KR101278301B1 - The barge for the transfer and an establishment of the offshore wind turbine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해상에 풍력 장치를 설치하여 전기를 생산하기 위한 '해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선'에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍력 발전 장치를 해상으로 이송하여 해상에 설치하는데 필요한 전용 바지선과 관련된 것이다. 이러한 해상풍력발전기를 해상에 효과적으로 이송 및 설치하기 위해서는 원하는 지점까지 이송해야 하는데, 전용 바지선을 활용할 경우, 저렴한 비용으로 가장 효과적으로 해상으로 이송할 수 있으며, 전용 바지선을 이용할 경우 원하는 지점으로 이송한 후, 또한 편리하게 그 지점에 설치를 할 수도 있다.The present invention relates to a 'barge for transport and installation of offshore wind power generators' for producing electricity by installing wind power devices on the sea, and more specifically, dedicated to transporting wind power devices to sea and installing them on the sea. It is related to barges. In order to effectively transport and install such offshore wind power generators, they need to be transported to a desired point. If a dedicated barge is used, the offshore wind power generator can be efficiently transported to the sea at a low cost. It can also be conveniently installed at that point.
풍력은 바람에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 발전 기술이다. 풍력의 시스템은 "기계장치부, 전기장치부, 제어장치부" 등으로 구성된다.Wind power is a power generation technology that generates electricity by converting wind energy. The wind system consists of "mechanical parts, electric parts, control parts".
기계장치부는 바람으로부터 회전력을 생산하는 Blade(회전날개), Shaft(회전축)를 포함한 Rotor(회전자), 이를 적정 속도로 변환하는 증속기(Gearbox)와 기동·제동 및 운용 효율성 향상을 위한 Brake, Pitching System,Yawing System 등의 제어장치부문으로 구성되어 진다.The mechanical unit is composed of a rotor (rotor) including a shaft, a gearbox, a gearbox for converting the rotor to a proper speed, a brake for improving the efficiency of starting, braking and operation, Pitching System, and Yawing System.
전기장치부는 발전기 및 기타 안정된 전력을 공급하도록 하는 전력안정화 장치로 구성된다.The electric device part is constituted by a power stabilizing device which supplies a generator and other stable electric power.
제어장치부는 풍력발전기가 무인 운전이 가능토록 설정, 운전하는 Control System 및 Yawing Controller(바람방향을 향하도록 블레이드의 방향조절), Pitching Controller(날개의 경사각(pitch) 조절로 출력을 능동적 제어)와 원격지 제어 및 지상에서 시스템 상태 판별을 가능하게 하는 Monitoring System으로 구성된다.Control system is composed of control system and yawing controller which is set up and operated to enable unmanned operation of wind turbine generator, active control of output by controlling the pitch of the blade, And a monitoring system that enables control and determination of the state of the system on the ground.
풍력시스템은 다양한 종류로 구성되어 진다.Wind turbine systems are composed of various types.
[표 1]은 풍력시스템의 종류를 표로 나타낸 것이다.[Table 1] shows the types of wind turbine systems.
[표 1] 풍력시스템의 종류[Table 1] Types of wind turbine systems
풍력시스템을 회전축 방향에 따라 구분하면 수직축 발전기와 수평축 발전기로 나뉘어 진다. 수직축 발전기는 바람의 방향과 관계가 없어 사막이나 평원에 많이 설치하여 이용이 가능하지만 소재가 비싸고 수평축 풍차에 비해 효율이 떨어지는 단점이 있다. 수평축 발전기는 간단한 구조로 이루어져 있어 설치하기 편리하나 바람의 방향에 영향을 받는다. 일반적으로 중대형급 이상은 수평축 발전기를 사용하고, 100kW급 이하 소형은 수직축 발전기를 사용하는 편이다.When the wind turbine system is divided along the direction of the rotating shaft, it is divided into a vertical axis generator and a horizontal axis generator. Vertical-axis generators have no relation to the direction of the wind, so they can be installed in desert or plains, but they are expensive and inefficient compared to horizontal axis windmills. The horizontal axis generators are simple to install because they are simple to install but they are influenced by the wind direction. Generally, a horizontal axis generator is used for medium to large scale class and a vertical axis generator is used for small class of 100kW or less.
풍력시스템을 운전방식 따른 구분하면 기어형(Geared)과 기어리스형(Gearless)으로 구분된다. 대부분의 풍력시스템은 정속운전 유도형 발전기기를 사용하는 Geared 풍력발전시스템에 해당되며 유도형 발전기기의 높은 정격회전수에 맞추기 위해 회전자의 회전속도를 증속하는 기어장치가 장착되어 있는 형태이다.The wind turbine system is classified into a geared type and a gearless type according to the operation mode. Most wind turbines are geared wind turbines using constant-speed induction generators and are equipped with gears that increase the rotational speed of the rotor to match the high rated revolutions of the induction generator.
