KR101716025B1 - 추적식 수상 태양광 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 추적식 수상 태양광 발전장치를 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 고압변전설비가 탑재되는 중앙의 판부재 아래에 상하 적층 구조의 중앙 부력부를 구성하는 한편, 중앙의 판부재 외곽에는 상기 중앙의 판부재와 분리되면서 다단의 동심원으로 이루어져 그 위에 태양광모듈을 규칙적으로 안착되는 외곽 부력부를 구성하여 독립섬 구조를 이루는 수상의 태양광 발전소를 완성하되, 중앙 부력부와 외곽 부력부는 각각 부력체에 한 쌍의 결속끈을 결속시킨 후 이웃하는 부력체의 결속끈을 묶음밴드로 묶음 연결하여 동심원을 이루도록 구성한 것이며, 이에 따라 외부의 환경요인에 관계없이 태양광 발전소를 안정적으로 유지할 수 있는 것이다.

Description

추적식 수상 태양광 발전장치 {Tracking Type floating PV System}

본 발명은 소양댐 등 담수호의 내수면을 이용한 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고압변전설비가 탑재되는 중앙의 판부재 아래에 상하 적층 구조의 중앙 부력부를 구성하는 한편, 중앙의 판부재 외곽에는 상기 중앙의 판부재와 분리되면서 다단의 동심원으로 이루어져 그 위에 태양광모듈을 규칙적으로 안착되는 외곽 부력부를 구성하여 독립섬 구조를 이루는 수상의 태양광 발전소를 완성하되, 중앙 부력부와 외곽 부력부는 각각 부력체에 한 쌍의 결속끈을 결속시킨 후 이웃하는 부력체의 결속끈을 묶음밴드로 묶음 연결하여 동심원을 이루도록 하는 추적식 수상 태양광 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로, 태양전지(Solar Battery)라 함은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 역할을 하는 광전지인데, 그 응용분야는 전자시계, 라디오, 무인등대, 무인중계기, 부표등, 인공위성, 로켓 등의 전력원으로 이용되고 있다.

또한 태양열 난방을 위한 주택, 도로상에서 안개가 끼었을 때 운전자에게 경보를 알려주는 안개경보등 및 송전탑 등의 구조물에 설치되는 항공장애등도 태양전지의 이용분야로써 활용되고 있다.

이와 같은 이용분야에서 사용되는 태양전지는 셀(Cell, 태양전지 1개를 뜻함) 과 셀을 필요한 수만큼 직병렬로 연결하여 태양전지판을 제작하고, 다시 이 태양전지판을 필요한 수만큼 직병렬로 연결하여 이용한다.

한편 이러한 태양전지는 태양광선을 받을 수 있는 주간에는 직접 발생된 전력을 그대로 이용할 수 있으나, 야간에는 전력이 생산되지 못하므로 전력을 지속적으로 얻어 쓰려면 회로를 구성하여 주간에 축전지에 일단 충전시켜 두었다가 이용하여야 한다.

종래의 태양광 발전장치는 태양전지셀을 필요한 만큼 직 병렬로 연결한 태양전지판이 정남향을 향해 대략 35도의 각도로 고정 설치된다. 이는 고정된 상태에서 태양광의 입사각과 태양전지판이 직각 상태를 이루도록 하여 최대의 전력을 생산하기 위한 것이다.

그러나 우리나라의 경우 각 계절별로 태양의 고도가 12도∼58도 정도로 변화하므로 태양전지판이 고정된 경우 전력 생산성이 떨어져 투자비용에 대비하여 효율성이 낮다는 문제점이 있었다.

그리고 일반적으로 태양광 발전을 하기 위해서는 수 킬로미터에 달하는 대지에 태양전지판이 대량으로 설치되는데, 수 많은 태양전지판을 설치하기 위한 대지가 부족하여 적합한 설치장소를 찾는데 많은 어려움이 있었다.

넓고 평활한 대지는 지가가 높아 태양광 발전을 위하여 매입하기 힘든 점이 있고, 햇볕이 잘 드는 장소를 구하기 어려운 점이 있었다.

따라서 수상에 태양광 발전장치를 설치하고자 하는 시도가 있으나, 수면의 흐름과 높이에 따라 가변적으로 변하면서 태양광 발전을 할 수 있는 장치가 필요하고, 태양광의 궤적을 따라 태양전지판의 방향을 바꾸어 태양광 발전의 효율을 높이는 방법과 구조가 필요하였다.

