KR101042971B1 - 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템에 관한 것으로, 조석간만의 차가 심한 곳에 제1,2수문을 갖는 수문댐을 설치하여 해양과 인공호수로 구획시키고, 상기 제1수문의 인공호수방향 해저면에는 밀물시 해수의 흐름을 이용하여 발전하는 다수의 발전장치가 설치되며, 상기 제2수문의 해양방향 해저면에도 썰물시 해수의 흐름을 이용하여 발전하는 다수의 발전장치가 설치되는 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템에 관한 것이다. 제1수문(31)의 인공호수방향 해저면에는 발전장치(40)가 일정간격의 열과 행으로 설치되어, 밀물시 개방되는 상기 제1수문(31)으로 유입되는 해수의 흐름에 의해 전력을 생산하며, 제2수문(32)의 해양방향 해저면에도 상기 발전장치(40)가 일정간격의 열과 행으로 설치되어, 썰물시 개방되는 상기 제2수문(32)으로 배출되는 해수의 흐름에 의해 전력을 생산한다. 따라서, 본 발명은 동일선상의 열 또는 행에 구비되는 각 발전장치에서 생산된 전력을 제1집진장치에서 집진시키고, 상기 제1집진장치로 집진된 전력을 다시 제2집진장치로 집진하여 외부로 송출할 수 있어 많은 양의 발전이 가능한 효과가 있다.
조력발전, 해양, 인공호수, 수문댐, 발전장치, 집진장치

Description

조력발전용 댐을 이용한 발전시스템{Power generation system using a dam for tidal power generation}
본 발명은 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 조석간만의 차가 심한 곳에 제1,2수문을 갖는 수문댐을 설치하여 해양과 인공호수로 구획시키고, 상기 제1수문의 인공호수방향 해저면에는 밀물시 해수의 흐름을 이용하여 발전하는 다수의 발전장치가 설치되며, 상기 제2수문의 해양방향 해저면에도 썰물시 해수의 흐름을 이용하여 발전하는 다수의 발전장치가 설치되는 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템에 관한 것이다.
종래의 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템은 댐의 수문 근처 해저면에 하단이 고정되며, 수면 위로 상단이 돌출되는 대형 지지파일이 구비되고, 상기 지지파일 수직면 일측에는 로터가 구비되는 기어박스가 구비되어, 밀물 또는 썰물시 상기 대형 지지파일에 구비되는 로터의 회전에 의해 전력을 생산하게 된다.
그러나, 상기 종래의 발전시스템은 대형 지지파일에 구비되는 로터에 의해서만 전력이 생산되기 때문에 많은 양의 전력생산이 어려우며, 상기 지지파일에 부착되어 있는 로터 및 기어박스의 유지보수를 위해서는 별도의 상하이동장치를 구비하 여 상기 로터 및 기어박스를 수면 아래에서 수면 위로 상부가 돌출되는 지지파일의 상단부까지 이송시키게 되는데, 상기 지지파일이 수면위 일정 높이까지 돌출됨으로 인해 해양의 외력이 커짐으로서(파력과 유력은 수면 근처에서 가장 크다), 지지파일의 대형화가 불가피하고, 로터와 기어박스 및 내부 전력 변환장치 등을 유지보수할 수 있는 공간 확보를 위해서, 지지파일 상부면에는 상부구조물이 설치됨으로 인한 모멘트가 크게 작용하게 된다.
