KR101681044B1 - 선박 - Google Patents

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KR101681044B1
KR101681044B1 KR1020150056463A KR20150056463A KR101681044B1 KR 101681044 B1 KR101681044 B1 KR 101681044B1 KR 1020150056463 A KR1020150056463 A KR 1020150056463A KR 20150056463 A KR20150056463 A KR 20150056463A KR 101681044 B1 KR101681044 B1 KR 101681044B1
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문성웅
배재혁
김한균
박근배
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

선박이 제공된다. 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 선박은, 액화 가스와 상기 액화 가스의 증발 가스를 저장하는 저장 탱크; 상기 증발 가스를 이용하여 전력을 생성하는 발전기; 상기 생성된 전력으로 충전되고, 상기 충전된 전력을 방전하여 전력 설비에 공급하는 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System); 선박의 운항 정보를 수신하는 수신기; 및 상기 발전기의 전력 생성량과 상기 운항 정보에 기초하여 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

선박{Ship}
본 발명은 선박에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력을 충전 또는 방전할 수 있는 에너지 저장 장치를 구비하는 선박에 관한 것이다.
에너지 저장 시스템(ESS; Energy Storage System)은 발전기에서 과잉 생성된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해 주는 저장 장치를 말한다.
일반적으로, ESS는 발전 시스템에 연결되어 과잉 생성된 전력을 충전하고, 상기 충전된 전력을 방전하여 전력 계통(예를 들어, 부하)에 전력을 공급하는 배터리를 포함한다.
한국공개특허 KR 10-2015-0011301 (2015. 01. 30)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전력 효율을 향상시킬 수 있는 선박을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 선박은 액화 가스와 상기 액화 가스의 증발가스를 저장하는 저장 탱크; 상기 증발 가스를 이용하여 전력을 생성하는 발전기; 상기 생성된 전력으로 충전되고, 상기 충전된 전력을 방전하여 전력 설비에 공급하는 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System); 선박의 운항 정보를 수신하는 수신기; 및 상기 발전기의 전력 생성량과 상기 운항 정보에 기초하여 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
또한, 상기 운항 정보는, 기온 정보와 풍량 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 기온 정보와 상기 풍량 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 증발 가스의 발생량을 예측하고, 상기 예측된 증발 가스 발생량에 따라 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어할 수 있다.
또한, 상기 저장 탱크에 설치되어 상기 증발 가스의 압력을 감지하는 압력센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 감지된 증발 가스의 압력에 따라 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어할 수 있다.
또한, 상기 증발 가스를 재액화시키는 재액화기를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 에너지 저장 장치에 충전된 전력량에 기초하여 상기 재액화기에 재액화 신호를 제공할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 블록도이다.
도 2 및 도 3은 선박에 적용된 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 그리드이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 ESS를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 시간에 따른 발전기의 전력 생성량을 나타내는 그래프이다.
도 6은 시간에 따른 ESS의 충전량을 나타내는 그래프이다.
도 7은 시간에 따른 증발 가스(BOG)의 발생량을 나타내는 그래프이다.
도 8은 시간에 따른 ESS의 충전량을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 블록도이다.
도 10은 시간에 따른 증발 가스(BOG)의 압력을 나타내는 그래프이다.
도 11은 시간에 따른 ESS의 충전량을 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 블록도이다.
도 13은 선박에 적용된 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 그리드이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG선을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 블록도이고, 도 2 및 도 3은 선박에 적용된 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 그리드이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(100)은 LNG(Liquefied Natural Gas) 저장 탱크(110), 발전기(120), 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System, 이하, 'ESS'라 한다)(130), 전력 설비(140), 수신기(150) 및 컨트롤러(160)를 포함하나, 이외 추가적인 구성을 배제하지 않는다.
본 발명의 실시예들에 따른 선박(100, 200)에서 액화 가스는 액화 천연 가스(LNG; Liquefied Natural Gas)를 예로 들어 설명하고, 저장 탱크(110)는 LNG 저장 탱크를 예로 들어 설명하며, 증발 가스는 상기 액화 천연 가스의 증발 가스(BOG; Boil Off Gas)를 예로 들어 설명하나, 이에 제한되지 않는다.