Gearless형은 가변속 운전동기형(또는 영구자석형) 발전기를 사용하는 풍력발전 시스템에 해당되며 다극형 동기발전기를 사용하여 증속기어 장치가 없이 회전자와 발전기가 직결되는 direct-drive 형태이다. 발전효율은 높지만, 유도발전기보다 비싸고 크기도 큰 단점이 있다.The Gearless type corresponds to a wind power generation system using a variable-speed operation synchronous (or permanent magnet) generator, and is a direct-drive type in which a rotor and a generator are directly connected to each other without a speed-increasing gear unit using a multi-pole synchronous generator. Although the power generation efficiency is high, it is more expensive than the induction generator and has a large size.
풍력 발전기는 풍속이 세고, 풍차가 클수록 더 많은 풍력 에너지를 생산할 수 있기 때문에 풍력 발전기의 발전량은 바람의 세기와 풍차의 크기에 의존하고 있다. 또한 높이가 높아질수록 바람이 세게 불기 때문에 높은 곳의 발전기가 낮은 곳의 발전기보다 크고 발전량도 많다. 풍력으로 발전하려면 평균 초속4m/s 이상으로 부는 바람이 필요하다. 여기서 말하는 바람의 속도는 우리가 서 있는 땅위가 아니라 풍력 발전기의 날개가 있는 높이에서의 속도를 말한다.Because wind turbines have higher wind speeds and larger wind turbines can produce more wind energy, the amount of power generated by wind turbines depends on the strength of the wind and the size of the windmill. Also, as the height increases, the wind blows harder, so the generator in the higher place is larger than the generator in the lower place and the generation amount is also higher. Wind power generation requires winds blowing above average speed of 4m / s. The velocity of the wind referred to here is not the ground on which we stand, but the speed at which the wind generator is at its wing.
풍력발전의 효과를 살펴보면 다음과 같다.The effects of wind power generation are as follows.
첫째, 바람의 운동에너지를 이용한 발전방식으로 화석연료 대체효과가 매우 크다.First, the effect of replacing fossil fuels with power generation method using wind kinetic energy is very high.
둘째, 낙도 등의 낙후 지역에 경제성 있는 전력 보급이 가능하다.Secondly, it is possible to supply economical power to the underdeveloped areas such as the islands.
셋째, 풍향이 우수한 해안 및 산간지역에 설치함으로써 국내 토지이용을 합리화할 수 있다.Third, land use can be streamlined by installing in coastal and mountainous areas with excellent wind direction.
넷째, 제주지역과 같은 일부 특정지역의 경우 대규모 풍력발전단지 조성으로 관광자원으로 활용이 가능하다.Fourth, in some specific areas such as Jeju region, large scale wind farm complexes can be used as tourism resources.
풍력발전은 어느 곳에나 산재되어 있는 무공해, 무한정의 바람을 이용하므로 환경에 미치는 영향이 거의 없고, 국토를 효율적으로 이용할 수 있으며, 대규모 발전 단지의 경우에는 발전 단가도 기존의 발전 방식과 경쟁 가능한 수준의 신 에너지 발전 기술이다. 또한 풍력 발전 단지의 면적 중에서 실제로 이용되는 면적은 풍력 발전기의 기초부, 도로, 계측 및 중앙 제어실 등으로 전체 단지 면적의 1％에 불과하며, 나머지 99％의 면적은 목축, 농업 등의 다른 용도로 이용할 수 있다. 일반적으로 발전방식에 따른 소요 면적은 풍력 1,335 m2/GWh, 석탄 3,642 m2/GWh, 태양열 3,561 m2/GWh 그리고 태양광 발전 3,237 m2/GWh로서 풍력 발전이 가장 작은 면적을 필요로 한다. 풍력 발전은 공해 물질 저감 효과도 매우 커서 200 kW급 풍력 발전기 1대가 1년간 운전하여 400,000 kWh의 전력을 생산한다면 약 120-200 톤의 석탄을 대체하게 되며, 줄어드는 공해 물질의 배출량은 연간 SO2는 2-3.2 톤, NOx는 1.2-2.4 톤, CO2는 300-500 톤, 슬래그(slag)와 분진(ash)은 16-28 톤에 달하며, 부유 물질은 연간 약 160 - 280 kg 정도 배출이 억제되는 효과가 있다. 풍력 발전 시스템의 발전 단가는 설치 지역의 풍력 자원에 따라 달라지나 현재 운전되고 있는 미국의 대규모 풍력 단지들은 약 750 ＄/kW의 시스템 설치비와 약 5 ￠/kWh 내외의 발전 단가를 나타내 기존 발전 방식과 경쟁 가능한 수준이다. 또한 계속적인 투자와 기술 개발이 병행되면 풍력 발전은 15년 안에 3.9 ￠/kWh의 단가 목표를 달성할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 풍력발전 관련 기술은 이미 실용화 단계이기 때문에 요소 기술 개발보다는 풍력 발전기의 저가화와 대형화 및 보급 확대에 치중하는 경향이다. 많은 국가에서 경쟁적으로 풍력 발전기를 보급하고 있으며 1994년말까지 세계적으로는 약 3,7600 MW 용량의 풍력 발전기를 설치하여 연간 약 45억 kWh이상의 전력을 생산하고 있다. 1994년 한해 동안에도 약 611 MW 용량의 풍력 발전기가 새로 설치되었으며, 인도의 경우에는 1995년도에 235.5 MW 규모의 풍력 단지를 건설할 계획이다. 현재 가장 많은 풍력 발전기가 운전되고 있는 국가는 미국, 독일, 덴마크 순으로서 미국의 경우 캘리포니아의 대규모 풍력 단지를 중심으로 1993년에는 연간 30억 kWh의 전력을 생산하여 캘리포니아 전체 전력수요의 1.2％ 정도를 공급하였고, 1994년에는 약 35억 kWh의 전력을 생산하였다. 그러나 풍력발전의 비중이 가장 높은 나라는 덴마크로 98년현재 4900개의 풍력발전기에서 1,135MW를 생산 전기소비량의 7％를 담당하고 있으며 44만가구에 공급하고 있다고 한다. 또 이나라의 "에너지 21"계획에 의하면 2000년까지 10％, 2030년까지 50％로 끌어 올린다는 것이다. 