再生可能エネルギーインフラにおける砕石機の応用

オーストラリアの再生可能エネルギー開発と、その総供給問題

オーストラリアは、史上最大規模の再生可能エネルギーインフラ整備の真っ只中にある。連邦政府が掲げる2030年までの再生可能電力82%という目標に加え、ニューサウスウェールズ州、ビクトリア州、クイーンズランド州、南オーストラリア州、西オーストラリア州の各州政府が設置した再生可能エネルギーゾーン（REZ）により、風力タービン、太陽光パネル、蓄電池施設、高圧送電線など、総額数千億ドルに上る投資プログラムが進められている。これらの地域は、主に農村部や遠隔地であり、建設物流にとって重要な点として、既存の骨材供給インフラから遠く離れている。ニューサウスウェールズ州のニューイングランドREZ、ビクトリア州のウェスタン・リニューアブルズ・リンク回廊、西オーストラリア州のサウスウエスト・リニューアブル・エネルギー・ゾーン、そして新たに登場した洋上風力発電地区は、いずれも共通のインフラ課題を抱えている。プロジェクト開発者は、それがプログラムのクリティカルパスに現れるまで、その重要性を過小評価しがちだ。それは、必要な土木工事の量に見合うだけの骨材を、適切な場所に適切なタイミングで供給することである。

50～150基の風力タービンからなる大規模風力発電所では、タービン基礎パッド、アクセス道路、クレーン設置場所、変電所建設、ケーブルトレンチ埋め戻しのために8万～30万トンの骨材が必要です。200～500MWの大規模太陽光発電所では、トラッカー基礎パッド、内部道路網、インバーターステーションベース、外周フェンスアクセス道路のために5万～20万トンの骨材が必要です。既存の採石場インフラから100～400km離れた地方のプロジェクトでは、この骨材量の運搬コストはプロジェクトあたり1500万～4000万TPに達する可能性があり、これはプロジェクトの財務的実現可能性に直接影響する項目であり、商業採石場からの受動的な供給を受け入れるのではなく、現場での移動式破砕によって対処すれば、土木工事予算の中で最も管理しやすいコストの1つとなります。

風力発電所建設：プロジェクトライフサイクル全体における骨材要件

タービン基礎パッドの建設

風力タービン1基あたりの基礎（平面面積直径15～25メートルの鉄筋コンクリート重力基礎または杭基礎）には、コンクリート配合、路盤準備、および周囲の排水層のために200～600トンの骨材が必要です。100基のタービンからなる風力発電所の場合、基礎だけで20,000～60,000トンの骨材が必要となり、5,000～20,000ヘクタールの農地に点在する個々のタービン設置場所に運搬されます。これらの設置場所を結ぶアクセス道路にはさらに30,000～80,000トンの路盤骨材が必要となり、タービン設置用のクレーン設置場所には、クレーン1基あたり5,000～15,000トンの圧縮粒状パッド材が必要となります。 100基のタービンからなるプロジェクトの場合、総需要は5万5000トンから15万5000トンに達し、18ヶ月から36ヶ月の建設期間に集中するため、調達と物流において大きな課題が生じる。商業採石場からの供給だけでは、計画に大きなリスクを伴わずにこの課題を解決することはほとんど不可能である。

遠隔地の風力タービン設置場所へのアクセス道路建設

風力発電所へのアクセス道路は、あらゆる土木工事で遭遇する最も重い建設車両に対応できなければなりません。60～80メートルのブレードを運搬するブレード輸送車両は、広い幅と旋回半径を必要とするため、幅広くしっかりとした道路構造が必要です。タワーセクション輸送車両は、80～120トンの個々の積荷を運搬するため、標準的な農村道路の仕様を超える路盤CBR値と舗装深さが必要です。岩だらけの地形にこのような基準を満たす道路を建設するには、 移動式石破砕機 地元の岩石資源を処理することで、道路建設コストを削減できます。これは、道路敷設場所から経済的に運搬可能な距離内に適切な岩石が入手可能な区間では、輸入骨材の使用を置き換えることができるためです。道路建設段階で採石場破砕プログラムを確立した風力発電所プロジェクトの土木管理者は、商業採石場からの供給に依存する区間と比較して、地元破砕を利用した区間では、骨材コストが40～651トン削減されたと一貫して報告しています。