LNG 저장 탱크(110)는 액화 천연 가스와 상기 액화 천연 가스의 증발 가스를 저장한다. 천연 가스의 액화 온도는 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, 그 온도보다 약간만 높아도 증발된다. 따라서, LNG 저장 탱크(110)는 상기 천연 가스를 액화된 상태로 유지시키기 위해 단열 구조로 이루어짐이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다.
LNG 저장 탱크(110)의 단열 구조에도 불구하고, LNG 저장 탱크(110) 내 액화 천연 가스는 지속적으로 자연 기화되며, 이에 의해 증발 가스가 발생한다. 증발 가스가 LNG 저장 탱크(110) 내에 계속 축적되면, LNG 저장 탱크(110) 내의 압력이 과도하게 상승한다. 따라서, 상기 증발 가스를 LNG 저장 탱크(110) 외부로 빼내어 처리하여야 한다.
발전기(120)는 LNG 저장 탱크(110)에서 기화되는 증발 가스(BOG)를 이용하여 전력을 생성한다. 이 때, 발전기(120)는 스팀에 의해 터빈이 작동되어 전력을 발생시키는 스팀 터빈을 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하면, LNG 저장 탱크(110)에서 발생하는 증발 가스(BOG)는 보일러(115)에서 연소된다. 이 후, 발전기(120)는 보일러(115)에서 가열된 고온 고압의 증기의 스팀으로 전력을 생성한다. 다만, LNG 저장 탱크(110)에서 자연 기화되는 증발 가스(BOG)를 이용하여 전력을 생성할 수 있으면 발전기(120)의 구성 및 발전 방법 등은 이에 제한되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 발전기(120)는 중유(HFO) 등의 석유 화학 물질을 연료로 하여 200kW 이상의 대용량 전력을 생성할 수 있는 디젤 발전기를 포함할 수도 있다. 구체적으로, 복수의 디젤 발전기가 병렬로 연결되어 선내 전력 설비(140)를 구동하기 위한 전력을 생성할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(100)의 발전기(120)는 증발 가스(BOG)를 통해 전력을 생성하는 스팀 터빈 형식의 제너레이터와, 중유(HFO) 등의 석유 화학 물질을 통해 전력을 생성하는 디젤 발전기를 모두 포함할 수 있다. 다만, 상기 스팀 터빈 형식의 제너레이터와 디젤 발전기의 연결 방법 등은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 적용 가능한 연결 방법 등을 포함한다.
전력 설비(140)는 선미에 위치하여 선박의 추진력을 제공하는 프로펠러(Propeller), 선수에 위치하여 선박의 방향을 전환시키는 스러스터(Thruster)(144)뿐만 아니라 선내에서 사용되는 통신 장치, 온도 조절 장치 등의 모든 선내 부하(142)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 ESS를 설명하기 위한 개략도이다.
ESS(130)는 발전기(120)에서 생성된 전력으로 충전되고, 상기 충전된 전력을 방전하여 전력 설비(140)에 공급한다. 이에 대해 도 2 내지 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.
교류 전력 그리드(Grid)를 설명하는 도 2를 참조하면, ESS(130)는 배터리(132)와, 배터리(132)와 발전기(120)에 연결되는 컨버터(134)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 선박에서 일반적으로 사용하는 교류 전력 그리드 상에서, 컨버터(134)는, 발전기(120)에서 생성되는 생성 전력을 직류 전력으로 변환하여 배터리(132)에 제공하고, 배터리(132)에 충전된 충전 전력을 교류 전력으로 변환하여 전력 설비(140)에 제공한다. 구체적으로, 발전기(120)에서 생성된 교류 전력은 AC/DC 컨버터(134)에서 직류 전력으로 변환되어 배터리(132)에 저장되며, 배터리(132)에 저장된 직류 전력은 DC/AC 컨버터(134)에서 교류 전력으로 변환되어 교류 전력으로 구동하는 전력 설비(140)에 제공될 수 있다.
