KR101160798B1 - Shock absorbing type solar power plant on the water - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다수의 판상(板狀) 태양광발전모듈(solar cell module)(10)이 폰툰(pontoon)(11) 상부에 설치되어 수상(水上)에 부유식으로 구축되는 수상 태양광 발전시설에 관한 것으로, 태양광발전모듈(10)이 설치되는 폰툰(11) 또는 폰툰(11) 조합체를 포위하는 다수의 완충부체(緩衝浮體)(20)를 구성하고, 이들 완충부체(20)와 폰툰(11)을 다수의 인장선(30)으로 연결하되 평면상 인장선(30)들이 방사상(放射狀) 구조를 가지도록 함으로써 표류물(漂流物)의 충돌로부터 발전시설을 보호할 수 있도록 한 것이다.
The present invention is a plurality of plate-shaped solar cell module (solar cell module) (10) is installed on the pontoon (11) above the water-based photovoltaic facility is built floating on the water (floor) In this regard, a plurality of
화석연료의 고갈 및 환경오염 문제로 인하여 자연상태에서 만들어진 청정 에너지인 신재생에너지에 대한 관심 및 수요가 증가하고 있다.Due to the depletion of fossil fuels and environmental pollution, there is a growing interest and demand for renewable energy, which is a clean energy made in the natural state.
태양에너지는 대표적인 신재생에너지로서, 태양전지 등을 이용한 태양광 발전의 경우 대용량 및 소용량의 발전 모두에 적합한 특성이 있을 뿐 아니라, 설치 및 유지관리가 용이한 장점이 있어, 다양한 분야에 적용되고 있다.Solar energy is a representative renewable energy, and in the case of photovoltaic power generation using solar cells, it is not only suitable for both large capacity and small capacity generation, but also has an advantage of easy installation and maintenance, and has been applied to various fields. .
이러한 태양광 발전은 동일한 일조 조건하에서 발전시설의 설치면적에 발전량이 비례하게 되므로, 발전시설 건설 부지 확보의 중요성이 크다고 할 수 있는데, 일조시간 확보가 용이한 평지 확보의 어려움, 토지 보상비 등으로 인한 건설비용 상승 등의 문제점을 해결하기 위하여 저수지 등의 호소(湖沼), 하천, 해양, 연안 해역 등 수상에 태양광 발전시설을 구축하는 사례가 증가하고 있다.Since the amount of power generation is proportional to the installation area of the power generation facilities under the same sunshine conditions, it is important to secure the construction site for the power generation facilities. In order to solve problems such as rising construction costs, there are increasing cases of building solar power generation facilities in appeals such as reservoirs, rivers, oceans and coastal waters.
특히, 태양광 발전시설을 구성하는 태양전지는 일종의 광전소자(光電素子)로서, 온도가 상승함에 따라 발전효율이 저하되는 특성을 가지므로, 냉각수단을 구비하는 것이 일반적인데, 수상 태양광 발전시설의 경우 냉각수 확보가 용이한 장점도 있다.
In particular, a solar cell constituting a solar power generation facility is a kind of photovoltaic device, which has a characteristic that the power generation efficiency decreases as the temperature rises, and thus it is common to provide cooling means. In the case of cooling water also has the advantage of easy.
전술한 바와 같이, 수상 태양광 발전시설은 부지확보의 용의성 및 건설비용의 절감, 냉각수의 용이한 확보 등 다양한 장점을 가짐에도 불구하고, 수면 표류물의 충돌로 인하여 발전시설이 파손되는 심각한 문제점을 가진다.As described above, the water-based photovoltaic power generation facilities have a number of advantages such as ease of site acquisition, construction cost reduction, and easy securing of cooling water. Have
특히, 우리나라와 같이 연중 강수량의 대부분이 하절기에 집중되어 홍수가 반복되는 기상여건에서는 하천은 물론 자연 호수 및 인공 저수지를 막론하는 호소, 연안 해역 등 전체 수상 발전시설 설치 지점이 홍수로 인한 급격한 유량 증가 및 표류물의 충돌로부터 자유로울 수 없다.In particular, as in Korea, most of the yearly rainfall is concentrated during the summer season, and the flood conditions are rapidly increasing due to the flooding of all water installation facilities such as lakes, coastal waters, lakes, natural lakes and artificial reservoirs. And free from collisions of drifts.