이에, 종래에는 등록특허공보 제 10-1013339 호(공고일 2011.02.10)에서와 같이, 넓은 대지가 필요없이 태양전지판을 수상에 설치하여 비어있는 수면을 이용하고자 하는 목적이 있고, 태양광발전의 효율을 높이기 위해 태양전지판을 태양궤적에 따라 회전할 수 있게 구성하는 한편, 수상에 태양전지판을 설치할 때 수면에 떠 있는 태양광발전장치가 떠내려 가지 않게 할 뿐만 아니라 수면이 높아지거나 낮아질 때도 안정적으로 떠 있을 수 있게 하고, 특히 회전식으로 구성하여 태양전지판이 고정된 부표고정프레임이 태양을 따라 회전할 때 정확한 위치에서 제동될 수 있게 함은 물론, 기둥을 중심으로 용이하게 회전할 수 있는 구동력을 얻고자 하는 회전식 수상 태양광 발전장치가 개시되었다.

그러나, 상기와 같은 선행특허는 중심에 축기둥을 세우고 이를 중심으로 조립물을 회전 가능하게 설치하는 것으로, 이러한 방식은 축기둥이 외부의 환경적 요인(예; 바람, 태풍 등)에 의해 심하게 흔들리면서 심한 경우 파손되는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 선행특허는 하나의 축기둥에 회전 가능한 조립물을 구성하는 것으로, 태양전지판의 확장이 어려운 단점을 가지고 있었다. 따라서 본원 발명자는 특허출원 제 10-2014-0145758호 "담수 태양광 발전장치"를 제안한 바 있다

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하는 한편, 본원 발명자에 의해 제안된 특허출원 제 10-2014-0145758호 "담수 태양광 발전장치"를 보완하기 위한 것으로, 고압변전설비가 탑재되는 중앙의 판부재 아래에 상하 적층 구조의 중앙 부력부를 구성하는 한편, 중앙의 판부재 외곽에는 상기 중앙의 판부재와 분리되면서 다단의 동심원으로 이루어져 그 위에 태양광모듈을 규칙적으로 안착되는 외곽 부력부를 구성하여 독립섬 구조를 이루는 수상의 태양광 발전소를 완성하되, 중앙 부력부와 외곽 부력부는 각각 부력체에 한 쌍의 결속끈을 결속시킨 후 이웃하는 부력체의 결속끈을 연결끈으로 묶음 연결하여 동심원을 이루도록 구성함으로써, 외부의 환경요인에 관계없이 태양광 발전소를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 추적식 수상 태양광 발전장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 다단의 동심원을 이루면서 태양광모듈이 설치된 외곽 부력부에 각각 3방향으로서 GPS 위치설정을 통해 에어 분출의 분무 위치가 제어되는 분무 추진노즐을 구성함으로써, 다단의 동심원을 이루는 외곽 부력부가 태양을 따라 회전 또는 손쉽게 이동할 수 있도록 하려는데 또 다른 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 다단의 동심원을 이루면서 태양광모듈이 설치된 외곽 부력부에 펌프 및/또는 콤프레셔와 분사관체를 포함하는 에어 또는 급수 장치를 설치하여, 추적식 수상 태양광 발전장치를 수상에서 안정적으로 유지할 수 있도록 함은 물론, 태양열 모듈에 대한 냉각 또는 제설이 용이하게 이루어질 수 있도록 하려는데 또 다른 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 독립섬 구조의 수상 태양광 발전소를 대용량의 메인 발전소로 설정시 그 주변에 작은 용량을 가지는 위성 발전소들을 위치시킨 후 이들을 저압 수중케이블로 연결 구성함으로써, 위성발전소들에서 생산된 전력을 저압으로 메인 발전소로 송전하고, 이를 메인 발전소에서 다시 승압시켜 전력회사에 송전하여 전력 생산 효율을 높이려는데 또 다른 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 추적식 수상 태양광 발전장치는, 복수의 고정 닻으로 움직임이 억제되도록 정박되는 것으로서, 상부에 고압변전설비가 탑재되는 중앙의 판부재; 상기 판부재를 부양할 수 있도록 상기 판부재의 저면에 다단 적층 설치되는 고정형의 제 1 부력부; 상기 중앙의 판부재 및 상기 제 1 부력부와 분리된 상태로 설치되며, 태양광의 집열 최적 위치로 회전 이동하는 것으로서, 상기 중앙의 판부재 외곽에 동심원을 이루면서 연속 설치되는 회전형의 제 2 부력부; 및, 상기 제 2 부력부의 위에 안착되는 태양광모듈; 을 포함하여 독립섬 구조로 구성하고, 상기 제 1,2 부력부는 부력체 몸체에 결속끈을 결속 구성하고, 부력체 몸체의 상기 결속끈은 이웃하는 부력체 몸체의 연결부에 묶음 연결하여 동심원을 이루도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 결속끈은 링 형상을 이루는 한 쌍의 결속끈이고, 상기 연결부는 링 형상을 이루는 한 쌍의 상기 결속끈에 결속되는 연결끈인 것이다.