이와 달리, 직류 전력 그리드(Grid)를 설명하는 도 3을 참조하면, ESS(130)는 배터리(132)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 발전기(120)에서 생성된 교류 전력은 발전기(120)에 연결된 AC/DC 컨버터에서 직류 전력으로 변환되어 직류 전력 그리드에 제공되며, 상기 변환된 직류 전력은 직류 전력 그리드 상에 연결된 배터리(132)에 저장될 수 있다. 또한, 배터리(132)에 저장된 직류 전력은 상기 직류 전력 그리드 상으로 제공되어 직류 전력으로 구동되는 전력 설비(140)에 제공되거나 DC/AC 컨버터를 통해 교류 전력으로 변환되어 교류 전력으로 구동되는 전력 설비(140)에 제공될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, ESS(130)는 AC/DC 컨버터(136), 배터리(132), DC/AC 컨버터(138)를 포함할 수도 있다. 구체적으로, 발전기(120)에서 생성된 교류 전력은 AC/DC 컨버터(136)에서 직류 전력으로 변환되어 배터리(132)에 저장되며, 배터리(132)에 저장된 직류 전력은 DC/AC 컨버터(138)에서 교류 전력으로 변환되어 교류 전력으로 구동되는 전력 설비(140)에 제공될 수 있다.
전술한 ESS(130)의 세부 구성은 본 발명의 일 예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술자가 적용 가능한 세부 구성으로 변형 가능하다.
수신기(150)는 선박의 운항 정보 및/또는 선박의 실시간 위치 정보를 수신한다. 이 때, 상기 선박의 운항 정보는 선박의 외부에 위치한 항해 시스템(예를 들어, 운항 DB)이나 선박에 설치된 센서로부터 수신되고, 상기 선박의 실시간 위치 정보는 선박의 내부에 위치한 GPS나 선박의 외부에 위치한 선박의 위치 측정 시스템으로부터 수신될 수 있다. 다만, 상기 선박의 운항 정보 및/또는 상기 선박의 실시간 위치 정보를 수신할 수 있으면, 수신기(150)의 구성은 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술자가 적용 가능한 모든 구성을 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 선박의 운항 정보란 선박의 입항 및 출항 정보, 선박이 운항하는 지역의 기온 정보와 풍량 정보 중 적어도 하나를 포함하는 운항 정보, 배출 통제 지역(ECA; Emission Control Areas) 정보 및 선박 육상 전원(AMP; Alternative Maritime Power)가 구비된 AMP 존재 항만 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 선박의 운항과 관련된 모든 정보를 포함할 수 있다.
도 5는 시간에 따른 발전기의 전력 생성량을 나타내는 그래프이고, 도 6은 시간에 따른 ESS의 충전량을 나타내는 그래프이다.
컨트롤러(160)는 발전기(120)의 전력 생성량에 기초하여 ESS(130)에 충전 신호 또는 방전 신호(충방전 신호)를 제공한다. 구체적으로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 컨트롤러(160)는 발전기(120)에서 생성되는 전력 생성량(VP)이 제1 임계값(VC) 이상인 경우 ESS(130)에 충전 신호를 제공하고, 전력 생성량(VP)이 제1 임계값(VC) 미만인 경우 ESS(130)에 방전 신호를 제공한다. 이 때, 발전기(120)에서 생성되는 전력 생성량(VP)이 제1 임계값(VC) 이상인 경우, ESS(130)는 제1 충전량(Q1)을 유지할 수 있다.
예를 들어, t10 시점부터 t11 시점까지 전력 생성량(VP)이 제1 임계값(VC) 이상이므로, 컨트롤러(160)는 ESS(130)에 충전 신호 또는 방전 신호를 제공하고, ESS(130)는 제1 충전량(Q1)을 유지한다. 이 후, t11 시점부터 t12- 시점까지 생성량(VP)이 제1 임계값(VC)보다 적으므로, 컨트롤러(160)는 ESS(130)에 방전 신호를 제공하고, ESS(130)의 충전량은 제1 충전량(Q1) 아래로 떨어지게 된다. t12 시점부터 t13 시점까지 전력 생성량(VP)이 제1 임계값(VC) 이상이므로, 컨트롤러(160)는 ESS(130)에 충전 신호를 제공하고, ESS(130)가 제1 충전량(Q1) 근방까지 충전된 경우, 컨트롤러(160)는 ESS(130)에 충전량 유지 신호를 제공하여 ESS(130)가 제1 충전량(Q1)을 유지하도록 한다.