이로 인해 외관상 뿐만 아니라 선박의 항해 및 충돌시에는 큰 손상이 발생하는 장애물이 되며, 변화하는 유체의 입사각을 로터에 최대가 되게 하기 위하여 일반적인 해류발전이나 조류발전은 로터 안에 피치 조정장치를 설계하고 있으나, 대형 지지파일 뒤에서 유입되는 유체일 경우에는 대형 구조물로 인한 간섭과 유체의 분산으로 피치 조정장치의 큰 효과를 상실하게 된다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 조석간만의 차가 심한 곳에 제1,2수문을 갖는 수문댐을 설치하여 해양과 인공호수로 구획시키고, 상기 제1수문의 인공호수방향 해저면과 제2수문의 해양방향 해저면에는 밀물 또는 썰물시 해수의 흐름을 이용하여 발전하는 다수의 발전장치를 일정간격의 열과 행으로 설치하되, 상기 발전장치 내부에는 해수의 흐름에 의해 회전되는 블래이드와 연결되는 가속기어가 구비되며, 상기 가속기어에는 3상 AC 200~250V를 출력하는 발전기와 제1차단기 및 제1인덕터가 연결되고, 상기 제1인덕터에는 상기 발전기로부터 입력되는 3상 교류를 DC로 승압 출력하는 컨버터와, 상기 DC 전압을 3상 AC 220V로 출력하는 인버터가 연결되며, 상기 인버터에는 제2인덕터와 제2차단기가 차례로 연결되고, 상기 제2차단기에는 3상 AC 220V를 요구되는 전압으로 변환시키는 변압기와 연결되며, 상기 각 발전장치의 변압기에서 변환된 전압은 해저케이블을 통해 제1집진장치를 거쳐 제2집진장치로 집진되어 외부로 송출되는 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템을 제공하는데 목적이 있다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는, 밀물시 개방되며 썰물시 폐쇄되는 제1수문과, 밀물시 폐쇄되며 썰물시 개방되는 제2수문으로 구성되는 수문댐을 설치하여 해양과 인공호수로 구획시키고, 해저면에 발전장치를 설치하여 밀물 또는 썰물시 해수의 흐름을 이용하여 발전하는 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템에 있어서, 상기 제1수문의 인공호수방향 해저면에는 발전장치가 일정간격의 열과 행으로 설치되어, 밀물시 개방되는 상기 제1수문으로 유입되는 해수의 흐름에 의해 전력을 생산하고, 상기 제2수문의 해양방향 해저면에는 발전장치가 일정간격의 열과 행으로 설치되어, 썰물시 개방되는 상기 제2수문으로 배출되는 해수의 흐름에 의해 전력을 생산하되, 상기 발전장치는 해저면에 고정되는 고정블럭과, 상기 고정블럭 상부면에 형성되는 고정파일 내측으로 유속을 흐름을 이용하여 전력을 생산하는 블래이드와 유속의 흐름방향으로 상기 블래이드를 위치시키기 위하여 회전시키는 방향날개가 구비되는 회전축이 삽입되며, 상기 회전축 상부면에는 해수면에 부상되는 부이와 와이어로 연결된다.
본 발명의 다른 특징으로서, 상기 발전장치의 회전축 내부에는 블래이드의 회전으로 구동되는 가속기어가 연결되며, 상기 가속기어에는 3상 브러시가 없는 고효율 영구자석 동기 발전기가 연결되어 3상 AC 200~250V를 출력하고, 상기 발전기에는 시스템의 안전 유지 및 고장 수리시 사용되는 제1차단기와 제1인덕터가 연결되며, 상기 제1인덕터에는 상기 발전기로부터 입력되는 3상 교류를 DC로 승압 출력하는 컨버터가 연결되고, 상기 컨버터에는 상기 DC 전압을 3상 AC 220V로 출력하는 인버터가 연결되어, 상기 인버터에는 제2인덕터와 제2차단기가 차례로 연결되며, 상기 제2차단기에는 3상 AC 220V를 요구되는 전압으로 변환시키는 변압기와 연결되고, 상기 변압기에는 해저케이블이 연결된다.