또한, 상기 결속끈은 상기 부력체 몸체에 결속되는 묶음매듭용 결속끈이고, 상기 연결부는 묶음매듭용 결속끈을 부력체 몸체에 결속시 형성되는 걸림고리인 것이다.

또한, 상기 부력체 몸체는 내부 기둥부를 가지면서 상면이 개방되도록 구성하고, 개방된 상면은 덮개로 덮혀지도록 구성하며, 상기 덮개와 상기 부력체 몸체의 바닥면에는 각각 링 형상을 이루는 상기 결속끈이 결속될 수 있도록 하는 결속홈을 형성한 것이다.

또한, 상기 제 2 부력부에 포함되는 하나 또는 복수의 부력체 몸체에는 제 1 앵글프레임을 설치 구성하고, 상기 제 1 앵글프레임에는 상기 태양광모듈이 설치되는 고정부를 가지는 제 2 앵글프레임을 설치 구성한 것이다.

또한, 상기 제 2 부력부는, 다수개의 부력체 몸체를 결속끈으로 연결하여 구성되는 동심원들을 일정간격으로 복수개 배열하고 이들을 방사상으로 배열되는 연결막대로 결속하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 연결막대의 단부에는 3방향으로서 GPS 위치설정을 통해 상기 제 2 부력부를 태양열 방향으로 추적 회전시키도록 에어 분출의 분무 위치가 밸브에 의해 각각 제어되는 제 1,2,3 분무 추진노즐을 구성하고, 상기 제 3 분무 추진노즐은 상기 제 2 부력부의 이동을 위해 에어를 분출하도록 구성한 것이다.

또한, 상기 제 2 앵글프레임에는 태양광모듈에 대한 냉각 또는 제설을 위해 에어 또는 해수를 분출하도록 펌프 및/또는 콤프레셔와 분사관체를 포함하는 에어 또는 급수장치를 설치 구성한 것이다.

또한, 상기 독립섬 구조를 이루는 추적식 수상 태양광 발전장치를 대용량의 메인 발전소로 설정시 그 주변에는 중앙의 판부재와 제 1 부력부 및 제 2 부력부와 태양광모듈을 포함하는 소용량의 위성 발전소들을 위치시킨 후, 상기 메인발전소와 위성 발전소들을 저압의 수중케이블로 연결 구성하는 것이다.

또한, 상기 위성 발전소들은 생산된 DC의 전력을 인버터를 통해 AC의 전력으로 변환시킨 후 이를 저압으로 수중케이블을 통해 메인 발전소로 송전하고, 상기 메인 발전소는 위성 발전소들로부터 송전된 저압의 AC 전력을 승압시킨 후 이를 고압의 송전케이블을 통해 전력회사에 송전하도록 구성한 것이다.

또한, 상기 메인발전소와 위성발전소들의 중앙 판부재에는 각각 태풍이나 기타 상황에서 발전소의 위치를 고정하기 위한 닻을 설치 구성한 것이다.

또한, 상기 닻은 굵은 일정길이의 와이어 로프를 바닥에 처지도록 연결 구성하되, 상기 와이어 로프는 비상시 판부재에 결속하고, 평상시에는 처짐상태로 유지하면서 물의 저항을 최소화시키도록 타단에 얇은 인양로프를 연결 구성한 것이다.

