KR101245338B1 - 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물 - Google Patents
태양광 발전기지용 조립식 부유구조물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101245338B1 KR101245338B1 KR1020110064013A KR20110064013A KR101245338B1 KR 101245338 B1 KR101245338 B1 KR 101245338B1 KR 1020110064013 A KR1020110064013 A KR 1020110064013A KR 20110064013 A KR20110064013 A KR 20110064013A KR 101245338 B1 KR101245338 B1 KR 101245338B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- floating structure
- pants
- pontoon
- mooring
- solar
- Prior art date
Links
- 238000007667 floating Methods 0.000 title claims abstract description 86
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 10
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
- H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/47—Mountings or tracking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 태양광 발전 장치를 유휴수면에 설치하기 위한 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물에 관한 것으로서, 수위가 변화하더라도 무동력으로 계류색의 장력을 일정하게 유지하여 부유구조물이 일정한 방향을 향하도록 하고 선박 운항이나 바람에 의한 파도에도 태양광 발전장치의 동요를 감소시켜 발전효율을 향상시킨다.
부유구조물은 폰툰 바지, 조립구조물, 계류설비, 수면변화 수용장치 및 소파장치 등으로 구성하여 유휴수면에 조립식으로 설치함으로써 제작, 운반, 설치 및 보수유지를 용이하게 하여 초기 투자비뿐만 아니라 운용유지비를 절감할 수 있다.
부유구조물은 폰툰 바지, 조립구조물, 계류설비, 수면변화 수용장치 및 소파장치 등으로 구성하여 유휴수면에 조립식으로 설치함으로써 제작, 운반, 설치 및 보수유지를 용이하게 하여 초기 투자비뿐만 아니라 운용유지비를 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 수면에 태양광 발전기지를 설치하기 위한 조립식 부유구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설치 수면의 수위 변화, 바람, 파도 등과 같은 여러 가지 환경여건에 적응하며 태양광 발전기지가 최적의 발전 상태를 유지하도록 지지하여 태양광 발전효율을 극대화하는 조립식 부유구조물에 대한 것이다.
최근 세계 각국의 온실가스 감축 등의 친환경 정책 선언과 같은 환경 규제 제도의 시행과 전 세계적인 오일쇼크 및 일본의 원전 사고로 인하여 기존의 화석연료와 원자력에 의존하는 에너지 공급체계에서 벗어나 신재생에너지의 필요성이 강조되고 있어 태양광 발전에 대한 관심이 높아지고 있다.
태양광 발전은 태양광을 수광할 수 있는 일정한 면적의 설치부지가 필요한데, 기존의 건축물 등의 시설물들을 이용하는 경우를 제외하고는 무분별한 산림훼손 등의 부작용으로 규제가 강화되어 설치부지를 확보하는 것이 용이하지 아니하여, 대안적으로 저수지나 댐 수면 등에 수상 태양광 발전소를 설치하고 있다. 수상 태양광 발전소는 유휴 수면을 활용하기 때문에 부지 구입비용이 절감될 뿐만 아니라 지상의 태양광 시설에 비하여 냉각효과가 우수하여 지상 대비 18~26%의 발전량이 증가하는 효과가 있다.
종래의 수상 태양광 발전장치는 특허문헌 1에 제시된 바와 같이, 지역, 계절, 시간 및 일조량 등의 환경여건을 극복하면서 태양광 발전효율을 높이기 위하여 태양전지 셀이 집적된 태양전지판이 배열되어 있는 상판이 태양을 향하도록 하기 위하여 상판이 설치되어 있는 부유구조물의 수면 하부에 스크류를 설치하여 부유구조물의 방향을 조절하는 기술을 제안하고 있다.