표류물의 충돌로부터 발전시설을 보호하기 위한 종래의 수단으로서, 선박 선체 또는 항만 접안 시설에 부착 설치되는 완충재를 발전시설에 부착하는 방식을 고려할 수 있으나, 완충효과가 미미할 뿐 아니라 표류물 충돌 충격이 발전시설에 대부분 전달되는 문제점이 있다.As a conventional means for protecting a power plant from collision of drifts, it is possible to consider a method of attaching a cushioning material attached to a ship hull or a harbor berth to a power plant. There is a problem that is mostly delivered to the facility.
이에, 태양광 발전시설 주변에 고정식 또는 부유식 차단벽을 설치하는 방안을 고려할 수 있으나, 고정식 차단벽의 경우 과도한 건설비가 소요될 뿐 아니라 건설과정은 물론 완공 후에도 하천 및 호소 환경에 악영향을 미칠 가능성이 크고, 부유식 차단벽은 충분한 차단효과를 기대할 수 없을 뿐 아니라, 차단벽에 표류물이 충돌한 후 차단벽이 발전시설에 2차 충돌을 일으키는 심각한 문제점이 있다.
For this reason, it is possible to consider installing fixed or floating barriers around the photovoltaic power plant.However, fixed barriers may not only cost excessive construction costs, but may also adversely affect the river and appeal environment after construction and completion. Large, floating barriers can not expect a sufficient blocking effect, there is a serious problem that the barriers cause secondary collision in the power plant after the drift hit the barrier.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 폰툰(pontoon)(11) 상부에 태양광발전모듈(10)이 설치된 수상 태양광 발전시설에 있어서, 다수의 완충부체(20)가 밀착 조합되어 폰툰(11)을 포위하되, 평면상 다수의 완충부체(20) 조합체는 폐곡선(閉曲線) 형태로 배치되고, 완충부체(20)와 폰툰(11)은 긴장상태의 다수의 인장선(30)으로 연결되되. 평면상 다수의 인장선(30)은 방사상(放射狀)으로 배치됨을 특징으로 하는 완충형 수상 신재생에너지 태양광 발전시설이다.The present invention was devised in view of the above-described problems, and in a water-based photovoltaic power generation facility in which the
또한 상기 인장선(30) 내부에는 턴버클(31)이 설치되어 턴버클(31)을 회전함에 따라 인장선(30)의 긴장상태를 조절함을 특징으로 하는 완충형 수상 신재생에너지 태양광 발전시설이다.
In addition, the
본 발명을 통하여, 표류물의 충돌로부터 수상 태양광 발전시설을 안전하게 보호할 수 있으며, 이로써 수상 태양광 발전시설의 유지 보수 비용을 절감하고, 가동기간을 연장하여 발전량을 증대하는 효과를 얻을 수 있다.Through the present invention, it is possible to safely protect the water-based photovoltaic power plant from the impact of the drift, thereby reducing the maintenance cost of the water-based photovoltaic power plant, it is possible to obtain the effect of increasing the amount of power generation by extending the operating period.
또한, 수상 태양광 발전시설의 설치 지점 선정에 있어서, 표류물의 충돌 가능성으로 인한 제약을 완화할 수 있으며, 이로써 태양광 발전의 보급을 촉진하는 효과를 얻을 수 있다.
In addition, in selecting the installation point of the water photovoltaic power generation facilities, it is possible to relax the constraints due to the possibility of collision of drift, thereby achieving the effect of promoting the spread of photovoltaic power generation.