국내의 기술 개발 현황은, 1단계 대체 에너지 기술 개발사 업으로 전국 64개 기상청 산하 기상 관측소의 통계 자료와 도서 및 내륙 일부 지역의 측정 자료를 이용한 풍력 자원 특성 분석이 우리 연구소에 의해 이루어 졌으나 지역적 조건에 크게 영향을 받는 풍력 자원의 특성 때문에 아직 기초 통계 자료의 정비가 미흡한 실정이다. 따라서 앞으로 풍력 발전 유망 지역에 대한 풍력자원의 정밀한 평가와 풍력 단지 건설에 대한 타당성 평가 사업이 지속되어야 한다.Because wind power generation uses pollution-free and infinite winds scattered everywhere, it has little impact on the environment and can utilize the land efficiently. In the case of large-scale power generation complexes, Is a new energy generation technology. In addition, the area actually used in the wind farm is only 1% of the total area of the whole area including the foundation of the wind turbine, the road, the measurement and the central control room, and the remaining 99% Can be used. Generally, the area required by the power generation method is 1,335 m2 / GWh for wind power, 3,642 m2 / GWh for coal, 3,561 m2 / GWh for solar power, and 3,237 m2 / GWh for photovoltaic power generation. Wind power generation is very effective in reducing pollutants, so if a 200 kW wind turbine generates a power of 400,000 kWh for one year, it will replace about 120-200 tons of coal. -3.2 tons of NOx, 1.2-2.4 tons of CO2, 300-500 tons of CO2, 16-28 tons of slag and ash, and the emission of suspended solids is about 160-280 kg per year. . The price of wind power generation system varies depending on the wind resource of the installation area. However, the large-scale wind farms in the US currently have a system installation cost of about $ 750 / kW and a power generation cost of about 5 ¢ / kWh. It is competitive. Moreover, if continuous investment and technology development are combined, wind power generation is expected to achieve 3.9 ¢ / kWh unit price target within 15 years. Since the technology related to wind power generation is already in practical use stage, it tends to concentrate on lowering the price of wind power generators and increasing the size and spread of the wind power generators rather than developing element technology. In many countries, wind power generators are being supplied in a competitive manner. By the end of 1994, the world has installed about 3,7600 MW of wind power generators, producing more than 4.5 billion kWh of electricity annually. In 1994, a new wind turbine with a capacity of 611 MW was newly installed, and in India, a wind farm with a size of 235.5 MW was planned to be built in 1995. Currently, the largest number of wind turbines operate in the United States, Germany, and Denmark. In the United States, a large-scale wind farm in California produces about 3 billion kWh of electricity annually in 1993, In 1994, it produced about 3.5 billion kWh of electricity. However, the country with the largest share of wind power is Denmark, which currently produces 1,135 MW of 4900 wind turbines, accounting for 7% of electricity consumption and supplying to 440,000 households. According to Inara 's "Energy 21" plan, it will raise 10% by 2000 and 50% by 2030. The present state of the domestic technology development was analyzed by the Korea Research Institute of the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) to analyze the characteristics of wind resources using the statistical data of 64 meteorological stations and measurement data of some parts of the inland area. Due to the nature of the wind resource, which is heavily influenced, the basic statistical data have not been improved yet. Therefore, it is necessary to continue the evaluation of wind power resources in the prospective wind power generation area and the feasibility evaluation project for wind farm construction.
해상 풍력발전에 대하여 보다 자세히 살펴보기로 하자.Let's take a closer look at offshore wind power generation.