이와 같이 본 발명은 고압변전설비가 탑재되는 중앙의 판부재 아래에 상하 적층 구조의 중앙 부력부를 구성하는 한편, 중앙의 판부재 외곽에는 상기 중앙의 판부재와 분리되면서 다단의 동심원으로 이루어져 그 위에 태양광모듈을 규칙적으로 안착되는 외곽 부력부를 구성하여 독립섬 구조를 이루는 수상의 태양광 발전소를 완성하되, 중앙 부력부와 외곽 부력부는 각각 부력체에 한 쌍의 결속끈을 결속시킨 후 이웃하는 부력체의 결속끈을 연결끈으로 묶음 연결하여 동심원을 이루도록 구성한 것으로, 이를 통해 외부의 환경요인에 관계없이 태양광 발전소를 안정적으로 유지할 수 있도록 하면서, 발전소의 발전용량을 증대시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

본 발명은 다단의 동심원을 이루면서 태양광모듈이 설치된 외곽 부력부에 각각 3방향으로서 GPS 위치설정을 통해 에어 분출의 분무 위치가 제어되는 분무 추진노즐을 구성하여 다단의 동심원을 이루는 외곽 부력부를 태양을 따라 회전 또는 손쉽게 이동시킬 수 있도록 하는 한편, 다단의 동심원을 이루면서 태양광모듈이 설치된 외곽 부력부에 펌프 및/또는 콤프레셔와 분사관체를 포함하는 에어 또는 급수 장치를 설치함으로써 추적식 수상 태양광 발전장치를 수상에서 안정적으로 유지할 수 있도록 함은 물론, 태양열 모듈에 대한 냉각 또는 제설이 용이하게 이루어질 수 있도록 하면서 그 유지 보수가 간편하게 이루어지는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

본 발명은 독립섬 구조의 수상 태양광 발전소를 대용량의 메인 발전소로 설정시 그 주변에 작은 용량을 가지는 위성 발전소들을 위치시킨 후 이들을 저압 수중케이블로 연결 구성한 것으로, 이를 통해 위성발전소들에서 생산된 전력을 저압으로 메인 발전소로 송전하고, 이를 메인 발전소에서 다시 승압시켜 전력회사에 송전하여 전력 생산 효율을 높이는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 추적식 수상 태양광 발전장치의 구조를 보인 평면 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예로 대용량의 메인발전소 또는 소용량의 위성발전소들에 닻을 연결한 상태를 보인 단면 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예로 제 2 부력부의 구조를 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예로 제 1 부력부의 구조를 보인 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예로 제 1 부력부에 대한 단면 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예로 제 1 부력부들의 부력체 몸체들을 묶음매듭용 걸림끈과 걸림고리로 연결하는 상태를 보인 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예로 태양광모듈이 결합된 제 2 앵글프레임의 구조를 보인 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예로 제 1 부력부의 제 1 앵글프레임에 태양광모듈이 결합된 제 2 앵글프레임을 결합시키는 상태를 보인 단면 개략도.
도 9는 본 발명의 실시예로 추적식 수상 태양광 발전장치의 구조의 평면 개략도.
도 10은 본 발명의 실시예로 도 9에 대한 부분 확대도.
도 11은 본 발명의 실시예로 도 10에 대한 부분 확대도.
도 12는 본 발명의 실시예로 대용량의 메인발전소에 소용량의 위성발전소들을 저압의 수중케이블로 연결 구성한 상태를 보인 평면 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 추적식 수상 태양광 발전장치의 구조를 보인 평면 개략도잉고, 도 2는 본 발명의 실시예로 대용량의 메인발전소 또는 소용량의 위성발전소들에 닻을 연결한 상태를 보인 단면 개략도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 제 2 부력부의 구조를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 제 1 부력부의 구조를 보인 사시도를 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예로 제 1 부력부에 대한 단면 개략도이고, 도 6은 본 발명의 실시예로 제 1 부력부들의 부력체 몸체들을 묶음매듭용 걸림끈과 걸림고리로 연결하는 상태를 보인 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예로 태양광모듈이 결합된 제 2 앵글프레임의 구조를 보인 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예로 제 1 부력부의 제 1 앵글프레임에 태양광모듈이 결합된 제 2 앵글프레임을 결합시키는 상태를 보인 단면 개략도를 도시한 것이다.