본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 발전장치에 구비되는 블래이드의 회전으로 생산되는 전력은 변압기에 연결되는 해저케이블을 통해 제1집진장치로 집진되 되, 상기 제1집진장치는 동일선상에 구비되는 발전장치들의 열 또는 행에서 생산되는 전력을 각각 1차로 집진시키고, 상기 각 제1집진장치에서 집진된 전력은 제2집진장치로 전체 전력을 집진시킨 후 외부로 송출되며, 상기 블래이드와 가속기어, 발전기, 제1,2차단기, 제1,2인덕터, 컨버터, 인버터 및 변압기에는 센서가 각각 부착되어 있어, 상기 제2집진장치에 구비되는 모니터를 통해 개별 발전장치의 상태를 실시간으로 모니터링 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 조석간만의 차가 심한 곳에 제1,2수문을 갖는 수문댐을 설치하여 해양과 인공호수로 구획되는 제1수문의 인공호수방향 해저면과 제2수문의 해양방향 해저면에 밀물 또는 썰물시 해수의 흐름을 이용하여 발전하는 다수의 발전장치를 일정간격의 열과 행으로 설치함으로써, 동일선상의 열 또는 행에 구비되는 각 발전장치에서 생산된 전력을 제1집진장치에서 집진시키고, 상기 제1집진장치로 집진된 전력을 다시 제2집진장치로 집진하여 외부로 송출할 수 있어 많은 양의 발전이 가능한 효과가 있다.
또한, 상기 발전장치가 수중에 위치하고 있으므로, 수면 근방에서 작용하는 파력이나 유체저항을 줄일 수 있고, 지반에 고정되는 고정파일에 수직으로 삽입되는 회전축 상부면에는 해수면에 부상되는 부이와 와이어로 연결되어 있어, 발전장치의 위치를 나타냄과 동시에 상기 발전장치가 수중에 위치하고 있으므로, 선박 항해에 따른 충돌을 방지할 수 있고, 해류의 흐름방향에 따라 상기 회전축이 고정파일 내부에서 자동으로 회전하므로, 항상 최적의 유체 입사각을 유지하여 최대효율 로 발전가능한 효과가 있다.
도 1과 도 2는 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템의 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템에 사용되는 발전장치의 다른 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템의 발전장치 내부구성도이고, 도 5와 도 6은 본 발명에 따른 발전장치에서 생산된 전력의 집진과정을 나타내는 개략적인 구성도이고, 도 7과 도 8은 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템의 실시 예이고, 도 9는 상기 도 7과 도 8의 실시 예에 따른 일일 발전량을 비교한 그래프이고, 도 10은 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템의 제2실시 예이다.
이하, 도면을 참고로 구성요소를 설명하면 다음과 같다.
도 1과 도 2는 본 발명의 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템의 개략적인 구성도로서, 밀물시 개방되며 썰물시 폐쇄되는 제1수문(31)과, 밀물시 폐쇄되며 썰물시 개방되는 제2수문(32)으로 구성되는 수문댐(30)을 설치하여 해양(10)과 인공호수(20)로 구획시키게 된다.
상기 제1수문(31)의 인공호수(20)방향 해저면에는 발전장치(40)가 일정간격의 열과 행으로 설치되어, 밀물시 개방되는 상기 제1수문(31)으로 유입되는 해수의 흐름에 의해 전력을 생산하고, 상기 제2수문(32)의 해양(10)방향 해저면에는 발전장치(40)가 일정간격의 열과 행으로 설치되어, 썰물시 개방되는 상기 제2수문(32)으로 배출되는 해수의 흐름에 의해 전력을 생산한다.
상기 발전장치(40)는 해저면에 고정되는 고정블럭(41a)과, 상기 고정블럭(41a) 상부면에 형성되는 고정파일(41) 내측으로 유속을 흐름을 이용하여 전력을 생산하는 블래이드(421)와 유속의 흐름방향으로 상기 블래이드(421)를 위치시키기 위하여 회전시키는 방향날개(422)가 구비되는 회전축(42)이 삽입되며, 상기 회전축(42) 상부면에는 해수면에 부상되는 부이(424)와 와이어(423)로 연결된다.