해상풍력발전은 풍력터빈을 호수, 피오르드(fjord) 지형, 연안과 같은 수역에 설치하여 그 곳에서 부는 바람의 운동에너지를 회전날개에 의한 기계에너지로 변환하여 전기를 얻는 발전방식을 말한다. 해상풍력발전의 필요성은 육상풍력발전의 발달로 인하여 풍력터빈이 대형화 됨에 따라, 설치 장소의 한계가 드러나게 되었고 터빈의 대형화로 인한 소음문제, 설치 및 운반문제, 시각적인 위압감 등이 문제로 야기되었다. 따라서 이러한 육상풍력발전의 문제점을 해소하기 위한 해결책으로 해상풍력발전이 고안되었다.Offshore wind power generation refers to a power generation system in which a wind turbine is installed in a lake, a fjord terrain, or a coastal waterside, and the kinetic energy of the wind blowing there is converted into mechanical energy by rotating wings to obtain electricity. The necessity of offshore wind power generation has been limited due to the enlargement of the wind turbine due to the development of onshore wind power generation, and problems such as the noise problem due to the enlargement of the turbine, installation and transportation problems, Therefore, offshore wind power generation has been devised as a solution to solve the problems of onshore wind power generation.
해상풍력발전의 장점은 다음과 같다.The advantages of offshore wind power generation are as follows.
가. 방대한 설치 장소end. Massive installation site
국토가 비좁은 국가에서 풍력터빈을 설치할 수 있는 지역을 구하기란 쉽지 않다. 즉 육상풍력발전의 경우 설치 부지의 한계가 있다는 말이다. 이에 비해 해상은 부지확보가 양호해 대규모 풍력발전단지 조성이 가능하다.It is not easy to find an area where a wind turbine can be installed in a country with limited territory. In other words, in the case of onshore wind power generation, there is a limitation of installation site. On the other hand, it is possible to construct a large-scale wind power generation complex with a good land acquisition.
나. 주기적이고 강한 바람I. Periodic and strong winds
해상은 장애물의 감소로 바람의 난류와 높이나 방향에 따른 풍속변화가 적기 때문에 유사 조건의 육상풍력발전에 비해 상대적으로 낮은 피로하중으로 약 1.5～2배의 높은 발전량[2]을 유지할 수 있다.The offshore is able to maintain about 1.5 ~ 2 times higher power generation [2] with relatively low fatigue loads compared to onshore wind power generation under similar conditions because of less turbulence of wind and less wind speed depending on height and direction.
다. 소음과 시각적인 위압감 해소All. Eliminate noise and visual pressure
해상풍력발전의 경우 해안과 15km 내외로 떨어져 설치되기 때문에 풍력터빈의 대형화로 인하여 발생되는 소음과 시각적인 위압감 같은 문제를 해소할 수 있다In case of offshore wind power generation, since it is installed at a distance of about 15 km from the coast, problems such as noise caused by the enlargement of the wind turbine and visual over-pressure can be solved
라. 관광지역으로써 부가가치 창출la. Creation of added value as tourist area
해상에 설치된 풍력발전단지는 뛰어난 경관을 연출한다. 실례로 덴마크 미델그룬덴은 세계적인 해상풍력발전단지 조성의 성공사례로 알려지면서 전력생산뿐만 아니라 관광 투어 코스로도 인기를 끌고 있다.The wind turbines installed on the sea produce excellent scenery. For example, in Denver, Denmark, Lunden is known for being a successful example of building a world-class offshore wind farm.
해상풍력발전 주요 기술을 살펴보면 다음과 같다.Major technologies of offshore wind power generation are as follows.
가. 해상풍력발전 터빈end. Offshore wind turbine
해상풍력발전터빈은 기본적으로 육상용 풍력발전터빈과 동일한 기술을 적용한다. 수명은 20년 정도이며 육상보다 대용량인 3～5MW 이상의 풍력터빈을 적용한다. 각 요소는 염분으로 인한 부식 피해를 막기 위하여 설계 및 코팅된다.Offshore wind turbines basically apply the same technology as onshore wind turbines. It has a life span of about 20 years, and it uses wind turbines of 3 ~ 5MW or more, which are larger than those on the land. Each element is designed and coated to prevent corrosion damage due to salt.
나. 기초(Foundation) 공사I. Foundation foundation
기초공사에는 대표적인 4가지 타입으로 나누어 설명할 수 있다.Basic construction can be divided into four representative types.
(가). 콘크리트 케이슨 타입(Concrete caisson type)(end). Concrete caisson type
제작 및 설치가 용이하여 초기 해상풍력발전단지에 사용된 타입으로 Vindeby, Middelgrunden, Nysted 해상풍력발전단지 등에 적용되었다. 비교적 얕은 6～10m의 수심에서 사용가능하며 자중과 해저면의 마찰력으로 위치를 유지한다. 기초 직경은 12～15m이며 불량지반에서는 편심경사로 안정성 문제를 유발할 가능성이 있다.It was applied to Vindeby, Middelgrunden and Nysted offshore wind farms. It can be used at relatively shallow water depths of 6 ~ 10m and maintain its position by its frictional force with its own weight and sea floor. The foundation diameter is 12 ~ 15m and there is a possibility of causing stability problem of eccentric slope in bad ground.