도 9는 본 발명의 실시예로 추적식 수상 태양광 발전장치의 구조의 평면 개략도이고, 도 10은 본 발명의 실시예로 도 9에 대한 부분 확대도이며, 도 11은 본 발명의 실시예로 도 10에 대한 부분 확대도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 추적식 수상 태양광 발전장치는, 중앙의 판부재(10), 상기 판부재(10)를 부양시키는 제 1 부력부(20), 상기 중앙의 판부재(10) 및 상기 제 1 부력부(20)와 분리된 상태로 설치되면서 태양광의 집열 최적 위치로 회전 이동하고 상기 판부재(10)의 외곽에 동심원을 이루면서 연속 설치되는 회전형의 제 2 부력부(30), 그리고 태양광모듈(40)을 하나의 독립섬 구조를 이루는 대용량의 메인발전소(100)를 구성하는 것이고, 상기 대용량을 이루는 메인발전소(100)의 주변에 소용량의 위성발전소(200)들을 구성한 후, 상기 메인발전소(100)와 위성발전소(200)들을 저압의 수중케이블로 연결 구성할 수도 있는 것이다.

이때, 상기 위성 발전소(200)들은 생산된 DC의 전력을 인버터를 통해 AC의 전력으로 변환시킨 후 이를 저압으로 수중케이블을 통해 메인 발전소(100)로 송전하고, 상기 메인 발전소(100)는 위성 발전소(200)들로부터 송전된 저압의 AC 전력을 승압시킨 후 이를 고압의 수중케이블을 통해 전력회사에 송전하도록 구성한다.

여기서, 상기 위성발전소(200)들은 상기 메인발전소(100)와 동일한 구성요소인 중앙의 판부재와 제 1,2 부력부, 그리고 태양광 모듈을 포함하지만, 그 크기는 상기 메인발전소(100)의 구성요소들에 대하여 소형으로 구성한 것이다. 즉, 상기 메인발전소(100)와 위성발전소(200)들에 포함되는 중앙의 판부재(10)는 복수의 고정닻(400)으로 움직임이 억제되도록 정박되는 것으로서, 상부에는 용량의 차이만 있을 뿐, 도면에는 도시하지 않았지만, 고압 변전설비가 탑재 구성되는 것이다.

한편, 상기 제 1,2 부력부(20)(30)는 내부 기둥부(51a)를 가지면서 상면이 개방된 부력체 몸체(51)에 링 형상을 이루는 한 쌍의 결속끈(60)을 결속시킨 후 이웃하는 부력체 몸체(51)들의 결속끈(60)은 연결끈(70)으로 묶음 연결하여 동심원을 이루도록 구성한 것이며, 상기 부력체 몸체(51)의 개방된 상면은 덮개(52)로 덮혀지도록 구성하고, 상기 덮개(52)와 상기 부력체 몸체(51)의 바닥면에는 각각 링 형상을 이루는 상기 결속끈(60)이 결속될 수 있도록 하는 결속홈(53)을 형성한다.

여기서, 첨부된 도 6에서와 같이, 제 1 부력부(20)의 부력체 몸체(51)들의 결속홈(53)에 묶음매듭용 걸림끈(601)과 묶음매듭용 걸림고리(602)를 형성한 후, 상기 묶음매듭용 걸림끈(601)을 묶음매듭용 걸림고리(602)에 결속시켜, 이웃하는 부력체 몸체(51)들이 동심원을 이루면서 결속되도록 구성할 수도 있는 것이다.

이때, 상기 제 2 부력부(30)에 포함되는 하나 또는 복수의 부력체 몸체(51)에는 제 1 앵글프레임(81)을 설치 구성하고, 상기 제 1 앵글프레임(81)에는 상기 태양광모듈(40)이 설치되는 고정부(82a)를 형성한 제 2 앵글프레임(82)을 설치 구성하는 것이다.

그리고, 메인발전소(100)와 위성발전소(200)들의 중앙 판부재(10)에는 각각 태풍이나 기타 상황에서 발전소의 위치를 고정하기 위한 고정닻(400)을 설치 구성하게 되며, 상기 고정닻(400)은 굵은 일정길이의 와이어 로프(401)를 바닥에 처지도록 연결 구성하되, 상기 와이어 로프(401)는 비상시 중앙 판부재(10)에 결속되지만, 평상시에는 처짐상태를 유지하면서 물의 저항을 최소화시키도록 타단에 얇은 인양로프(미도시)가 연결 구성되는 것이다.