따라서, 발전기(120)의 전력 생성량이 낮을 때 ESS(130)가 최대한 방전을 하고, 발전기(120)의 전력 생성량이 높을 때 ESS(130)가 일정 수준의 충전량을 유지하므로, 증발 가스(BOG)의 낭비를 방지하고, 전력 효율을 향상시킬 수 있다.
도 7은 시간에 따른 증발 가스(BOG)의 발생량을 나타내는 그래프이고, 도 8은 시간에 따른 ESS의 충전량을 나타내는 그래프이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 컨트롤러(160)는 운항 정보에 포함된 기온 정보 및/또는 풍량 정보에 기초하여 ESS(130)에 충전 신호 또는 방전 신호를 제공한다. 선박의 외부 온도가 높아지거나 과도한 풍량으로 인해 선박의 요동이 심한 경우 LNG 저장 탱크(110) 내 증발 가스(BOG)의 발생량이 많아지고, 선박의 외부 온도가 낮아지는 경우 증발 가스(BOG)의 발생량이 적어지게 된다. 따라서, 컨트롤러(160)는 기온 정보 및/또는 풍량 정보를 통해 증발 가스(BOG)의 발생량을 예측할 수 있다.
컨트롤러(160)는 예측된 증발 가스 발생량(QBOG)이 제2 임계값(QC) 이상인 경우 ESS(130)에 방전 신호를 제공하고, 예측된 증발 가스 발생량(QBOG)이 제2 임계값(QC) 미만인 경우 ESS(130)에 충전 신호를 제공한다. 이 때, 예측된 증발 가스 발생량(QBOG)이 제2 임계값(QC) 미만인 경우, ESS(130)는 제2 충전량(Q2)을 유지할 수 있다.
예를 들어, t21 시점부터 t22 시점까지 예측된 증발 가스 발생량(QBOG)이 제2 임계값(QC) 미만이므로, t20 시점부터 t21 시점까지 컨트롤러(160)는 ESS(130)에 충전 신호 또는 방전 신호를 제공하고, ESS(130)는 제2 충전량(Q2)을 유지한다. 이 후, t22 시점부터 t23- 시점까지 증발 가스 발생량(QBOG)이 제2 임계값(QC) 이상이므로, t21 시점부터 t22 시점까지 컨트롤러(160)는 ESS(130)에 방전 신호를 제공하고, ESS(130)의 충전량은 제2 충전량(Q2) 아래로 떨어지게 된다. t23 시점부터는 예측된 증발 가스 발생량(QBOG)이 제2 임계값(QC) 미만이므로, t22 시점부터 t23 시점까지 컨트롤러(160)는 ESS(130)에 충전 신호를 제공하고, ESS(130)가 제2 충전량(Q2) 근방까지 충전된 경우, 컨트롤러(160)는 ESS(130)에 충전량 유지 신호를 제공하여 ESS(130)가 제2 충전량(Q2)을 유지하도록 한다.
따라서, 증발 가스(BOG)가 많이 발생되기 이전에 ESS(130)가 최대한 방전을 하고, 증발 가스(BOG)가 적게 발생되기 이전에 ESS(130)가 일정 수준의 충전량을 유지하므로, 증발 가스(BOG)의 낭비를 방지하고, 전력 효율을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 블록도이고, 도 10은 시간에 따른 증발 가스(BOG)의 압력을 나타내는 그래프이고, 도 11은 시간에 따른 ESS의 충전량을 나타내는 그래프이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(100)은 압력센서(170)를 더 포함할 수 있다.