도 3은 본 발명의 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템에 사용되는 발전장치(40)의 다른 구성도로서, 해저면에 고정되는 고정블럭(41a)과, 상기 고정블럭(41a) 상부면에 형성되는 고정파일(41) 내측으로 회전축(42)이 삽입되되, 상기 회전축(42) 상단 외주면에는 양단으로 연결부재(425)가 구비되며, 상기 연결부재(425) 양끝단에는 상단 외주면에 블래이드(421)와 방향날개(422)가 구비되는 지지부재(426)가 고정되며, 상기 지지부재(426) 상부면에는 해수면에 부상되는 부이(424)와 와이어(423)로 연결되어, 1개의 발전장치(40)에서 2배의 전력을 생산할 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템의 발전장치 내부구성도로서, 상기 발전장치(40)의 회전축(42) 내부에는 블래이드(421)의 회전으로 구동되는 가속기어(43)가 연결되며, 상기 가속기어(43)에는 3상 브러시가 없는 고효율 영구자석 동기 발전기(44)가 연결되어 3상 AC 200~250V를 출력하고, 상기 발전기(44)에는 시스템의 안전 유지 및 고장 수리시 사용되는 제1차단기(45)와 제1인덕터(46)가 연결되며, 상기 제1인덕터(46)에는 상기 발전기(44)로부터 입력되는 3상 교류를 DC로 승압 출력하는 컨버터(47)가 연결되고, 상기 컨버터(47)에는 상기 DC 전압을 3상 AC 220V로 출력하는 인버터(48)가 연결되어, 상기 인버터(48)에는 제2인덕터(46a)와 제2차단기(45a)가 차례로 연결되며, 상기 제2차단기(45a)에는 3상 AC 220V를 요구되는 전압으로 변환시키는 변압기(49)와 연결되고, 상기 변압기(49)에는 해저케이블(50)이 연결된다.
상기 발전장치(40)에 구비되는 블래이드(421)의 회전으로 생산되는 전력은 변압기(49)에 연결되는 해저케이블(50)을 통해 제1집진장치(60)로 집진되며, 상기 제1집진장치(60)는 동일선상에 구비되는 발전장치(40)들의 열 또는 행에서 생산되는 전력을 각각 1차로 집진시키고, 상기 각 제1집진장치(60)에서 집진된 전력은 제2집진장치(70)로 전체 전력을 집진시킨 후 외부(육상)로 송출되며, 상기 블래이드(421)와 가속기어(43), 발전기(44), 제1,2차단기(45,45a), 제1,2인덕터(46,46a), 컨버터(47), 인버터(48) 및 변압기(49)에는 센서가 각각 부착되어 있어, 상기 제2집진장치(70)에 구비되는 모니터를 통해 개별 발전장치(40)의 상태를 유선 또는 무선으로 실시간으로 모니터링하여 제어 및 감시할 수 있으며, 어느 한 부분의 고장수리시 정확한 위치와 고장내용을 파악할 수 있다.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 발전장치에서 생산된 전력의 집진과정을 나타내는 개략적인 구성도로서, 상기 발전장치(40)의 해저면 설치는 썰물시 크레인을 이용하여 고정파일(41)이 상부면에 구비되는 고정블럭(41a)을 이웃하는 발전장치(40)의 고정블럭(41a)과 서로 밀착되게 해저면에 설치한 다음, 상기 고정파일(41)에 회전축(42)을 삽입하고, 상기 회전축(42) 일측으로 연결되는 해저케이블(50)은 도 5와 같이 열방향 즉, 해수가 유입되는 방향으로 연결하여 각 열의 제1 집진장치(60)를 거쳐 제2집진장치(70)로 전력을 집진시키는 것이 바람직하며, 도 6과 같이 행방향 즉, 해수가 유입되는 방향의 90°방향으로 해저케이블(50)을 연결하여 각 행의 제1집진장치(60)를 거쳐 제2집진장치(70)로 전력을 집진시켜 사용할 수도 있다.