한편, 상기 제 2 부력부(30)는 첨부된 도 9에서와 같이, 다수개의 부력체 몸체(51)를 결속끈(60)으로 연결하여 구성되는 동심원들을 일정간격으로 복수개 배열하고 이들을 방사상으로 배열되는 연결막대(34)로 결속하여 구성하고, 상기 연결막대(34)의 단부에는 3방향으로서 GPS 위치설정을 통해 에어 분출의 분무가 밸브(V1)(V2)(V3)에 의해 각각 제어되는 제 1,2,3 분무 추진노즐(31)(32)(33)을 구성하게 되며, 상기 제 1,2 분무 추진노즐(31)(32)은 태양열을 추적하기 위해 에어를 분출하도록 구성하고, 상기 제 3 분무 추진노즐(33)은 상기 제 2 부력부(30)의 이동을 위해 에어를 분출하도록 구성한 것이다.

또한, 상기 제 2 부력부(30)에는 제 1 앵글프레임(81)에 하나 또는 복수로 설치되는 태양광모듈(40)에 대한 냉각 또는 제설을 위해 에어 또는 해수를 분출하도록 펌프 및/또는 콤프레셔(91)와 분사관체(92)와 공기 또는 급수제어용 밸브(V4)를 포함하는 에어 또는 급수장치(90)를 설치 구성한 것이다.

메인발전소(100)와 위성발전소(200)들에 포함되는 제 2 부력부(30)는, 상기 중앙의 판부재(10)와 분리된 상태에서 동심원을 이루며 연속 설치되고, 메인발전소(100)와 위성발전소(200)들에 포함되는 태양광모듈(40)은, 다양한 발전용량으로 상기 제 2 부력부(30)에 설치되는 제 2 앵글프레임(82)의 위에 안착되도록 구성한 것이다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 실시예에 따른 추적식 수상 태양광 발전장치는 첨부된 도 1 내지 도 11에서와 같이, 중앙 판부재(10)의 저면부에 다단 적층 구조를 이루는 제 1 부력부(20)를 설치한 상태에서, 상기 중앙 판부재(10)의 외곽으로 다단의 동심원을 이루면서 상기 중앙 판부재(10) 및 상기 제 1 부력부(20)와는 분리된 제 2 부력부(30)를 설치한다.

즉, 상기 제 1,2 부력부(20)(30)는 내부 기둥부(51a)를 가지면서 개방된 상면을 덮개(52)로 덮은 부력체 몸체(51)에서, 상기 덮개(52)와 상기 부력체 몸체(51)의 바닥면에 형성되는 결속홈(53)에 링 형상을 이루는 한 쌍의 결속끈(60)을 결속시킨 후 이웃하는 부력체 몸체(51)들의 결속끈(60)을 연결끈(70)으로 묶음 연결하거나, 또는 연속적으로 감기는 한줄의 로프를 이용하여 묶음매듭용 걸림끈(601)과 묶음매듭용 걸림고리(602)를 형성한 다음 이들 묶음매듭용 걸림끈(601)과 묶음매듭용 걸림고리(602)를 연결하여 직경이 서로 다른 여러개의 동심원을 구성하고 이들을 복수개 연결하여 줌으로서 소망하는 태양광모듈(40) 설치공간을 확보할 수 있도록 한 것으로서, 상기 제 1 부력부(20)는 동심원을 이루는 상하로 다단 적층한 상태에서 상기 중앙의 판부재(10)에 설치하는 것이고, 상기 제 2 부력부(30)는 상기 중앙의 판부재(10) 외곽에 다단으로 설치하는 것이다.

다음으로, 상기 제 2 부력부(30)를 이루는 부력체 몸체(51)에 제 1 앵글프레임(81)을 설치한 후, 상기 제 1 앵글프레임(81)에 제 2 앵글프레임(82)을 결합 고정시킨 상태에서, 상기 제 2 앵글프레임(82)에 태양광모듈(40)을 설치하여 하나의 독립섬 구조를 이루는 메인 발전소(100)를 구성할 수 있고, 이러한 메인 발전소(100)는 제 1,2 부력부(20)(30)를 통해 해수면에서 부양될 수 있는 것이다.