그러나 종래의 부유구조물을 직접 움직여서 태양을 향하도록 하는 방식은 부유구조물의 큰 중량과 수면 하부의 부유구조물 부분의 저항으로 인하여 스크류 작동에 많은 전력이 소모될 뿐만 아니라 수중 부유물들이 스크류의 정상적인 작동을 방해할 우려가 있다. 또한, 수면 높이의 변화에 대한 대처 수단과 부유구조물 근처의 선박 운항이나 바람에 의해 발생하는 파도로 인한 부유구조물의 흔들림에 대한 고려가 되어 있지 않다.
본 발명은 위에서 제기된 종래 기술에 따른 문제점을 극복하고자 제안하는 것으로서, 태양광 발전기지를 지지하는 부유구조물은 일정한 방향을 향하도록 설치하고 그 대신 태양광 발전기지에 설치된 태양전지판이 태양을 추적하여 향하도록 함으로써 태양 추적을 위한 전력 소모를 최소화하고 수면의 높이 변화와 파도 등의 환경여건에서도 태양광 발전기지가 최적상태로 작동되도록 하는 조립식 부유구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따른 부유구조물은 수위변동이나 계류위치 및 방향의 변동에 적응하여 최적의 발전 상태를 유지시켜 주기 위한 도르래, 계류색, 수중추 및 앵커 및 윈치 등으로 구성되는 계류 시스템을 구비하여 계류색의 장력을 조절함으로써 부유구조물의 방위를 태양광 발전에 적정한 범위 내로 유지되도록 제어함으로써 태양전지판의 태양 추적조건을 최적화하여 발전효율을 높이는데 목적이 있다.
또한, 바람이나 선박의 운항으로 형성된 파도에 의한 부유구조물의 동요를 감소시키고 수중 부유물이 부유구조물이나 계류색에 접근하는 것을 막기 위하여 부유구조물 주위에 소파장치(wave breaker)를 설치하여 태양전지판의 불필요한 운동을 감소시키고 계류색에 과도한 장력의 작용을 방지하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 가격이 저렴하고 내구성이 좋으며 제작, 운반, 조립 및 보수유지가 용이한 조립식 부유구조물의 표준형상을 제안하는데 목적이 있다.
상기의 해결하려는 과제를 위한 본 발명에 따른 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물의 구성은, 태양광 발전기지의 정적인 중량뿐만 아니라 바람 및 파도를 포함한 환경요인에 의하여 발생하는 동적 하중을 지지하기 위해 부력을 형성하는 구조물인 폰툰 바지(pontoon barge),
상기 태양광 발전기지 설치를 위한 공간을 형성하기 위하여 복수의 상기 폰툰 바지를 일정 간격으로 전후좌우로 연결하는 구조물로서, 상기 태양광 발전기지의 정적인 중량뿐만 아니라 바람이나 파도 등의 환경요인에 의해서 가해지는 하중에도 견딜 수 있는 격자구조를 형성하며 상기 폰툰 바지 사이의 상대변위를 허용범위 이내로 고정해주는 조립구조물;
상기 폰툰 바지의 측면에 형성되어 선박 운항이나 바람에 의해서 발생한 파도로 인한 부유구조물의 동요를 감소시키고 수중 부유물의 접근을 차단하기 위한 소파장치(wave breaker);
상기 푼톤 바지와 상기 조립구조물로 형성된 부유구조물의 코너에 연결하여 저수량 변화에 따라 수위가 변화하더라도 무동력으로 계류색의 장력을 일정하게 유지하여 부유구조물의 위치나 방향의 변화를 제한하는 장치인 계류장치 및 수위 변화 수용장치; 및
상기 푼톤 바지의 상부에 설치되어 태양의 위치추적정보를 전산처리하여 태양자동추적장치 제어에 사용하고, 일조량, 온습도 및 바람을 포함한 기상정보를 수신 분석하여 태양자동추적장치가 태양추적상태 유지 또는 숙영상태로 대기할 것인지를 선택하여 지시하는 중앙기지국을 포함한다.