太陽光発電所の建設：トラッカー基礎、内部道路、フェンス設置

オーストラリアのサンベルト地帯（日射量が最も多いニューサウスウェールズ州西部、クイーンズランド州南西部、西オーストラリア州の小麦地帯、南オーストラリア州北部の半乾燥地帯）では、大規模太陽光発電所が、これらの地質環境に典型的な浅い岩盤土壌から地表に岩が堆積した土地に建設されることが増えています。ソーラートラッカーの基礎（単軸トラッキングシステムを支える打ち込み鋼杭またはスクリューアンカー）は、杭打ち作業のために岩のないクリアな地盤を必要とします。杭打ち経路に岩があると、杭の設置が妨げられたり、進入が阻害されたりするため、掘削と除去が必要となり、影響を受けるトラッカー列ごとに時間とコストが増加します。杭打ち作業員が出動する前に、トラッカー設置通路沿いの建設前の岩石除去と破砕を行うことで、掘削による障害物除去を待つ杭打ち機の日額料金よりもはるかに低いコストで、岩石による干渉問題を解消できます。

大規模太陽光発電所内の内部道路網（インバーターステーション、変圧器設置場所、トラッカー列間の保守車両アクセスを提供する砂利道）には、典型的な200MWプロジェクトで15,000～50,000トンの骨材が必要となり、コンパクトな建設スケジュールに集中して使用されます。岩盤地帯の太陽光発電プロジェクトで、地表の整地破砕が既に計画されている場合、その破砕作業で発生した破砕材を直接内部道路網に供給することで、2つの建設上の課題を1つ解決できます。つまり、同じ破砕作業から敷地の整地と道路建設用の骨材供給が同時に行われ、プロジェクト全体の資材コストが削減され、土木工事の工程で通常プログラムのボトルネックとなる2つのスケジュール上の依存関係のうちの1つが解消されます。

高電圧送電線：鉄塔基礎およびアクセス用通路骨材

遠隔地の再生可能エネルギー地帯と人口密集地を結ぶために必要な500kVおよび330kVの高電圧送電線という新たな送電インフラは、数百キロメートルに及ぶ農村地帯や岩場の多い地域を通過するため、商業用骨材の供給が不可能であったり、輸送距離が長すぎて配送価格が高額になってしまう。送電鉄塔の基礎（通常は4本脚のコンクリート製パッド構造で、鉄塔1基あたり15～40トンの骨材が必要）は、送電線全長にわたって建設する必要があり、多くの場合、鉄塔基礎と同時に建設されるアクセス道路でしかアクセスできない場所に建設される。アクセス道路を建設するには骨材が必要だが、骨材を運ぶにはアクセス道路が必要だという、この自己言及的な物流上の問題は、まさにこのような状況において、まだ存在しない道路を経由して遠くの採石場から骨材を輸送するのではなく、近隣の岩石から鉄塔の建設現場で骨材を生産する移動式破砕機によって解決される。

ニューサウスウェールズ州のヒューメリンク送電プロジェクト、ビクトリア州のウェスタン・リニューアブルズ・リンク、南オーストラリア州とニューサウスウェールズ州のエナジーコネクト・プロジェクトは、送電回廊における移動式破砕が骨材供給のコスト削減戦略として評価された主要な送電回廊プロジェクトの例です。送電回廊における移動式破砕の実現可能性を評価するプロジェクトマネージャー向けに、渡辺は、公開されている地質図データから採掘場候補地を特定する標準的な地質回廊評価手法を提供しています。これにより、現地調査費用を投入する前に、初期的な実現可能性の見積もりが可能になります。

ケーブル溝の埋め戻しと地下ケーブル回廊の管理

再生可能エネルギープロジェクトの境界内で、アレイ間配線やグリッド接続のためにますます利用されている地下ケーブル回廊では、ケーブルトレンチの建設に特定の骨材製品が必要です。ケーブルのすぐ周囲には細砂または細骨材の敷設材（通常、ケーブル絶縁体の周囲の熱管理のために、0～5mmのきれいな骨材を100mmの深さで敷設）、機械的保護のために周囲に10～20mmのきれいな骨材を150～300mmの深さで敷設、そしてトレンチ上部の埋め戻しには輸入された選別された埋め戻し材またはトレンチ残土が必要です。敷設材と周囲の骨材は、時間の経過とともにケーブル絶縁体を損傷する可能性のある角張った粒子がなく、ケーブル定格の目的で熱抵抗仕様を満たしている必要があり、入手可能かどうかに関わらず未処理のトレンチ残土で代替することはできず、指定されたサイズのきれいな出力を生産できる破砕機から調達する必要があります。