이때, 상기 제 2 부력부(30)는 다수개의 부력체 몸체(51)를 결속끈(60)으로 연결하여 구성되는 동심원들을 일정간격으로 복수개 배열하고 이들을 방사상으로 배열되는 연결막대(34)로 결속된 것이며, 이같은 상기 연결막대(34)의 단부에는 밸브(V1)(V2)를 설치하고 여기에 에어 분출이 제어되는 제 1,2 분무 추진노즐(31)(32)을 연결설치 하여 줌으로서, GPS의 위치설정에 따라 에어를 분출하면, 메인 발전소(100) 및/또는 위성발전소(200)들에 구성되는 제 2 부력부(30)는 태양열을 추적하기 위한 위치로 회전하게 되고, 더불어 상기 제 1 앵글프레임(81)의 외측 단부에 형성되고 밸브(V3)에 의해 에어 분출이 제어되는 제 3 분무 추진노즐(33)이 에어를 분출하면서, 메인 발전소(100) 및/또는 위성발전소(200)들에 구성되는 제 2 부력부(30)는 이동이 가능하게 되는 것이다.

한편, 상기 제 3 분무 추진노즐(23)의 에어 분출을 통해 메인 발전소(100) 및/또는 위성발전소(200)들에 구성되는 제 2 부력부(30)가 이동한 상태에서, 그 위치를 고정시키고자 하는 경우, 상기 메인발전소(100) 및/또는 위성발전소(200)들의 중앙 판부재(10) 단부에 설치된 고정닻(400)을 와이어 로프(401)를 이용하여 해저면에 투입하게 되면, 상기 메인발전소(100) 및/또는 위성발전소(200)들은 각각 태풍이나 기타 상황에서도 그 위치가 고정될 수 있게 되고, 이에 따라 메인발전소(100) 및/또는 위성발전소(200)들에 포함되는 제 2 부력부(30)에서 제 2 앵글프레임(82)에 설치 고정된 태양광모듈(40)은 각각 태양열을 집열하는 동작을 수행할 수 있게 되는 것이다.

더불어, 상기 제 2 앵글프레임(82)에 설치되는 펌프 및/또는 콤프레셔(91)와 분사관체(92) 및 공기 또는 급수제어용 밸브(V4)를 포함하는 에어 또는 급수장치(90)는 에어 또는 해수 분출을 통해 상기 태양광모듈(40)에 대한 냉각 또는 제설을 실시할 수 있는 것이다.

이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 위성 발전소(200)들은 생산된 DC의 전력은 인버터를 통해 AC의 전력으로 변환된 후 저압의 수중케이블을 통해 메인 발전소(100)로 송전되며, 상기 메인 발전소(100)는 위성 발전소(200)들로부터 송전된 저압의 AC 전력을 승압시킨 후 이를 고압의 수중케이블을 통해 전력회사에 송전함으로써, 전력 생산이 보다 효율적으로 이루어질 수 있는 것이다.

여기서, 상기 메인 발전소(100)만 해수면에 설치된 경우, 상기 메인발전소(100)에서 생산된 DC의 전력은 AC의 전력으로 승압이 이루어지고, 이렇게 승압된 전력을 바로 고압의 수중케이블을 통해 전력회사로 송전처리할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 추적식 수상 태양광 발전장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 중앙의 판부재 20; 제 1 부력부
30; 제 2 부력부 31; 제 1 분무 추진노즐
32; 제 2 분무 추진노즐 33; 제 3 분무 추진노즐
34; 연결막대 40; 태양광모듈
51; 부력체 몸체 52; 덮개
53; 결속홈 60; 결속끈
70; 연결끈 81; 제 1 앵글프레임
82; 제 2 앵글프레임 82a; 고정부
90; 에어 또는 급수 장치 91; 펌프 또는 콤프레셔
92; 분사관체 400; 닻
401; 와이어 로프 601; 묶음매듭용 걸림끈
602; 묶음매듭용 걸림고리

Claims (12)