본 발명에 따른 일실시 예로서, 상기 폰툰 바지는 밑면이 볼록하고, 일부 폰툰 바지 내부에 침수가 일어나도 태양광 발전기지의 손상을 방지할 수 있도록 내부 일부 공간이 폐쇄되어 예비 부력을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 일실시 예로서, 상기 조립구조물은 어떠한 하중방향으로도 충분한 강도를 가지도록 보강된 트러스 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 일실시 예로서, 상기 계류장치 및 수위변화 수용장치는 수중 앵커와 연결된 계류색을 도르래를 거쳐서 수중추와 연결시켜 계류색이 일정 장력을 유지하고, 일정범위를 초과하는 수위 변동에 대하여서는 전동 윈치와 연계하여 구동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 일실시 예로서, 상기 중앙기지국은 GPS에 의한 부유구조물의 과도한 위치 변화, 부유구조물의 방위의 변화, 침수 감지기에 의한 폰툰 바지 내부 침수, 수평계에 의한 부유구조물의 과도한 경사를 감지하여 경보신호를 육상기지로 송신하고, 각 계류색의 장력을 원격으로 감지하고 계류에 대한 해석을 하여 부유구조물의 위치나 방향을 유지하기 위한 신호를 윈치에 제공하며, 상기 태양광 발전기지에서 생산된 전력을 통합하여 육상으로 송전하며, 송전전력을 실시간으로 측정 감시하고 태양전지판 각각의 작동상태를 감시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 부유구조물은, 유휴수면을 적은 비용으로 임차하여 태양광 발전기지를 설치하는 방안을 전제로 하기 때문에 육상에 설치하는 경우에 비하여 태양광 발전기지 설치비용을 절감시킬 수 있다. 더 상세하게는 태양전지판(태양자동추적장치에 설치)이 태양을 추적하도록 하고 부유구조물은 일정방향을 유지하게 함으로써 태양전지판을 육상에 설치하여 태양을 자동 추적할 때와 동등한 전력이 소모되도록 하고 홍수나 가뭄으로 수위변화가 큰 폭으로 변화하더라도 부유구조물의 방향을 최소의 동력으로 일정하게 유지할 수 있어서 에너지 사용을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 부유구조물은 운반 및 설치 등이 용이한 규모의 폰툰 바지로 조립하여 제작되기 때문에 설치와 보수유지가 용이할 뿐 아니라 일부 폰툰 바지가 손상되더라도 태양광 발전기지에 미치는 치명적인 피해를 예방할 수 있다. 부유구조물에 소파장치(wave breaker)를 설치하여 선박 운항이나 바람 등으로 발생한 파도로 인한 부유구조물 동요를 최소화함으로써 태양 자동추적장치의 작동을 원활하게 유지할 수 있다.
또한, 폰툰 바지를 조립구조물(spreader)을 이용하여 일정 간격으로 조립하여 격자형 트러스 구조를 형성하도록 함으로써 저렴한 비용으로 태양광 발전기지 설치 공간을 확보할 수 있고, 태양전지판이 적절한 간격으로 배열되기 때문에 전지판 주변의 통기성이 개선되어 발전효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 폰툰 바지의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 조립구조물의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 소파장치(wave breaker)의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 계류장치 및 수면높이 변화 수용장치의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 중앙기지국의 분해 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 폰툰 바지의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 조립구조물의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 소파장치(wave breaker)의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 계류장치 및 수면높이 변화 수용장치의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 중앙기지국의 분해 구성도이다.
이하, 본 발명에 따른 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 예시된 도면은 발명의 내용을 명확하게 하기 위하여 확대 또는 축소 도시하였고, 동일한 기능을 하는 구성에 대하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 비본질적인 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물의 사시도로서, 태양광 발전기지용 부유구조물은 폰툰 바지(pontoon barge, 120), 조립구조물(spreader,130), 소파장치(wave breaker,140)), 계류장치(150) 및 수위변화 수용장치(160) 및 중앙기지국(170)으로 구성되어 있다.