A オーストラリアのトラクター式石破砕機 ケーブル敷設材製造用に 5 mm のスクリーン格子、ケーブル周囲骨材製造用に 20 mm のスクリーン格子をそれぞれ構成することで、製造工程ごとにスクリーン構成を切り替えることにより、同じ現場の岩石源から必要な製品グレードの両方を提供できます。これにより、外部サプライヤーから 2 種類の仕様の骨材製品を輸入する必要がなくなります。大規模な地下ケーブル設置 (大規模太陽光発電所における 100 km を超えるアレイ間ケーブル) では、ケーブル敷設材と周囲骨材の量が相当な量になるため、特に小仕様の骨材製品の納入コストが最も高い遠隔地のプロジェクトでは、地元の岩石から現場で製造することで、輸入供給に比べて大幅なコスト削減が可能になります。

バッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）：設置場所の準備と土木工事

グリッド規模の蓄電池エネルギー貯蔵システム（BESS）は、現在では独立型蓄電プロジェクトと風力・太陽光ハイブリッド開発の両方において標準的な構成要素となっているが、容量1MWあたりに必要な土木工事量は、付随する発電設備に比べて相対的に多くなっている。BESSのコンテナ型システムは、大規模な下地準備が必要なコンクリートスラブ上に設置される。BESSのグリッド接続に関連する変圧器や開閉装置には、頑丈な舗装面が必要となる。また、BESS施設周辺に必要な消火設備、セキュリティフェンス、アクセス道路の拡張などにより、既にコンパクトな敷地面積に集中している土木工事に、さらに土木工事の需要が加わることになる。

既存の風力発電所や太陽光発電所に併設されるBESS施設の場合、元のプロジェクト建設時に骨材供給インフラが整備されているため、追加のBESS土木工事に必要な資材は、元の建設時に使用された敷地内の採石場の残余資源から調達できる場合が多い。一方、未開発地に建設される独立型BESSプロジェクトの場合、骨材供給の物流をゼロから構築する必要がある。骨材の総量は比較的少ない場合が多く（一般的な100～400MWのBESS施設では5,000～30,000トン）、プロジェクトサイトから10～20km以内に適切な岩石が存在する場合は、近隣の岩石源からの移動式破砕が最も費用対効果の高い供給方法となる。

再生可能エネルギー建設における環境コンプライアンス

オーストラリアの再生可能エネルギープロジェクトは通常、開発許可（DA）または州重要開発（SSD）の承認を取得しており、これには粉塵、騒音、植生保護、採石場管理に関する詳細な環境管理条件が含まれています。現場での砕石作業はこれらの承認条件を遵守する必要があり、作業開始前にプロジェクトの建設環境管理計画（CEMP）に砕石計画を記載する必要があります。再生可能エネルギープロジェクトにおける砕石作業の主な環境管理要件には、統合型散水による粉塵抑制（敏感な受容体または在来植生から500m以内の砕石作業には必須）、承認で指定された建設時間への騒音遵守、脅威にさらされている生態系、水路、および史跡を避けた採石場の選定、表土の交換と植生回復を含むプロジェクト完了時の採石場の復旧が含まれます。

渡辺は、移動式破砕機の操業に必要なCEMP対応文書を提供しています。これには、粉塵抑制仕様、標準距離における騒音レベルデータ、採掘場跡地復旧方法の説明などが含まれます。これらの文書は、環境チームが追加の環境アセスメント要件を発生させることなく、プロジェクトの承認枠組みに破砕機操業を組み込むために必要なものです。この文書サポートにより、数百もの個別のCEMP要素を同時に管理しているプロジェクトの環境マネージャーの事務負担が軽減され、サプライヤーは追加のアセスメント作業を行うことなく、自社のコンプライアンス文書を持参できるため、大きなメリットとなります。