상기와 같이 각 발전장치(40)를 이웃하는 발전장치(40)와 밀착시키는 이유는 유속의 변화에 따른 주변 토사(흙) 부분의 패임 또는 퇴적으로 인한 발전장치(40)의 기울어짐을 방지하기 위함이다.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템의 실시 예로서, 해수의 흐름방향에 다수의 발전장치(40)가 일정간격의 열과 행으로 설치된 상태에서의 발전량을 나타내고 있다.
- 실시 예1
도 7은 가로 110m, 세로 32.4m의 해저면에 발전장치(40)가 설치된 실시 예로, 상기 발전장치(40)는 가로 110m 범위 내에 각 열마다 3개씩 구비되도록 하여 1~15열로 설치되며, 홀수열과 짝수열은 서로 엇갈리도록 설치하여 상기 세로 32.4m 범위 내에 각 열의 첫 번째와 두 번째 및 세 번째 발전장치(40)를 각각 묶어 A,B,C행으로 구획되어진다.
상기와 같이 발전장치(40)가 설치된 상태(로터 직경은 3.7m이고, 수심은 4.3m ~ 5.0m 사이에 설치)에서 유속이 2.1m/sec와 2.73m/sec 일때의 발전량을 측정한 결과는 하기의 표 1과 같다.
구분
 위치 출력(kW)
A행 B행 C행 2.1m/s 2.73m/s
1열 95% 90% 92% 48.39 106.28
2열 86% 84% 88% 45.00 98.84
3열 80% 80% 80% 41.75 91.69
4열 77% 76% 80% 40.50 88.95
5열 80% 76% 77% 40.50 88.95
6열 77% 76% 80% 40.50 88.95
7열 80% 76% 77% 40.50 88.95
8열 77% 76% 80% 40.50 88.95
9열 80% 76% 77% 40.50 88.95
10열 77% 76% 80% 40.50 88.95
11열 80% 76% 77% 40.50 88.95
12열 77% 76% 80% 40.50 88.95
13열 80% 76% 77% 40.50 88.95
14열 77% 76% 80% 40.50 88.95
15열 82% 80% 82% 42.61 93.57
합계 45개 623.29 1,368.87
평균 발전량(kW) 13.85 30.42
- 실시 예2
도 8은 가로 110m, 세로 32.4m의 해저면에 발전장치(40)가 설치된 실시 예로, 상기 발전장치(40)는 가로 110m 범위 내에 각 열마다 3개씩 구비되도록 하여 1~10열로 설치되며, 홀수열과 짝수열은 서로 엇갈리도록 설치하여 상기 세로 32.4m 범위 내에 각 열의 첫 번째와 두 번째 및 세 번째 발전장치(40)를 각각 묶어 A,B,C행으로 구획되어진다.
상기와 같이 발전장치(40)가 설치된 상태(로터 직경은 3.7m이고, 수심은 4.3m ~ 5.0m 사이에 설치)에서 유속이 2.1m/sec와 2.73m/sec 일때의 발전량을 측정한 결과는 하기의 표 2와 같다.
구분
 위치 출력(kW)
A행 B행 C행 2.1m/s 2.73m/s
1열 97% 94% 96% 50.06 109.94
2열 93% 91% 94% 48.56 106.64
3열 89% 89% 89% 46.59 102.33
4열 89% 87% 89% 46.13 101.31
5열 89% 87% 89% 46.13 101.31
6열 89% 87% 89% 46.13 101.31
7열 89% 87% 89% 46.13 101.31
8열 89% 87% 89% 46.13 101.31
9열 89% 87% 89% 46.13 101.31
10열 90% 89% 90% 46.91 103.02
합계 30개 468.89 1,029.78
평균 발전량(kW) 15.63 34.32
상기 실시 예1 및 실시 예2의 발전량과 발전차액을 비교하면 다음의 표3과 같다.