폰툰 바지(120)의 주요치수는 육상 이동의 편의를 고려하여 적재 후 최대 치수가 대형 컨테이너 트레일러에 적재 가능한 최대 치수범위 내에 들도록 결정한다. 적정치수는 예를 들어 길이 6 m, 폭 2.4 m, 높이 0.4 m로 설계한다. 폰툰 바지(120)는 재료비, 제작비, 내구성 및 유지보수의 편의성 등에서 유리한 재료로 제작하며 태양광 발전기지, 계선 용구 및 각종 의장품이 탑재된 상태에서 풍우 강설 결빙 등의 환경부하를 극복할 수 있는 강도와 복원안정성 및 충분한 예비 부력을 보유하고 있어야 한다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 폰툰 바지(120)의 분해 사시도로서 상부케이스(121)와 하부케이스(122)로 구성된다. 폰툰 바지(120)는 태양광 발전기지용 부유구조물을 부력으로 뜨게 하는 부분으로서 태양광 발전기지의 정적인 중량뿐만 아니라 바람 및 파도 등과 같은 환경여건에서 가해지는 동적 하중을 부력으로 지지하는 구조물이다. 제작, 운반, 설치 및 보수유지가 용이한 형상으로 되어있으며 폰툰 바지(120) 내부에 침수가 일어나더라도 태양광 발전기지의 손상을 방지할 수 있는 예비 부력을 발생시킬 수 있도록 폰툰 바지(120)의 내부 공간의 일부를 영구 폐쇄하고 우레탄폼으로 충진시킨 구조로 되어있다.
폰툰 바지(120)의 기본 형상은 직육면체로 하되 적절한 간격으로 조립하였을 때 구조물 하부의 투광율이 일정 수준 이상을 유지하여 태양전지판(110) 주변의 통기성을 높여서 태양전지판(110)이 냉각 효과를 가지도록 함으로써 온도 상승에 따른 발전효율 저하를 방지하도록 배치하여야 한다. 또한 태양전지판(110)에서 발생한 그림자가 인접한 태양전지판(110)에 영향을 주지 않도록 배치하며 폰툰 바지(120)를 조립하였을 때 태양광 발전기지 내를 유기적으로 연결하는 통로가 개설될 수 있어야 한다. 폰툰 바지(120)의 하부케이스(122)는 제작, 조립 및 안전성 등을 고려하여 수면 아래쪽으로 약간 좁아지게 한다. 이러한 구조는 부력중심을 높이므로 복원성능을 향상시키는 효과를 가지며 부차적으로 트레일러에 여러 척을 탑재할 때 적재성을 향상시켜 수송효율을 높이는 효과를 가진다. 폰툰 바지(120)에는 예비 부력을 형성하는 밀폐공간을 배치하여 풍우, 강설 및 결빙 등으로 인한 환경부하에 의한 일부 침수가 일어나도 태양광 발전기지가 침몰되거나 과도한 경사가 발생하지 않도록 크기를 설계 제작한다.
다수의 폰툰 바지(120)를 조립하여 형성되는 폰툰 바지(120) 시스템 전체를 계류하기 위하여서는 적정위치에 계류색을 걸기 위한 계선용 비트가 설치되어야 하며 비트 설치 주위는 구조적으로 보강이 되어야 하고 적정위치는 폰툰 바지(120)가 조립 설치되는 수역의 지형과 바람이나 흐름의 특성에 따라 달라지므로 계선용 비트의 조립위치를 쉽게 바꿀 수 있어야 한다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 조립구조물(130)의 분해 사시도이다. 도 3에 따르면, 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 조립구조물(130) 부분은 인접한 폰툰 바지(120)를 서로 일정간격을 유지하며 전후좌우로 연결 조립하여 태양광 발전기지의 설치를 위한 공간을 형성하도록 하는 구조물로서, 종 방향 조립구조물과 횡 방향 조립구조물로 나뉜다. 조립구조물(130)은 폰툰 바지(120)와 조립된 상태에서 격자구조를 이루어 태양광 발전기지의 정적인 중량뿐만 아니라 바람이나 파도 등의 환경여건에 의해서 가해지는 하중에도 충분한 강도를 가져 변형이 일정 수준 이하가 되도록 할 수 있어야 한다.