도 1은 본 발명의 일 실시예 사용상태 설명도
도 2는 본 발명의 일 실시예 평면도
도 3은 본 발명의 요부 발췌 사시도
도 4는 표류물 충돌시 본 발명의 거동 설명도
도 5는 완충부체가 원형으로 배치된 본 발명의 실시예 평면도1 is a diagram illustrating an embodiment of a use of the present invention.
Figure 2 is a plan view of one embodiment of the present invention
Figure 3 is a perspective view of the main portion of the present invention
4 is an explanatory view of the behavior of the present invention during a drift collision
5 is a plan view of an embodiment of the present invention in which the buffer body is arranged in a circular shape
본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A detailed configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
우선 도 1은 본 발명의 사용상태를 도시한 대표단면도이고, 도 2는 동 실시예의 평면도로서, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 발전시설에 부력을 제공하는 폰툰(pontoon)(11), 폰툰(11) 상부에 설치되어 발전을 수행하는 태양광발전모듈(10), 폰툰(11) 등 발전시설을 포위하는 완충부체(緩衝浮體)(20), 완충부체(20)와 폰툰(11)을 연결하는 인장선(30) 등으로 구성된다.1 is a representative cross-sectional view showing a state of use of the present invention, Figure 2 is a plan view of the embodiment, as shown in these figures, the present invention provides a pontoon (11) to provide buoyancy to the power plant Installed on top of the
이러한 본 발명은 여타 수상 태양광 발전시설과 같이 계류식(繫留式), 표류식 또는 부분 고정식 등 다양한 방식으로 수상에 설치될 수 있으며, 수면의 승강에 따라 발전시설이 동반 승강하게 된다.The present invention can be installed in the water in a variety of ways, such as mooring, drift or partially fixed, such as other water-based photovoltaic power generation facilities, the power generation facilities will be accompanied by the elevation of the water.
본 발명에 적용되는 완충부체(20)는 자체적으로 부력을 가진 탄성체로서 도시된 실시예에서는 폐타이어가 적용되었으며, 충분한 완충효과 및 부력을 발현하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이, 폐타이어가 다층으로 결속되어 사용될 수도 있다.In the embodiment shown as an elastic body having a buoyancy buoyant tire applied to the present invention, the waste tire was applied, as shown in Figure 3, in order to express a sufficient buffering effect and buoyancy, the waste tire is multi-layered It can also be used in combination.
도 2에서와 같이, 본 발명의 완충부체(20)는 다수의 단위 완충부체(20)가 밀착 결속되어 완충부체(20)의 선형(線形) 조합체를 구성하게 되는데, 완충부체(20)의 선형 조합체는 태양광발전모듈(10)이 설치된 폰툰(11)을 포위하면서 폐곡선(閉曲線) 형태로 배치된다.As shown in FIG. 2, in the
도 2에 도시된 실시예에서는 완충부체(20)의 조합체가 평면상 사각형 형태를 이루고 있으며, 완충부체(20)와 폰툰(11)은 다수의 인장선(30)으로 연결된다.In the embodiment shown in FIG. 2, the combination of the
완충부체(20)와 폰툰(11)을 연결하는 인장선(30)은 인장력이 가해진 긴장상태로 설치되므로, 강제 와이어로프 등 고강도 선재로 이루어지는 것이 바람직하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 평면상 방사상(放射狀)으로 배치된다.Since the
인장선(30)에 인장력을 가하는 방식으로는 폰툰(11)과 완충부체(20)를 연결하는 과정에서, 연결부위에 인장선(30)의 권취부를 구성하고 토크렌치 등의 공구를 이용하여 권취부를 회전하는 방식이나, 유압장치 등을 통하여 인장력을 가하는 방식 등을 적용할 수 있으며, 도 3에서와 같이, 인장선(30) 내부에 턴버클(turnbuckle)(31)을 설치하여 인장선(30)으로 완충부체(20)와 폰툰(11)을 연결한 후 턴버클(31)을 회전함으로써 인장력을 가할 수도 있다.In the method of applying the tensile force to the
