The presented study analyses the potential application of floating wind turbines in Japan. Specifically, it aims to analyse how upscaling of horizontal axis wind turbines (HAWTs) and vertical axis wind turbines (VAWTs) can be exploited in the country. Furthermore, the study considers how Japan-specific environmental characteristics such as typhoons and earthquakes may influence the design and operation of offshore wind farms. The design and operation of two 250 MW wind farms, composed of 25 10 MW floating HAWTs and VAWTs each and located 100 km far from Goto Islands in the South of Japan is analysed. In both cases, floating offshore wind turbines (FOWTs) are coupled with semisubmersible floating platforms, which are selected as floating foundations among the ones available. Overall, the study shows that VAWTs may represent more advantages than HAWTs, showing lower levelised cost of energy (LCOE) during the lifetime of wind farms. VAWTs are expected to have a LCOE between 20,573 ¥/MWh (126.13 €/MWh) and 33,797 ¥/MWh (207.20 €/MWh), with average value of 26,482 ¥/MWh (162.35 €/MWh). HAWTs show higher LCOE, ranging between 24,263 ¥/MWh (148.75 €/MWh) and 35,344 ¥/MWh (216.69 €/MWh), with average cost of 29,128 ¥/MWh (178.58 €/MWh). With respect to average costs, VAWTs show a LCOE 9.09% lower than HAWTs. Regarding mitigation solutions towards typhoons and earthquakes, regular inspections of wind farms, the use of materials with high mechanical properties in wind turbines manufacturing and the application of suction anchors for the mooring system can reduce the potential damages associated with these environmental events. Moreover, a sensitivity analysis is carried out with respect to key parameters such as distance from shore, water depth, vessels day rate, platform size and maintenance requirements.

I den här studien analyseras den potentiella tillämpningen av flytande vindkraftverk i Japan. Specifikt syftar den till att analysera hur uppskalning av vindkraftverk med horisontell axel (HAWT) och vindkraftverk med vertikal axel (VAWT) kan utnyttjas i landet. Dessutom undersöks hur Japan-specifika miljöegenskaper som tyfoner och jordbävningar kan påverka utformningen och driften av havsbaserade vindkraftsparker. Utformningen och driften av två vindkraftsparker på 250 MW, bestående av 25 flytande HAWT och VAWT på vardera 10 MW och belägna 100 km från Gotoöarna i södra Japan, analyseras. I båda fallen är flytande havsbaserade vindkraftverk (FOWT) kopplade till halvt nedsänkbara flytande plattformar, som valts ut som flytande fundament bland de tillgängliga. Sammantaget visar studien att VAWT kan ha fler fördelar än HAWT, med lägre energikostnader (LCOE) under vindkraftparkernas livstid. VAWT förväntas ha en LCOE på mellan 20,573 ¥/MWh (126.13 €/MWh) och 33,797 ¥/MWh (207.20 €/MWh), med ett genomsnittligt värde på 26,482 ¥/MWh (162.35 €/MWh). HAWT visar högre LCOE, mellan 24,263 ¥/MWh (148.75 €/MWh) och 35,344 ¥/MWh (216.69 €/MWh), med en genomsnittlig kostnad på 29,128 ¥/MWh (178.58 €/MWh). När det gäller genomsnittskostnader uppvisar VAWT en LCOE som är 9.09% lägre än HAWT. När det gäller lösningar för att begränsa effekterna av tyfoner och jordbävningar kan regelbundna inspektioner av vindkraftsparker, användning av material med höga mekaniska egenskaper vid tillverkningen av vindkraftverk och användning av sugankare i förtöjningssystemet minska de potentiella skador som uppstår i samband med dessa miljöhändelser. Dessutom genomförs en känslighetsanalys med avseende på nyckelparametrar som avstånd från land, vattendjup, fartygens dagshastighet, plattformens storlek och underhållskrav.