(나). 모노파일 타입(Monopile type)(I). Monopile type
현재 가장 많이 쓰이고 있는 해상풍력발전단지 기초 방식이며 25～30m의 수심에 설치가 가능하다. Horns Rev, North Hoyle, Scroby Sands 해상풍력발전단지 등에 적용되었으며 해저면에 대구경의 파일(pile)을 항타(Driving) 또는 드릴링(Drilling)하여 고정하는 방식으로 대단위 단지에 이용하는 경우 경제성이 좋다. 기초 직경은 3～3.5m이며 부재에 대한 피로 하중이나 부식 문제가 있다.It is the most basic type of offshore wind power plant currently used and can be installed at a depth of 25 ~ 30m. Horns Rev, North Hoyle, and Scroby Sands offshore wind farms. It is economical when used for large-scale complexes by fixing large diameter piles on the sea floor by driving or drilling. The base diameter is 3 ~ 3.5m and there is fatigue load or corrosion problem on the member.
(다). 자켓 타입(Jacket type)(All). Jacket type
현재 해상풍력발전단지 보유국에서 많은 관심을 보이고 실증 중에 있는 타입으로 수심 20～80m에 설치가 가능하다. 영국의 "The Talisman Beatrice Wind Farm Demonstrator" 프로젝트에서 적용된 이 타입은 자켓식 구조물로 지지하고 말뚝 또는 파일(pile)로 해저에 고정하는 방식이다. 대수심 해양의 구조물이고 실적이 많아 신뢰도가 높은 편이며 모노파일 타입과 마찬가지로 대단위 단지 조성에 이용하는 경우 경제성이 좋다.[5]Currently, there is a lot of interest in the countries with offshore wind farms. This type, applied in the UK's "The Talisman Beatrice Wind Farm Demonstrator" project, is supported by a jacketed structure and secured to the seabed by piles or piles. It is a large-scale ocean structure, has high track record and high reliability, and is economically advantageous when used in a large-scale complex construction like the monophasic type. [5]
(라). 부유식 타입(Floating type)(la). Floating type
미래 심해상 풍력발전의 필수 과제라고 할 수 있는 부유식 타입은 수심 40～900m에 설치가 가능하도록 많은 풍력회사에서 연구 중이다.Future deep sea winds The floating type, which is a mandatory task of wind power generation, is being studied by many wind power companies so that it can be installed at a depth of 40 ~ 900m.
다. 송전망 연결 방법All. How to connect to the grid
(가). 인디비주얼 커넥션(Individual connection)(end). Individual connection
다른 프로젝트에 영향을 주지 않으며 케이블 길이가 가장 짧은 것이 특징이다. 문제점이 발생했을때 발생위치를 명확하게 알 수 있지만 케이블 연계를 위한 필요면적이 넓으며 운영 유연성이 부족하고 환경적으로 영향을 많이 준다는 단점을 가지고 있다.It does not affect other projects and features the shortest cable length. Although the location of the problem can be clearly identified when a problem occurs, it has a disadvantage that it requires a large area for cable connection, lacks operational flexibility, and has a large environmental impact.
(나). 메쉬 그리드(Mesh Grid)(I). Mesh Grid
중개 송전로 사용으로 부분 부하시 효율 저하를 최소화 할 수 있으나 기술 및 상업성을 고려한 설계가 요구되며 투자 비용이 크다. 전체 부하 시 다른 방식에 비해 장점이 없다.[5]It is possible to minimize the efficiency deterioration in the partial load due to the use of the intermediate transmission, but the design considering the technical and commercial aspects is required and the investment cost is great. At full load there is no advantage over other methods. [5]
(다). 레디얼 컨피겨레이션(Radial Configuration)(All). Radial Configuration
케이블 연계를 위한 필요면적이 적어 인허가를 받기 쉬우며 환경적 영향이 적다. 하지만 케이블의 길이가 길어지고 운영 유연성이 부족하다는 단점이 있다.It is easy to receive licenses because there is not enough space for cable connection and the environmental impact is small. However, there is a disadvantage that the length of the cable becomes longer and the operational flexibility is insufficient.
상술한 바에서 알 수 있듯이 해상풍력발전에 있어서 가장 중요한 사항은 해상풍력발전기를 해상에 설치하는 과정에 있다. 기초공사를 시행하고 각종 풍력발전 장치들을 해상에 설치하는 과정이 어렵고 막대한 비용이 소요된다는 문제점이 있다. 또한 풍력발전기로만 활용함으로써 그 기능을 단순화되어 있어 해상풍력발전기가 높은 설치비용에 비하여 그 기능이 다양하지 못하고 단순한 문제점을 아울러 지니고 있다.As can be seen from the above, the most important aspect of offshore wind power generation is in the process of installing offshore wind power generators at sea. There is a problem in that it is difficult and costly to install the wind power generation equipment at sea. In addition, since the function is simplified by utilizing only the wind power generator, the function of the offshore wind power generator is not various compared to the high installation cost, and the problem is simple.
