古河電工様は、140年にわたって、電力ケーブルや光ファイバケーブルの開発・製造を行っていますが、特に高電圧のケーブルは、万が一、疲労による漏電があれば、人命にも関わります。FITECは古河電工グループの一員として、40年以上にわたって、送電線や地中ケーブルをはじめ、自動車用の配線ケーブル、光ファイバ、さらには石油やガスを輸送する海底パイプなど、特殊な分野の製品開発時における解析を、独自のシミュレーションシステムを構築して担当してきました。こうした取り組みを通じて培ったノウハウを活用し、今回のライザーケーブル開発では、実証研究海域の波や潮流に関する事前調査データを利用して膨大な数のシミュレーションを実施しました。その中で特に課題となったのは、どこまで劣悪な状況を想定するかということでした。
過剰な状況に対応させてしまうと寿命は延びるものの、コストが高くなります。でも安全性は確実に担保しなければなりません。そこで、古河電工様の担当者と何度も議論を重ねて状況設定を行い、必要十分な性能を導き出しました。
この解析結果に基づき、古河電工様は耐疲労特性と遮水性能に優れた22kV用と66kV用のライザーケーブルを開発しました。そして2013年11月、発電設備『ふくしま未来』と変電設備『ふくしま絆』が稼働を始め、2種類のライザーケーブルと海底ケーブルを通じて、洋上発電された電気の福島県内へ向けた送電が開始されました。

2016年、実証研究は新たな段階を迎えました。発電設備に取り付けたセンサにより、実際に波や潮流でどのように動いたのかという実測データが取得できたことから、このデータを利用して挙動解析と疲労解析を行い、ライザーケーブルの疲労寿命を推定することになったのです。
ところが、実測データは波形が不規則で細かいことから、解析に相当な時間がかかってしまいます。
実際、1時間の実測データを利用して解析を行うと処理に時間がかかることから、1年間の実測データを使って処理を行うには膨大な計算になってしまうことになります。そこで、より効率的な解析を行うための検討を始め、導き出したのが、実測データの一定時間内における平均値を組み合わせて正弦波の規則的なデータに単純化してから解析するという新たな手法です。
この手法により、1年分の実測データに基づく解析も短時間で終えるという、大幅な効率化が可能になりました。しかも、実測データによる解析と新手法で変換したデータによる解析結果がほぼ一致したことで、新手法による解析評価の妥当性と精度の有効性が実証されました。
疲労寿命が迅速かつ正確に推定できる方法が確立できたことで、実証中のライザーケーブルの疲労寿命推定では、ライザーケーブルに要求される耐久性20年に対して十分尤度のある性能を持つことも提示できました。

新手法が画期的な成果を挙げたことを受け、FITECは、コンソーシアムでテクニカルアドバイザーを務める東京大学工学系研究科の石原孟教授からいただいた了承に基づき、2016年11月に開催された『日本船舶海洋工学会』で、『福島浮体式洋上風車向けライザーケーブルの疲労寿命推定』という論文を発表。FITECのシミュレーション解析技術の高さをアピールしました。

FITECではシミュレーション解析技術を応用し、ビッグデータなどさまざまな実測データを効率よく利用するための取り組みを始めています。なかでも積極的に展開しているのが、IoTへの対応です。その第一弾としてFITECでは、古河電工グループの各工場が取り組んでいるIoT化推進に対応し、分析工程を含み、モノづくりの効率化や品質向上、さらには工場全体の省エネ化にも取り組んでいます。