구분 발전기수량
(개)		 유속
(m/s)		 정격출력
(kW)		 Total
발전량
(kW))		 평균
발전량
(kW/개)		 일일
발전량
(kWh/day)		 월간
발전량		 년간
발전량
실시 예1
 45
 2.10 17.43 623.2 13.8 14,958.8 448,766.6 5,459,993.8
2.73 38.28 1368.8 30.4 32,852.9 985,587.2 11,991,311.8
실시 예2
 30
 2.10 17.43 468.8 15.6 11,253.3 337,600.0 4,107,467.1
2.73 38.28 1029.7 34.3 24,714.7 741,441.7 9,020,874.5
도 9는 상기 도 7과 도 8의 실시 예에 따른 일일 발전량을 비교한 그래프로서, 유속이 2.1m/s일 때 실시 예1의 일일 발전량은 14,958.8kWh/day이며, 실시 예2의 일일 발전량은 11,253.3kWh/day이고, 유속이 2.73m/s일 때 실시 예2의 일일 발전량은 32,852.9kWh/day이며, 실시 예2의 일일 발전량은 24,714.7kWh/day으로, 유속이 2.1m/s일 때보다 2.73m/s일 때 더 큰 전력을 생산할 수 있으며, 실시 예2일 때보다 실시 예1일 때 더 큰 전력을 생산할 수 있음을 알 수 있다.
상기와 같은 구성의 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템에서의 발전장치(40)는 수문댐(30)의 최초 설계시 제1수문(31)의 인공호수(20)방향에 설치되는 발전장치(40)의 숫자와 사이즈 및 제2수문(32)의 해양(10)방향에 설치되는 발전장치(40)의 숫자와 사이즈를 고려하여, 밀물시 바닷물이 제1수문(31)을 통과 후 인공호수(20)에 필요한 유량만큼 들어올 수 있도록 즉, 밀물시 제1수문(31)으로 유입되는 바닷물을 이용한 발전량과 썰물시 제2수문(32)으로 배출되는 바닷물을 이용한 발전량을 고려하여 필요한 유량이 인공호수(20)에 항상 일정하게 유입되도록 하여야 한다.
상기와 같은 수문댐(30) 및 발전장치(40)의 구성은 최초 설계시 가능한 구성이지만, 이미 설치된 수문댐(30)의 경우에는 도 10의 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템의 제2실시 예와 같이, 수문댐(30)으로 유입 또는 배출되는 유속을 감안하여 상기 수문댐(30)과 발전장치(40)의 간격을 유지되도록 발전장치(40)를 설치함으로써, 유입되는 바닷물의 유량변화가 없도록 설계되어야 한다.
따라서, 본 발명은 조석간만의 차가 심한 곳에 제1,2수문(31,32)을 갖는 수문댐(30)을 설치하여 해양(10)과 인공호수(20)로 구획시키고, 상기 제1수문(31)의 인공호수(20)방향 해저면과 제2수문(32)의 해양(10)방향 해저면에는 밀물 또는 썰물시 해수의 흐름을 이용하여 발전하는 다수의 발전장치(40)를 일정간격의 열과 행으로 설치하되, 상기 발전장치(40) 내부에는 해수의 흐름에 의해 회전되는 블래이드(421)와 연결되는 가속기어(43)가 구비되며, 상기 가속기어(43)에는 3상 AC 200~250V를 출력하는 발전기(44)와 제1차단기(45) 및 제1인덕터(46)가 연결되고, 상기 제1인덕터(46)에는 상기 발전기(44)로부터 입력되는 3상 교류를 DC로 승압 출력하는 컨버터(47)와, 상기 DC 전압을 3상 AC 220V로 출력하는 인버터(48)가 연결되며, 상기 인버터(48)에는 제2인덕터(46a)와 제2차단기(45a)가 차례로 연결되고, 상기 제2차단기(45a)에는 3상 AC 220V를 요구되는 전압으로 변환시키는 변압기(49)와 연결되며, 상기 각 발전장치(40)의 변압기(49)에서 변환된 전압은 해저케이블(50)을 통해 제1집진장치(60)를 거쳐 제2집진장치(70)로 집진되어 외부(육상)으로 송출된다.