본 발명은 바다를 지나가는 바람을 재활용하기 위하여, 풍력발전장치를 해상에 설치하여 전기를 생산하도록 하는 해상풍력발전기에 있어서, 해상풍력발전기를 원하는 해상의 지점으로 효과적으로 해상에 이송하기 위한 전용 바지선에 관한 것이다. 본 발명에 따른 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"을 활용한 해상풍력발전기의 이송 및 설치 방법은 기존의 해상풍력발전장치의 이송 및 설치 방법과는 달리 쉽고 간편하게 원하는 지점으로 이송하여 설치할 수 있는 새로운 개념의 해상풍력발전기의 해상에서의 이송 및 설치를 위한 방법이다.The present invention relates to a dedicated barge for effectively transporting the offshore wind turbine to the desired offshore point in the offshore wind power generator for generating electricity by installing a wind power generator on the sea in order to recycle the wind passing through the sea. will be. The method of transporting and installing the offshore wind power generator using the "barge for transporting and installing the offshore wind power generator" according to the present invention is different from the conventional method of transporting and installing the offshore wind power generator, and is easily and simply transferred to a desired point. It is a method for transportation and installation at sea of new concept of offshore wind power generator that can be installed.
본 발명에 따른 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"은 "전용 바지선 몸체, 측면 부력용 바지선, 컨트롤 장치부, 크레인, 스퍼드(Spud), 스퍼드 기어박스(Spud gear box), 클램프(Clamp), 전원장치부, 윈치(Winch), 현외(舷外) 장치(Outrigger)" 등으로 구성되어 진다."Dedicated barge for transport and installation of offshore wind power generators" according to the present invention "dedicated barge body, side buoyancy barge, control unit, crane, spud (Spud), spud gear box (Spud gear box), Clamp, power supply unit, winch, outrigger, etc. ".
기존의 해상풍력발전기는 해상에 이송 및 설치하기 위하여 복잡한 과정과 막대한 비용이 발생하는 반면, 본 발명에 따른 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"을 활용할 경우 신속하게 저렴한 비용으로 해상풍력발전기의 이송이 가능하며, 이송한 이후에 원하는 지점에 손쉽게 해상풍력발전기를 설치할 수도 있으므로, "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"은 해상풍력발전기의 이송 및 설치 모두에 효과적인 일석이조(一石二鳥)의 방안이다.Existing offshore wind turbines incur complex processes and enormous costs for transport and installation at sea, whereas offshore wind turbines can be quickly and cheaply utilized when utilizing "barges for transport and installation of offshore wind turbines" according to the present invention. Since the generator can be transported and the offshore wind power generator can be easily installed at the desired point after the transfer, the "barge for transport and installation of the offshore wind power generator" is effective for both the transport and installation of the offshore wind power generator. ).
본 발명에 따른 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다."Dedicated barge for transport and installation of offshore wind power generators" according to the present invention can be expected the following effects.
첫째, 저렴한 비용으로 신속하게 해상풍력 발전기를 해상의 원하는 지점으로 이송할 수 있다.First, the offshore wind power generator can be quickly transferred to a desired point on the sea at low cost.
둘째, 이송방법이 간단하며, 이송 후 설치가 용이하다.Second, the transfer method is simple, and easy to install after transfer.
셋째, 이송 및 설치 시간을 단축할 수 있다. 다시말해, 해상풍력발전기의 이송 시간과 설치 기간을 모두 최소화할 수 있는 장점을 지니고 있다.Third, the transfer and installation time can be shortened. In other words, it has the advantage of minimizing both the transfer time and the installation period of the offshore wind power generator.
도 1은 본 발명에 따른 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"의 구조를 나타낸 개략적인 개념도.1 is a schematic conceptual view showing the structure of "barges for transport and installation of offshore wind turbines" according to the present invention.
본 발명에 따른 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"은 "전용 바지선 몸체(①), 측면 부력용 바지선(②), 컨트롤 장치부(③), 크레인(④), 스퍼드(Spud)(⑤), 스퍼드 기어박스(Spud gear box)(⑥), 클램프(Clamp)(⑦), 전원장치부(⑧), 윈치(Winch)(⑨), 현외(舷外) 장치(Outrigger)(⑩)" 등으로 구성되어 진다."Dedicated barge for transport and installation of offshore wind power generators" according to the present invention is a "barge body (①), side buoyancy barge (②), control unit (③), crane (④), spud (Spud) (⑤), Spud gear box (⑥), Clamp (⑦), Power supply unit (⑧), Winch (⑨), Outrigger (Outrigger) (Iii) "and the like.
"전용 바지선 몸체(①)"는 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"의 전체 몸체를 의미한다."Dedicated barge body (①)" means the entire body of the "dedicated barge for transport and installation of offshore wind power generators."
"측면 부력용 바지선(Side floating barge)(②)"는 "전용 바지선 몸체(①)"의 유동과 전복을 방지하기 위한 부력유지 및 균형을 위한 소형 바지선으로 "전용 바지선 몸체(①)"의 양 측면에 부착되어진다."Side floating barge (②)" is a small barge for buoyancy maintenance and balance to prevent the flow and overturning of the "barge body bar (①)" and the amount of "barge barge body (①)" It is attached to the side.