再生可能エネルギー土木用途向け骨材品質

プログラム管理：再生可能エネルギープロジェクトのスケジュールに移動式破砕設備を統合する

移動式破砕プログラムを再生可能エネルギープロジェクトの建設スケジュールに組み込むには、次の 3 つの同時進行作業との調整が必要です。採掘場の承認 (これは、プロジェクトの SSD 同意に基づく作業承認、または州の鉱業当局からの別の小規模採石場承認を通じて、採掘を開始する前に取得する必要があります)。提案された採掘場の場所における岩石の量と品質が十分であることを確認するための地質調査。そして、砕石骨材が適切な場所と時間に利用可能であり、基礎および道路建設プログラムをサポートし、土木作業員の作業を妨げる骨材ストックのギャップが発生しないようにするための土木工事プログラムの順序付け。経験豊富な再生可能エネルギープロジェクトマネージャーは、移動式破砕プログラムの計画を、プロジェクトの実施計画の最初の数週間からクリティカル パス活動として扱います。これは、建設中に骨材供給のギャップが発生したときに後から対処するものではありません。

渡辺の再生可能エネルギー顧客向けプロジェクト支援サービスには、早期参画によるプログラム計画支援が含まれます。具体的には、プロジェクトのレイアウトプランをレビューして採掘場候補地を特定し、必要な骨材量と破砕機の処理能力に基づいて破砕作業期間を見積もり、プロジェクトの骨材需要プロファイルとトラクターの稼働状況に合わせて最適な機器サイズ（PSW-3200型破砕機1台か、より小型のThor 3.0型破砕機複数台か）を決定します。通常、プロジェクトの詳細設計段階で行われるこの早期参画により、破砕プログラムの計画が建設段階まで延期され、時間的制約から意思決定が困難になった場合に発生する骨材供給不足によるプログラムの中断を防ぐことができます。

渡辺の再生可能エネルギープロジェクト能力

オーストラリアの渡辺トラクター・ストーンクラッシャー株式会社は、再生可能エネルギーインフラ市場向けに、独自の専門知識とサポート資料を開発しました。これは、再生可能エネルギープロジェクトのマネージャーは、農業や小規模鉱業の顧客とは異なる調達スケジュール、文書要件、およびプログラム管理ニーズを持っていることを認識したためです。渡辺の再生可能エネルギープロジェクトパッケージには、プロジェクトのDA/SSD文書に必要な形式の機器仕様データシート、クラッシャー操作用のCEMPテンプレート言語、土木工事仕様書で参照されるAS規格に準拠した骨材品質試験報告フォーマット、および土木工事のマイルストーンに合わせて破砕キャンペーンをスケジュールするためのプログラム計画ツールが含まれています。このプロジェクト対応の文書パッケージにより、調達決定から現場での生産開始までの時間を短縮できます。これは、土木工事の遅延に関係なく変更できない送電網接続期限によって建設期間が固定されているプロジェクトにおいて、非常に重要な利点となります。

再生可能エネルギープロジェクトの骨材供給戦略における機器オプションを評価するEPCコントラクター向けに、ワタナベはプロジェクトの場所、提案されている岩石供給源、骨材の必要量、およびプログラムのマイルストーンに基づいた、サイト固有の実現可能性評価を提供します。チームへのお問い合わせは下記まで。 tractor-stone-crusher.com/contact-us/ またはメール [email protected] プロジェクトの詳細とスケジュールをお知らせいただければ、プロジェクト固有の評価と機器提案を行います。

再生可能エネルギーインフラ向け注目製品

渡辺PSW-3200シリーズ砕石機

PSW-3200シリーズは、ワタナベが再生可能エネルギーインフラプロジェクト向けに推奨する破砕機で、大規模な風力発電および太陽光発電プロジェクトにおける建設プログラムの骨材マイルストーン達成に必要な80～150トン/時の生産能力を実現します。3200mmの作業幅、高耐久性ローター、5～75mmの交換可能なスクリーン格子セットにより、微細なケーブル溝敷設材から粗大なクレーン用舗装材まで、再生可能エネルギー骨材用途のあらゆる範囲で必要とされる処理能力と製品の柔軟性を提供します。PTO駆動方式のため、遠隔地のプロジェクト現場では電気インフラは不要です。コンパクトな輸送用筐体は、標準トレーラーで採掘場間を容易に移動できます。CEMPドキュメントパッケージが付属します。オーストラリア国内の部品供給および技術サポートは、ニューサウスウェールズ州コンデルパークから提供されます。

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よくある質問 — 石破砕機再生可能エネルギーインフラ