압력센서(170)는 LNG 저장 탱크(110)에 설치되어, LNG 저장 탱크(110) 내에서 발생되는 증발 가스(BOG)의 압력을 감지할 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 컨트롤러(160)는 압력센서(170)로부터 감지된 증발 가스의 압력(PBOG)에 기초하여 ESS(130)충전 신호 또는 방전 신호를 제공한다. 증발 가스의 압력(PBOG)이 큰 경우에는 증발 가스(BOG)의 발생량이 많고, 증발 가스의 압력(PBOG)이 작은 경우에는 증발 가스(BOG)의 발생량이 적다. 따라서, 컨트롤러(160)는 증발 가스의 압력(PBOG)을 통해 발전기(120)에서 생성될 전력 생성량을 판단할 수 있다.
예를 들어, t30 시점부터 t31 시점까지 증발 가스의 압력(PBOG)이 제3 임계값(PC) 이상이므로, 컨트롤러(160)는 ESS(130)에 충전 신호를 제공한다. 이 때, ESS(130)는 제3 충전량(Q1)을 유지할 수 있다. 이 후, t31 시점부터 t32- 시점까지 증발 가스의 압력(PBOG)이 제3 임계값(PC)보다 적으므로, 컨트롤러(160)는 ESS(130)에 방전 신호를 제공하고, ESS(130)의 충전량은 제3 충전량(Q3) 아래로 떨어지게 된다. t32 시점부터는 증발 가스의 압력(PBOG)이 제3 임계값(PC) 이상이므로, 컨트롤러(160)는 ESS(130)에 충전 신호를 제공하고, ESS(130)는 제3 충전량(Q3) 근방까지 충전된 경우, 컨트롤러(160)는 ESS(130)에 충전량 유지 신호를 제공하여 ESS(130)가 제3 충전량(Q3)을 유지하도록 한다. 여기에서 제3 충전량(Q3)은 전술한 제1 충전량(Q1)과 동일한 양을 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
따라서, 증발 가스(BOG)의 발생량이 적을 때 ESS(130)가 최대한 방전을 하고, 증발 가스(BOG)의 발생량이 많을 때 ESS(130)가 일정 수준의 충전량을 유지하므로, 증발 가스(BOG)의 낭비를 방지하고, 전력 효율을 향상시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 블록도이고, 도 13은 선박에 적용된 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 그리드이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박(200)은 LNG(Liquefied Natural Gas) 저장 탱크(210), 발전기(220), ESS(230), 전력 설비(240), 수신기(250), 컨트롤러(260), 압력 센서(270) 및 재액화기(280)를 포함하나, 이외 추가적인 구성을 배제하지 않는다.
이하, 재액화기(280)를 중점적으로 설명한다. 이하 설명하지 않은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박(200)의 구성은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(100)의 구성과 동일한 것을 의미한다.
재액화기(280)는 LNG 저장 탱크(210)에서 기화된 증발 가스(BOG)를 다시 액화시켜 LNG 저장 탱크(210)로 공급한다. 이 때, 컨트롤러(260)는 ESS(230)에 충전된 전력량을 기초로 재액화기(280)에 재액화 신호를 제공할 수 있다.
구체적으로, 도 5, 도 6, 도 12 및 도 13을 참조하면, 컨트롤러(260)는 발전기(220)의 전력 생성량(VP)이 제1 임계값(VC) 이상인 경우 ESS(230)에 충전 신호를 제공하고, 전력 생성량(VP)이 제1 임계값(VC) 미만인 경우 ESS(230)에 방전 신호를 제공할 수 있다. 이 때, 컨트롤러(260)는 ESS(230)의 충전량이 제4 충전량 이상인 경우 재액화기(280)에 재액화 신호를 제공할 수 있다. 따라서, ESS(230)의 효율을 증대시키고, 증발 가스(BOG)의 낭비를 방지할 수 있다.