조립구조물(130)로 폰툰 바지(120)를 조립한 상태에서는 인접한 폰툰 바지(120) 사이에 태양자동추적장치의 작동에 영향을 주는 상대변위가 나타나지 않아야 하므로 조립구조물(130)은 충분한 강도를 가진 트러스 구조로 제작하며 조립구조물(130)을 이루는 트러스 구조의 상면을 폰툰 바지(120) 사이의 통로로 활용하고자 할 때에는 격자판과 핸드레일을 설치하여야 한다.
조립구조물(130)의 치수는 태양광 발전용 태양자동추적장치의 치수, 태양전지판(110) 사이의 그림자 간섭, 발전기지 내의 통로, 태양전지판(110) 주위의 통기성 등을 고려하여 결정하며 배치 간격은 폰툰 바지(120) 시스템의 구조 강도를 고려하여 결정한다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 소파장치(140))의 분해 사시도로서 프레임(141)과 브레이커(142)로 구성된다. 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 소파장치(140))는 선박 운항이나 바람에 의해서 발생한 파도로 인하여 부유구조물에 작용하는 부하를 감소시키고 수중 부유물의 접근을 차단함으로써 부유구조물을 보호하며 태양자동추적장치의 작동을 원활하게 하기 위한 장치이다.
태양광 발전기지 설치장소의 수위 변동, 유동의 변화, 바람의 영향 등으로 인한 발전기지 전체의 방위 변화를 계측하여 설정된 방위를 유지할 수 있도록 계류색(152)의 장력을 조절하는 전동식 윈치(151)를 설치한다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 계류장치(150) 및 수위변화 수용장치(160)의 분해 사시도이다. 계류장치(150)는 계류 윈치(151), 계류색(152) 및 앵커(153)로 구성되어 있고, 수위변화 수용장치(160)는 도르래(161)와 수중추(162)로 구성된다.
도 5에 따르면, 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 계류장치(150) 및 수위변화 수용장치(160)는 저수량 변화에 따라 수위변화가 나타나면 동력을 사용하지 않고 일정한 변동 범위 이내에서 계류색(152)의 장력을 일정하게 유지하거나 수위변화가 과도할 경우에는 윈치(151)를 구동하여 부유구조물의 위치나 방향을 유지시키는 장치이다. 폰툰 바지(120) 또는 조립구조물(130)과 연계하여 도르래(161)를 설치하고 수중 앵커와 연결된 계류색(152)을 도르래(161)를 거쳐서 수중추(162)와 연결시켜 추의 중량이 계류색(152)의 장력이 되도록 하여 일정 장력을 유지한다. 수위 변동이 일정범위를 넘는 경우에는 인접하여 설치된 전동 윈치(151)와 연계하여 구동함으로써 부유구조물의 위치와 방위를 유지한다.
태양광 발전기지를 포함한 부유구조물의 계류를 위하여 사용되는 앵커의 중량과 형식 그리고 투묘 위치의 선정과 방향 조절과 수면높이 변동에 따른 대처 방안은 내수면의 지형 및 지질 조건과 내수면에서의 선박 운항여건 등을 고려하여 결정한다. 중앙기지국(170)에서는 각 계류색(152)의 장력을 원격으로 감지하고 계류계에 대한 해석을 하여 부유구조물의 위치나 방향을 유지하기 위한 제어신호를 윈치(151)에 제공한다.
폰툰 바지(120)에는 비상전력용 축전지를 설치하여 숙영상태에 있던 태양전지판(110)을 발전 개시 상태로 정렬하기 위한 전원으로 사용하고 태양광 발전 중에 충전하고 잔여 전력은 중앙기지국(170)에서 통합하여 육상으로 송전한다.