특히, 턴버클(31)을 적용할 경우, 인장선(30)의 긴장상태를 자유롭게 조절할 수 있으며, 발전시설의 사용중 추가 인장이 용이할 뿐 아니라, 인장선(30)의 교체, 신설 등 유지보수 작업 또한 용이한 장점이 있다.In particular, when the
도 4는 표류물 충돌시 본 발명의 역학적 거동을 도해한 설명도로서, 동 도면의 상부 도면에서와 같이, 좌측에 도시된 폰툰(11) 및 폰툰(11)을 포위한 완충부체(20)의 조합체는 우측에 도시된 형태로 단순화될 수 있으며, 표류물의 충돌시 동 도면의 하부 도면에서와 같은 변형상태를 나타낸다.4 is an explanatory diagram illustrating the mechanical behavior of the present invention during a drift collision, and as shown in the upper view of the figure, of the
도 4의 하부 도면에서와 같이, 표류물 충돌지점의 인장선(30)에는 압축력이 작용할 수 있으나 나머지 전체 인장선(30)에는 모두 인장력이 작용함을 알 수 있으며, 사실상 표류물 충돌지점의 인장선(30)에서 압축측 변형은 미미한 수준으로 억제된다.As shown in the lower view of Figure 4, it can be seen that the compressive force may act on the
따라서, 완충부체(20)의 완충효과로 인하여 표류물의 충돌 충격은 소멸되는 반면 전체 완충부체(20) 조합체의 변형 및 폰툰(11)의 이동은 최대한 억제된다.Therefore, the impact shock of the drift due to the buffering effect of the
이러한 완충 및 변형 억제 효과는 도 5에서와 같이 완충부체(20)의 조합체가 원형으로 배치되는 경우 극대화될 수 있다.This buffering and deformation suppression effect can be maximized when the combination of the
이상에서와 같은 본 발명을 통하여, 표류물의 충돌로부터 수상 태양광 발전시설을 안전하게 보호할 수 있으며, 이로써 수상 태양광 발전시설의 설치 지점 선정에 있어서, 표류물의 충돌 가능성으로 인한 제약을 완화할 수 있다.
Through the present invention as described above, it is possible to safely protect the water-based photovoltaic power plant from the impact of the drift, thereby mitigating constraints due to the possibility of collision of the drift in selecting the installation point of the water-based photovoltaic facility. .
10 : 태양광발전모듈
11 : 폰툰(pontoon)
20 : 완충부체(緩衝浮體)
30 : 인장선
31 : 턴버클(turnbuckle)10: solar power module
11: pontoon
20 buffering body
30: tensile line
31: turnbuckle
Claims (2)
다수의 완충부체(20)가 밀착 결속되어 완충부체(20)의 선형(線形) 조합체를 구성하되 완충부체(20)의 선형 조합체는 태양광발전모듈(10)이 설치된 폰툰(11)을 포위하면서 폐곡선(閉曲線) 형태로 배치되고;
완충부체(20)와 폰툰(11)은 긴장상태의 다수의 인장선(30)으로 연결되되. 평면상 다수의 인장선(30)은 방사상(放射狀)으로 배치됨을 특징으로 하는 완충형 수상 신재생에너지 태양광 발전시설.
In the water-based photovoltaic power generation facility installed a photovoltaic module (10) above the pontoon (11),
A plurality of buffer units 20 are tightly coupled to form a linear combination of the buffer units 20, while the linear combination of the buffer units 20 surrounds the pontoon 11 in which the photovoltaic module 10 is installed. Arranged in a closed curve shape;
The buffer unit 20 and the pontoon 11 is connected to a plurality of tension lines 30 in a tension state. A plurality of tension lines (30) on the surface of the buffer type water-based renewable energy solar power plant, characterized in that arranged in a radial (放射 狀).
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