1. 복수의 고정 닻으로 움직임이 억제되도록 정박되는 것으로서, 상부에 고압변전설비가 탑재되는 중앙의 판부재;
   상기 판부재를 부양할 수 있도록 상기 판부재의 저면에 다단 적층 설치되는 고정형의 제 1 부력부;
   상기 중앙의 판부재 및 상기 제 1 부력부와 분리된 상태로 설치되며, 태양광의 집열 최적 위치로 회전 이동하는 것으로서, 상기 중앙의 판부재 외곽에 동심원을 이루면서 연속 설치되는 회전형의 제 2 부력부; 및,
   상기 제 2 부력부의 위에 안착되는 태양광모듈; 을 포함하여 독립섬 구조로 구성하고,
   상기 제 1,2 부력부는 부력체 몸체에 결속끈을 결속 구성하고, 부력체 몸체의 상기 결속끈은 이웃하는 부력체 몸체의 연결부에 묶음 연결하여 동심원을 이루도록 구성하되,
   상기 제 2 부력부에 포함되는 하나 또는 복수의 부력체 몸체에는 제 1 앵글프레임을 설치하고, 상기 제 1 앵글프레임에는 상기 태양광모듈이 설치되는 고정부를 가지는 제 2 앵글프레임을 설치하며,
   상기 제 2 부력부는, 다수개의 부력체 몸체를 결속끈으로 연결하여 구성되는 동심원들을 일정간격으로 복수개 배열하고 이들을 방사상으로 배열되는 연결막대로 결속하여 구성하는 한편,
   상기 연결막대의 단부에는 3방향으로서 GPS 위치설정을 통해 상기 제 2 부력부를 태양열 방향으로 추적 회전시키도록 에어 분출의 분무 위치가 밸브에 의해 각각 제어되는 제 1,2,3 분무 추진노즐을 구성하고, 상기 제 3 분무 추진노즐은 상기 제 2 부력부의 이동을 위해 에어를 분출하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 추적식 수상 태양광 발전장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 결속끈은 링 형상을 이루는 한 쌍의 결속끈이고, 상기 연결부는 링 형상을 이루는 한 쌍의 상기 결속끈에 결속되는 연결끈인 것을 특징으로 하는 추적식 수상 태양광 발전장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 결속끈은 상기 부력체 몸체에 결속되는 묶음매듭용 결속끈이고, 상기 연결부는 묶음매듭용 결속끈을 부력체 몸체에 결속시 형성되는 걸림고리인 것을 특징으로 하는 추적식 수상 태양광 발전장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 부력체 몸체는 내부 기둥부를 가지면서 상면이 개방되도록 구성하고, 개방된 상면은 덮개로 덮혀지도록 구성하며, 상기 덮개와 상기 부력체 몸체의 바닥면에는 각각 링 형상을 이루는 상기 결속끈이 결속될 수 있도록 하는 결속홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 추적식 수상 태양광 발전장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 앵글프레임에는 태양광모듈에 대한 냉각 또는 제설을 위해 에어 또는 해수를 분출하도록 펌프 및/또는 콤프레셔와 분사관체를 포함하는 에어 또는 급수장치를 설치 구성하는 것을 특징으로 하는 추적식 수상 태양광 발전장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 독립섬 구조를 이루는 추적식 수상 태양광 발전장치를 대용량의 메인 발전소로 설정시 그 주변에는 중앙의 판부재와 제 1 부력부 및 제 2 부력부와 태양광모듈을 포함하는 소용량의 위성 발전소들을 위치시킨 후, 상기 메인발전소와 위성 발전소들을 저압의 수중케이블로 연결 구성하는 것을 특징으로 하는 추적식 수상 태양광 발전장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 위성 발전소들은 생산된 DC의 전력을 인버터를 통해 AC의 전력으로 변환시킨 후 이를 저압으로 수중케이블을 통해 메인 발전소로 송전하고, 상기 메인 발전소는 위성 발전소들로부터 송전된 저압의 AC 전력을 승압시킨 후 이를 고압의 송전케이블을 통해 전력회사에 송전하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 추적식 수상 태양광 발전장치.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 메인발전소와 위성발전소들의 중앙 판부재에는 각각 태풍이나 기타 상황에서 발전소의 위치를 고정하기 위한 닻을 설치 구성하는 것을 특징으로 하는 추적식 수상 태양광 발전장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 닻은 굵은 일정길이의 와이어 로프를 바닥에 처지도록 연결 구성하되, 상기 와이어 로프는 비상시 판부재에 결속하고, 평상시에는 처짐상태로 유지하면서 물의 저항을 최소화시키도록 타단에 얇은 인양로프를 연결 구성하는 것을 특징으로 하는 추적식 수상 태양광 발전장치.

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