폰툰 바지(120)를 조립하여 형성되는 부유구조물 상에 설치되는 태양광 발전기지 전체의 제어와 감시 및 유지보수를 위하여 적절한 위치를 선정하고 선정된 폰툰 바지(120)를 활용하여 중앙기지국(170)을 설치한다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 중앙기지국(170)의 분해 구성도이다. 도 6에 따르면, 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 중앙기지국(170)에서는 태양의 위치를 추적하기 위한 정보를 전산처리하여 태양자동추적장치에 제공하고, 일조량, 온습도 및 바람 등의 기상정보를 수신 분석하여 태양자동추적장치가 태양추적상태 또는 숙영상태를 선택하도록 지시한다. 또한 GPS에 의한 부유구조물의 과도한 위치 변화, 나침반을 이용한 부유구조물의 방위각 변화, 침수 감지기에 의한 폰툰 바지(120) 내부 침수, 수평계에 의한 부유구조물의 과도한 경사 등을 감지하여 경보신호를 무선으로 송신한다. 중앙기지국(170)에서는 각 계류색(152)의 장력을 원격으로 감지하고 계류계에 대한 해석을 하여 부유구조물의 위치나 방향을 유지하기 위한 신호를 윈치(151)에 제공한다. 태양광 발전기지에서 생산된 교류 전력을 통합하여 육상으로 송전하며 송전 되는 전력량을 계측하기 위한 전력계를 설치한다. 실시간 전력 발생량을 원격으로 감시할 수 있도록 한다. 각 태양광 발전 전지판별로 실시간 전력 발생량을 저장 분석하여 각 태양광 발전 전지판의 작동상태를 실시간 원격으로 감시한다. 중앙기지국(170)에서는 태양광 발전용 태양자동추적장치를 개별적으로 원격 제어감시하며 발전 전력을 통합하여 육상으로 송전하거나 태양자동추적장치의 작동에 필요한 전력을 공급하는 역할을 한다. 또한 중앙기지국(170)에서는 일조량, 부유구조물의 경사, 위치 변화, 방위의 변화, 온습도, 풍속 및 폰툰 바지(120) 내부의 침수 등에 대한 감지기를 설치하고 발전 효율이 기준치 이하로 계측되거나 강우, 강설, 강풍 등의 기상예보와 돌발적 기상변화를 판단하여 태양전지판(110)의 자세를 숙영상태로 제어하여 안전을 도모하며 폰툰 바지(120) 내부의 침수나 부유구조물의 과도한 경사나 위치 변화 시에는 경보를 발하도록 한다.
중앙기지국(170)에는 기상정보의 획득 및 수신을 위한 체계를 구축하고 강풍이나 폭설 등을 만났을 때 태양전지판(110)의 안전을 도모하기 위하여 환경부하가 작게 작용하는 자세로 제어 여부를 판단하기 위한 획득 정보의 연산처리 및 제어용 전용 전산기를 설치한다.