또한, 도 7, 도 8, 도 12 및 도 13을 참조하면, 컨트롤러(260)는 운항 정보에 포함된 기온 정보 및/또는 풍량 정보에 기초하여 증발 가스의 발생량(QBOG)을 예측한다. 컨트롤러(260)는 예측된 증발 가스 발생량(QBOG)이 제2 임계값(QC) 이상인 경우 ESS(230)에 방전 신호를 제공하고, 예측된 증발 가스 발생량(QBOG)이 제2 임계값(QC) 미만인 경우 ESS(230)에 충전 신호를 제공할 수 있다. 이 때, 컨트롤러(260)는 ESS(230)의 충전량이 제4 충전량 이상인 경우 재액화기(280)에 재액화 신호를 제공할 수 있다. 따라서, ESS(230)의 효율을 증대시키고, 증발 가스(BOG)의 낭비를 방지할 수 있다.
또한, 도 10 내지 도 13을 참조하면, 컨트롤러(260)는 감지센서(270)로부터 감지된 증발 가스의 압력(PBOG)이 제3 임계값(PC) 이상인 경우 ESS(230)에 충전 신호를 제공하고, 증발 가스의 압력(PBOG)이 제3 임계값(PC) 미만인 경우 ESS(230)에 방전 신호를 제공할 수 있다. 이 때, 컨트롤러(260)는 ESS(230)의 충전량이 제4 충전량 이상인 경우 재액화기(280)에 재액화 신호를 제공할 수 있다. 따라서, ESS(230)의 효율을 증대시키고, 증발 가스(BOG)의 낭비를 방지할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 LNG선을 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 선박(100, 200)은 LNG선(2000)일 수 있다. 구체적으로, 선수에 위치한 스러스터(2006)와, 선체의 중앙 부근에 위치한 ESS(2004)와, 선미에 위치한 발전기(2002) 및 프로펠러(2008)에 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 선박(100, 200)의 구성들이 적용될 수 있다. 또한, 발전기(2002)에서 생성된 전력과 ESS(2004)에서 방전된 전력들은 LNG 저장 탱크의 온도를 조절하는 온도 조절기나, 상기 LNG 저장 탱크에서 기화된 증발가스(BOG)를 재액화시키는 재액화기 등의 부하에 공급될 수 있다.
다만, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 선박(100, 200)은 LNG 선뿐만 아니라, LNG 저장 탱크를 구비하고 증발 가스(BOG)를 통해 전력을 생성하며 상기 생성된 전력을 부하에 공급하는 다양한 선박에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(100, 200)의 구성들은, 자항능력을 가지며 사람이나 화물을 이송시키는 선박뿐만 아니라, 액화천연가스-부유식 생산저장설비(LNG-FPSO; Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading) 등 화물을 저장 및 하역하는 부유식 해상 구조물에 적용될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 200: 선박
110, 210: LNG(Liquefied Natural Gas) 저장 탱크
120, 220: 발전기
130, 230: 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)
140, 240: 전력 설비
150, 250: 수신기
160, 260: 컨트롤러
170, 270: 압력센서
280: 재액화기

Claims (6)

  1. 액화 가스와 상기 액화 가스의 증발가스를 저장하는 저장 탱크;
    상기 증발 가스를 이용하여 전력을 생성하는 발전기;
    상기 생성된 전력으로 충전되고, 상기 충전된 전력을 방전하여 전력 설비에 공급하는 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System);
    선박의 운항 정보를 수신하는 수신기; 및
    상기 발전기의 전력 생성량과 상기 운항 정보에 기초하여 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하는 컨트롤러를 포함하되,
    상기 운항 정보는,
    기온 정보와 풍량 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 기온 정보와 상기 풍량 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 증발 가스의 발생량을 예측하고,
    상기 예측된 증발 가스 발생량에 따라 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하는 선박.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서
    상기 저장 탱크에 설치되어 상기 증발 가스의 압력을 감지하는 압력센서를 더 포함하는 선박.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 감지된 증발 가스의 압력에 따라 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하는 선박.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발 가스를 재액화시키는 재액화기를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 에너지 저장 장치에 충전된 전력량에 기초하여 상기 재액화기에 재액화 신호를 제공하는 선박.
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