"컨트롤(Control) 장치부(③)"는 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"의 운행을 조정 및 관리하는 지휘부를 의미한다."Control device unit (③)" refers to the command unit to coordinate and manage the operation of the "barge for transport and installation of offshore wind turbines".
"크레인(Crane)(④)"은 해상풍력발전기를 옮기고 원하는 지점에 설치하는데 사용하기 위한 기중기를 의미한다."Crane (④)" means a crane for use in moving offshore wind turbines and installing them at desired points.
"스퍼드(Spud)(⑤)"는 선체를 고정시킬 목적으로 해저까지 거의 수직으로 내린 원형 또는 각형 모양의 지주(支柱)를 의미한다. 해상풍력발전기를 해상의 특정지점으로 이송한 후에 이를 그 지점에 설치하기 위해서는 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"을 흔들리지 않게 고정시킬 필요성이 있다. 이때 전용 바지선을 고정시키기 위해서는 "스퍼드(Spud)(⑤)"가 필요하다."Spud (⑤)" means a strut of circular or angular shape that is lowered almost vertically to the seabed for the purpose of fixing the hull. In order to install the offshore wind power generator to a certain point of the sea and then install it at that point, it is necessary to secure the "barge dedicated for transport and installation of the offshore wind power generator". At this time, "Spud (⑤)" is required to fix the dedicated barge.
"스퍼드 기어박스(Spud gear box)(⑥)"는 "스퍼드(Spud)(⑤)"를 올리고 내리기 위한 기어박스를 의미한다."Spud gear box (⑥)" means a gear box for raising and lowering "Spud (⑤)".
"클램프(Clamp)(⑦)"는 해상풍력발전기를 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"에 단단하게 고정시키기 위한 고정장치를 의미한다."Clamp (⑦)" means a fixing device for firmly fixing the offshore wind turbine to the "barge for transport and installation of the offshore wind turbine".
"전원장치부(⑧)"는 "클램프(Clamp)(⑦)"에 전원을 공급하여 자동으로 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"에 해상풍력발전기를 단단하게 고정시키거나, 해제시키기 위한 목적으로 사용되는 전원공급장치를 의미한다."Power supply unit (⑧)" supplies power to "Clamp (⑦)" and automatically locks or releases the offshore wind power generator to the "barge for transport and installation of offshore wind power generator". Means a power supply used for the purpose of
"윈치(Winch)(⑨)"는 드럼에 와이어 로프를 감아 짐을 오르내리게 하거나 끌어 당겨서 이동시키는 기계를 의미하며, "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"에서는 수동윈치가 아닌 동력윈치를 사용하도록 한다."Winch (⑨)" refers to a machine that wraps wire rope around drums to move the load up and down or pulls it. In "barges for transport and installation of offshore wind power generators," power winches are not manual winches. Use it.
"현외(舷外) 장치(Outrigger)(⑩)"는 "측면 부력용 바지선(Side floating barge)(②)"과 "전용 바지선 몸체(①)"을 연결하는 장치로 필요에 따라 탈부착이 가능하도록 구성되어 진다. 다시말해, 필요시에는 "전용 바지선 몸체(①)"에 "측면 부력용 바지선(Side floating barge)(②)"을 연결하여 사용하도록 하며, 불필요시에는 "측면 부력용 바지선(Side floating barge)(②)"을 "전용 바지선 몸체(①)"로부터 떼어낼 수 있도록 구성하는 것을 의미한다."Outrigger (⑩)" is a device that connects the "side floating barge (②)" and "dedicated barge body (①)" to be detachable if necessary. It is constructed. In other words, if necessary, the side bar buoy (Side floating barge) is connected to the barge body (①), and the side buoyant barge (side floating barge) is required if necessary. ②) "means that it can be separated from the" barge barge body (①) ".