본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1과 도 2는 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템의 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템에 사용되는 발전장치의 다른 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템의 발전장치 내부구성도.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 발전장치에서 생산된 전력의 집진과정을 나타내는 개략적인 구성도.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템의 실시 예.
도 9는 상기 도 7과 도 8의 실시 예에 따른 일일 발전량을 비교한 그래프.
도 10은 본 발명에 따른 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템의 제2실시 예.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : 해양 20 : 인공호수
30 : 수문댐 31 : 제1수문
32 : 제2수문 40 : 발전장치
41 : 고정파일 42 : 회전축
43 : 가속기어 44 : 발전기
45,45a : 제1,2차단기 46,46a : 제1,2인덕터
47 : 컨버터 48 : 인버터
49 : 변압기 50 : 해저케이블
60 : 제1집진장치 70 : 제2집진장치

Claims (3)

  1. 밀물시 개방되며 썰물시 폐쇄되는 제1수문(31)과, 밀물시 폐쇄되며 썰물시 개방되는 제2수문(32)으로 구성되는 수문댐(30)을 설치하여 해양(10)과 인공호수(20)로 구획시키고, 해저면에 발전장치(40)를 설치하여 밀물 또는 썰물시 해수의 흐름을 이용하여 발전하는 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템에 있어서,
    상기 제1수문(31)의 인공호수(20)방향 해저면에는 발전장치(40)가 일정간격의 열과 행으로 설치되어, 밀물시 개방되는 상기 제1수문(31)으로 유입되는 해수의 흐름에 의해 전력을 생산하고, 상기 제2수문(32)의 해양(10)방향 해저면에는 발전장치(40)가 일정간격의 열과 행으로 설치되어, 썰물시 개방되는 상기 제2수문(32)으로 배출되는 해수의 흐름에 의해 전력을 생산하되, 상기 발전장치(40)는 해저면에 고정되는 고정블럭(41a)과, 상기 고정블럭(41a) 상부면에 형성되는 고정파일(41) 내측으로 유속을 흐름을 이용하여 전력을 생산하는 블래이드(421)와 유속의 흐름방향으로 상기 블래이드(421)를 위치시키기 위하여 회전시키는 방향날개(422)가 구비되는 회전축(42)이 삽입되며, 상기 회전축(42) 상부면에는 해수면에 부상되는 부이(424)와 와이어(423)로 연결되는 것을 특징으로 하는 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발전장치(40)의 회전축(42) 내부에는 블래이드(421)의 회전으로 구동되는 가속기어(43)가 연결되며, 상기 가속기어(43)에는 3상 브러시가 없는 영구자석 동기 발전기(44)가 연결되어 3상 AC 200~250V를 출력하고, 상기 발전기(44)에는 시스템의 안전 유지 및 고장 수리시 사용되는 제1차단기(45)와 제1인덕터(46)가 연결되며, 상기 제1인덕터(46)에는 상기 발전기(44)로부터 입력되는 3상 교류를 DC로 승압 출력하는 컨버터(47)가 연결되고, 상기 컨버터(47)에는 상기 DC 전압을 3상 AC 220V로 출력하는 인버터(48)가 연결되어, 상기 인버터(48)에는 제2인덕터(46a)와 제2차단기(45a)가 차례로 연결되며, 상기 제2차단기(45a)에는 3상 AC 220V를 요구되는 전압으로 변환시키는 변압기(49)와 연결되고, 상기 변압기(49)에는 해저케이블(50)이 연결되는 것을 특징으로 하는 조력발전용 댐을 이용한 발전시스템.
  3. 삭제
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