100: 부유구조물 110: 태양전지판
120: 폰툰 바지 130: 조립구조물
140: 소파장치 150: 계류장치
160: 수용장치 170: 중앙기지국
120: 폰툰 바지 130: 조립구조물
140: 소파장치 150: 계류장치
160: 수용장치 170: 중앙기지국
Claims (5)
- 태양광 발전기지의 정적인 중량뿐만 아니라 바람 및 파도를 포함한 환경요인에 의하여 발생하는 동적 하중을 지지하기 위해 부력을 형성하는 구조물인 폰툰 바지(pontoon barge);
상기 태양광 발전기지 설치를 위한 공간을 형성하기 위하여 복수의 상기 폰툰 바지를 일정 간격으로 전후좌우로 연결하는 구조물로서, 상기 태양광 발전기지의 정적인 중량뿐만 아니라 바람이나 파도 등의 환경요인에 의해서 가해지는 하중에도 견딜 수 있는 격자구조를 형성하며, 상기 폰툰 바지 사이의 상대변위를 허용범위 이내로 고정해주는 조립구조물;
상기 폰툰 바지의 측면에 형성되어 선박 운항이나 바람에 의해서 발생한 파도로 인한 부유구조물의 동요를 감소시키고 수중 부유물의 접근을 차단하기 위한 소파장치(wave breaker);
상기 푼톤 바지와 상기 조립구조물로 형성된 부유구조물의 코너에 연결하여 저수량 변화에 따라 수위가 변화하더라도 무동력으로 계류색의 장력을 일정하게 유지하여 부유구조물의 위치나 방향의 변화를 제한하는 장치인 계류장치 및 수위 변화 수용장치; 및
상기 푼톤 바지의 상부에 설치되어 태양의 위치추적정보를 전산처리하여 태양자동추적장치 제어에 사용하고, 일조량, 온습도 및 바람을 포함한 기상정보를 수신 분석하여 태양자동추적장치가 태양추적상태 유지 또는 숙영상태로 대기할 것인지를 선택하여 지시하는 중앙기지국을 포함하는 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 폰툰 바지는 밑면이 볼록하고, 일부 폰툰 바지 내부에 침수가 일어나도 태양광 발전기지의 손상을 방지할 수 있도록 내부 일부 공간이 폐쇄되어 예비 부력을 갖고 있으며, 대형 트레일러에 적재 가능한 최대치수로 제작되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 조립구조물은 어떠한 하중방향으로도 견디는 강도를 가지도록 보강된 트러스 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 계류장치 및 수위변화 수용장치는 수위변화가 있더라도 무동력으로 계류색이 일정 장력을 유지하여 상기 부유구조물의 위치나 방향의 변화를 유지시키는 장치로서, 수위변화가 일정범위 이내일 때는 상기 폰툰 바지 또는 조립구조물과 연계하여 수중 앵커와 연결된 계류색을 도르래를 거쳐서 수중추와 연결시켜 추의 중량이 계류색의 장력이 되도록 일정 장력을 유지하고, 일정범위를 초과하는 수위 변동에 대하여서는 전동 윈치와 연계하여 구동하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 중앙기지국은 GPS 측정으로 부유구조물의 과도한 위치 변화, 부유구조물의 방위의 변화, 침수 감지기에 의한 폰툰 바지 내부 침수, 수평계에 의한 부유구조물의 과도한 경사를 감지하여 경보신호를 육상기지로 송신하고, 각 계류색의 장력을 원격으로 감지하고 계류에 대한 해석을 하여 부유구조물의 위치나 방향을 유지하기 위한 신호를 윈치에 제공하며, 태양광 발전기지에서 생산된 전력을 통합하여 육상으로 송전하며, 송전전력을 실시간으로 측정 감시하고 태양전지판 각각의 작동상태를 감시하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110064013A KR101245338B1 (ko) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110064013A KR101245338B1 (ko) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130007156A KR20130007156A (ko) | 2013-01-18 |
| KR101245338B1 true KR101245338B1 (ko) | 2013-03-25 |
Family
ID=47837784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110064013A KR101245338B1 (ko) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101245338B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101601025B1 (ko) | 2014-12-01 | 2016-03-21 | 한국해양과학기술원 | 운동 감쇠 기능을 갖는 해양 구조물용 플랫폼 및 이를 갖는 반잠수식 해양 구조물 |
| CN105799874A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-07-27 | 郭其秀 | 一种水面漂浮平台 |
| CN105974927A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-09-28 | 阳光电源股份有限公司 | 一种无锚水面漂浮电站系统 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10411643B2 (en) * | 2015-08-03 | 2019-09-10 | 4CSOLAR, Inc. | Floating solar panel array with one-axis tracking system |
| CN108377128B (zh) * | 2016-11-09 | 2024-06-25 | 同景新能源科技（上海）有限公司 | 电动推杆活结装置及采用该活结装置的光伏跟踪系统 |