①: 전용 바지선 몸체 ②: 측면 부력용 바지선(Side floating barge)
③: 컨트롤 장치부 ④: 크레인(Crane)
⑤: 스퍼드(Spud) ⑥: 스퍼드 기어박스(Spud gear box)
⑦: 클램프(Clamp) ⑧: 전원장치부(Power pack)
⑨: 윈치(Winch) ⑩: 현외(舷外) 장치(Outrigger)①: dedicated barge body ②: side floating barge
③: control unit ④: crane
⑤: Spud ⑥: Spud Gear Box
⑦: Clamp ⑧: Power pack
⑨: Winch ⑩: Outrigger
Claims (1)
"전용 바지선 몸체(①)"의 유동과 전복을 방지하기 위한 부력유지 및 균형을 위한 소형 바지선으로 "전용 바지선 몸체(①)"의 양 측면에 부착되어지는 것을 특징으로 하는 "측면 부력용 바지선(Side floating barge)(②)"과;
"해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"의 운행을 조정 및 관리하는 지휘부에 해당하는 "컨트롤(Control) 장치부(③)"와;
해상풍력발전기를 옮기고 원하는 지점에 설치하는데 사용하기 위한 기중기에 해당하는 "크레인(Crane)(④)"과;
선체를 고정시킬 목적으로 해저까지 거의 수직으로 내린 원형 또는 각형 모양의 지주(支柱)에 해당하며, 해상풍력발전기를 해상의 특정지점으로 이송한 후에 이를 그 지점에 설치하기 위해서는 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"을 흔들리지 않게 고정시킬 필요성이 있으므로, 이때 전용 바지선을 고정시키기 위한 역할을 담당하는 "스퍼드(Spud)(⑤)"와;
"스퍼드(Spud)(⑤)"를 올리고 내리기 위한 기어박스에 해당하는 "스퍼드 기어박스(Spud gear box)(⑥)"와;
해상풍력발전기를 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"에 단단하게 고정시키기 위한 고정장치에 해당하는 "클램프(Clamp)(⑦)"와;
"클램프(Clamp)(⑦)"에 전원을 공급하여 자동으로 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선"에 해상풍력발전기를 단단하게 고정시키거나, 해제시키기 위한 목적으로 사용되는 전원공급장치에 해당하는 "전원장치부(⑧)"와;
드럼(Drum)에 와이어 로프를 감아 짐을 오르내리게 하거나 끌어 당겨서 이동시키는 기계를 의미하며, 수동윈치가 아닌 동력윈치를 사용하도록 하는 것을 특징으로 하는 "윈치(Winch)(⑨)"와;
"측면 부력용 바지선(Side floating barge)(②)"과 "전용 바지선 몸체(①)"을 연결하는 장치로 필요에 따라 탈부착이 가능하도록 구성되어 지며, 보다 구체적으로는 필요시에는 "전용 바지선 몸체(①)"에 "측면 부력용 바지선(Side floating barge)(②)"을 연결하여 사용하도록 하며, 불필요시에는 "측면 부력용 바지선(Side floating barge)(②)"을 "전용 바지선 몸체(①)"로부터 떼어낼 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 "현외(舷外) 장치(Outrigger)(⑩)"로 구성되어 지는 것을 특징으로 하는 "해상풍력발전기의 이송 및 설치를 위한 전용 바지선""Dedicated barge body (①)" corresponding to the entire body of "dedicated barge for transport and installation of offshore wind power generators";
A "barge barge for lateral buoyancy," which is attached to both sides of the "barge barge body (①)" as a small barge for maintaining and balancing buoyancy to prevent the flow and overturning of the "barge barge body (①)". Side floating barge) (2) ";
A "control device unit ③" corresponding to a command unit for adjusting and managing the operation of the "barge for transporting and installing the offshore wind power generator";
"Crane (④)" corresponding to a crane for use in moving offshore wind turbines and installing them at desired points;
Corresponding to a circular or angular strut that is lowered almost vertically to the bottom of the sea for the purpose of fixing the hull. And a dedicated barge for installation ", so there is a need to fix the barge at this time;
A "Spud gear box (6)" corresponding to a gear box for raising and lowering "Spud (5)";
"Clamp (⑦)" corresponding to a fixing device for firmly fixing the offshore wind turbine to the "barge for transporting and installing the offshore wind turbine";
Power supply used for the purpose of firmly fixing or releasing the offshore wind power generator to the "barge for transporting and installing the offshore wind power generator" by supplying power to the clamp (⑦). "Power supply unit (8)" corresponding to;
"Winch (⑨)" characterized by a machine for moving the wire rope up and down or by pulling the drum around the drum, and using a power winch instead of a manual winch;
"Side floating barge (②)" and "dedicated barge body (①)" is a device that connects and detachable as needed, more specifically, "dedicated barge body when necessary." (①) "Side Side Buoyant Barge (②)" should be connected to use it. If not necessary, use "Side Floating Barge (②)" to "Dedicated Barge Body (①) "Exclusive barge for transport and installation of offshore wind turbines," characterized in that it consists of "Outrigger (⑩)", characterized in that it is configured to be removed from the ")".
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120045276A KR101278301B1 (en) | 2012-04-30 | 2012-04-30 | The barge for the transfer and an establishment of the offshore wind turbine |
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Publications (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR101278301B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022203518A1 (en) * | 2021-03-26 | 2022-09-29 | Isq As | Outrigger system for transportation and installation of fixed foundation wind turbines |
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| KR20090006285U (en) * | 2009-06-02 | 2009-06-24 | 문창일 | MOPBMobile Offshore Production bargeship |
| KR20090068911A (en) * | 2007-12-24 | 2009-06-29 | 한국해양연구원 | A barge vessel for frp ship's breaking-up and pulverizing |
| KR20120033854A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-09 | 삼성중공업 주식회사 | Ship for installing a wind power generator |
-
2012
- 2012-04-30 KR KR1020120045276A patent/KR101278301B1/en active IP Right Grant
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