| KR101995406B1 (ko) * | 2017-09-26 | 2019-07-02 | 스코트라 주식회사 | 접지부재를 갖는 플로트 및 이를 구비한 수상 구조물 |
| KR200489239Y1 (ko) * | 2018-11-16 | 2019-05-20 | 장영철 | 수상 태양광발전용 부력구조물과 이것이 구비된 수상 태양광발전시스템 |
| WO2022146274A1 (en) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | Yalcin Ahmet Cem | A floating charging station |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002281773A (ja) | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Sekisui Chem Co Ltd | 浮遊式太陽光発電装置 |
| KR101032365B1 (ko) | 2010-12-07 | 2011-05-03 | 엘케이기초기술 주식회사 | 태양광 발전시스템 |
-
2011
- 2011-06-29 KR KR1020110064013A patent/KR101245338B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002281773A (ja) | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Sekisui Chem Co Ltd | 浮遊式太陽光発電装置 |
| KR101032365B1 (ko) | 2010-12-07 | 2011-05-03 | 엘케이기초기술 주식회사 | 태양광 발전시스템 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101601025B1 (ko) | 2014-12-01 | 2016-03-21 | 한국해양과학기술원 | 운동 감쇠 기능을 갖는 해양 구조물용 플랫폼 및 이를 갖는 반잠수식 해양 구조물 |
| CN105799874A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-07-27 | 郭其秀 | 一种水面漂浮平台 |
| CN105974927A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-09-28 | 阳光电源股份有限公司 | 一种无锚水面漂浮电站系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130007156A (ko) | 2013-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101245338B1 (ko) | 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물 | |
| US9446822B2 (en) | Floating wind turbine platform with ballast control and water entrapment plate systems | |
| ES2516590B1 (es) | Estructura sumergible de soporte activo para torres de generadores y subestaciones o elementos similares, en instalaciones marítimas | |
| KR101101316B1 (ko) | 부유식 태양광 발전장치 | |
| BR112018073762B1 (pt) | Usina elétrica fotovoltaica flutuante, e método de instalação | |
| KR100942904B1 (ko) | 수면부상식 태양광 발전장치 | |
| KR101745877B1 (ko) | 태양광 추적식 수상 태양광 발전시스템 및 그 추적 방법 | |
| KR101134289B1 (ko) | 수상 태양광 발전시스템 | |
| KR101216206B1 (ko) | 내수면 태양광 추적 장치 및 그 방법 | |
| US20210214056A1 (en) | Floatable array ready solar module mounting device, system and method of solar energy collection | |
| KR20130098586A (ko) | 부유식 태양광 발전장치 | |
| KR102160784B1 (ko) | 단위 구조체를 이용한 수상 태양광 발전 설비 | |
| KR101194783B1 (ko) | 수상 구조물 | |
| KR101215402B1 (ko) | 수상 태양광 발전장치 | |
| CN210036587U (zh) | 一种抽水蓄能电站冰情监测装置 | |
| KR20130071831A (ko) | 태양광 발전을 위한 수면 부상 플랫폼 | |
| KR20220023393A (ko) | 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물 | |
| KR101202156B1 (ko) | 수상 부유 풍력 발전기 | |
| KR20140105107A (ko) | 추적식 수상 태양광 발전장치 | |
| CN109110071A (zh) | 一种水下浸没式光伏发电系统的设计方法 | |
| KR102296785B1 (ko) | 계류 장치 및 조류 퇴치 장치가 구비된 수상 태양광 발전 설비 | |
| US20150219065A1 (en) | Power storage system | |
| CN215622583U (zh) | 一种新型的海上漂浮式太阳能发电装置 | |
| CN214216080U (zh) | 一种水文气象监测浮标 | |
| CN213892810U (zh) | 海况监测及导航航标系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |