KR102010768B1 - 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템 - Google Patents

풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 지주 상에 구비되어 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양전지판을 갖는 태양광 발전모듈에 구비되어 풍력을 전기에너지로 변환시키는 풍력 발전모듈을 포함하는 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템으로서, 풍력 발전모듈은, 태양전지판에 구비되어 바람이 유입되는 풍입구를 갖는 드럼; 드럼 내에 구비되어 드럼 내부로 유입되는 바람에 의해 회전되는 블레이드; 블레이드와 연결되게 구비되어 블레이드의 회전력을 전달받아 전기에너지를 발생시키는 발전기;를 포함하는 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템을 제공한다.

Description

풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템{Wind-power and solar hybrid generating system}
본 발명은 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광 발전모듈의 태양전지판 상에 풍력 발전모듈을 구비하여 태양광 발전과 풍력 발전을 이룰 수 있도록 한 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 현재 인류는 화석에너지의 고갈 및 지구의 기후변화 등으로 인해 화석에너지를 대체할 새로운 에너지원을 개발하고 있으며, 이러한 대체에너지 중에서도 무공해이면서 무한하게 이용할 수 있는 태양에너지, 풍력, 수력, 조력 등의 재생에너지 분야에 대한 활발한 연구가 이루어지고 있다.
이 중 풍력을 이용하는 풍력 발전장치(또는 시스템)는 국내 등록특허 제10-1610047호에 개시된 바와 같이, 지상에 고정 설치되는 지주의 단부 상측에 지주와 직교되게 설치되는 블레이드가 풍력을 받아 회전되면서 얻게 되는 회전력에 의해 발전기를 작동시켜 전기를 발생시키도록 한 것으로, 주로 바람이 많이 부는 내륙 또는 해안가에 설치하여 사용되고 있으나, 이와 같이 풍력 발전장치를 내륙이나 해안가 또는 해상에 설치하게 되면, 발전된 전기를 도시지역으로 송전시켜야 하므로 그에 따른 송전설비를 설치하여야 하고, 송전시에는 송전선로의 내부 저항 등에 의해 송전 전압이 떨어지므로 이를 방지하기 위해 승압 설비도 설치하여야 하는 문제가 있으며, 단순히 풍력에 의해서만 전기를 얻도록 하고 있으므로 바람이 불지 않는 경우에는 발전할 수 없게 되는 단점이 있다.
그리고, 태양에너지를 이용한 태양발전은 국내 등록특허 제10-1603782호에 개시된 바와 같이, 화력이나 원자력 같은 기존 발전설비와 달리 연료비가 소요되지 않으며, 소음과 공해가 발생하지 않는 장점이 있고, 태양발전은 대규모 발전 설비를 필요로 하지 않으며, 소규모 발전이 가능하기 때문에, 가정용으로도 설치하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
이러한 태양에너지를 이용하는 발전에는 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양광 발전시스템은 반도체로 된 태양전지판(솔라셀)에 태양광이 조사되면, 광(光)기전력 현상에 의해 전기가 발생하게 되고, 이와 같이 태양전지판(솔라셀)에서 발생하는 전기를 배터리에 충전시키며, 충전된 전기는 소정의 개소에 공급하여 사용한다.
그러나, 이와 같은 태양광 발전은 태양광의 위치에 따라 전력발생량이 좌우되며, 태양광이 없는 날씨에는 발전이 불가능하여 상시 부하에 대한 안정적인 전력공급원으로써 전력 공급이 불가능한 단점이 있다.
국내 등록특허 제10-1610047호 국내 등록특허 제10-1603782호
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 태양광 발전모듈의 태양전지판 상에 풍력 발전모듈을 구비하여 태양광 발전은 물론 태양전지판을 타고 올라오는 바람에 의해 풍력 발전이 이루어짐으로써 태양광과 풍력을 이용한 상호 발전에 의해 전기에너지를 지속적으로 생성할 수 있도록 한 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명의 다른 목적으로는, 태양광 발전모듈의 태양전지판 상,하부에 각각 풍력 발전모듈을 구비하여 태양전지판을 타고 부는 바람을 이용하여 풍력 발전을 이룰 수 있도록 한 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템은, 지주 상에 구비되어 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양전지판을 갖는 태양광 발전모듈에 구비되어 풍력을 전기에너지로 변환시키는 풍력 발전모듈을 포함하는 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템으로서, 풍력 발전모듈은, 태양전지판에 구비되어 바람이 유입되는 풍입구를 갖는 드럼; 드럼 내에 구비되어 드럼 내부로 유입되는 바람에 의해 회전되는 블레이드; 블레이드와 연결되게 구비되어 블레이드의 회전력을 전달받아 전기에너지를 발생시키는 발전기;를 포함할 수 있다.
그리고, 태양전지판의 상단부와 하단부에는 드럼이 각각 구비되고, 상부의 드럼에는 태양전지판을 타고 상방으로 부는 바람이 유입되는 풍입구가 구비되며, 하부의 드럼에는 태양전지판을 타고 하방으로 부는 바람이 유입되는 풍입구가 구비될 수 있다.
게다가, 풍력 발전모듈에는 바람을 드럼의 풍입구로 가이드하는 투명한 풍향유도판이 구비될 수도 있다.
본 발명의 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템에 따르면, 태양광 발전모듈의 태양전지판 상에 풍력 발전모듈을 구비하여 태양광 발전은 물론 태양전지판의 평면을 타고 아래서 위로 불어오는 바람에 의해 풍력 발전이 이루어짐으로써 태양광과 풍력을 이용한 상호 발전에 의해 전기에너지를 지속적으로 생성할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 태양광 발전모듈의 태양전지판 상,하부에 각각 풍력 발전모듈을 구비하여 태양전지판의 평면을 타고 아래서 위로 부는 바람에 의해 상부 풍력 발전모듈에서 풍력 발전이 이루어지고, 태양전지판의 저면을 타고 위에서 아래로 부는 바람에 의해 하부 풍력 발전모듈에서 풍력 발전이 이루어지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 풍력 발전모듈의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템의 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
첨부도면 도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템을 도시한 도면들이다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 태양광(태양의 빛 에너지)을 전기에너지로 변환시키는 태양광 발전모듈(100)과, 풍력을 전기에너지로 변환시키는 풍력 발전모듈(200)(200a)을 포함한다.
이러한 태양광 발전시스템은 햇빛이 잘들고 바람이 잘 통하는 곳에 설치됨이 바람직하고, 일례로 물이 있는 저수지나 수로 등에 설치될 수 있다.
태양광 발전모듈(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 지면에 수직하게 세워져 설치되는 다수의 지주(110)와, 다수의 지주(110) 위에 태양을 향해 경사지게 구비되어 태양의 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지판(120)을 포함한다.
다수의 지주(110)는 태양전지판(120) 하면의 전,후부에 각각 구비되되, 전방의 지주 또는 후방의 지주 중 어느 한 쪽의 지주가 다른 쪽의 지주보다 낮은 높이로 구비되어, 태양전지판(120)의 경사도를 확보할 수 있게 된다.
이러한 지주(110)는 도면으로 도시되지는 않았지만, 태양의 위치에 따라 지주(110)의 높이를 달리 조절할 수 있도록 구성할 수도 있고, 이를 위해 태양의 위치에 따라 전방 및 후방의 지주(110) 높이를 가변시킬 수 있는 구동수단과, 태양의 위치를 감지하여 구동수단을 구동시키는 조도센서 등이 더 구비될 수 있다.
특히, 구동수단은 전방의 양 지주(110)와 후방의 양 지주(110)를 각각 높이 조절하되, 이러한 구동수단은 각 지주(110)마다 독립되게 구비될 수 있고, 또는 전방의 지주(110)와 후방의 지주(110)를 각각 작동시킬 수 있도록 복수개로 구비될 수 있되, 이 경우는 전,후부의 양 구동수단은 컨트롤러에 의해서 동시에 작동되도록 제어됨이 바람직하다.
따라서, 태양의 위치에 따라 전방 및 후방의 지주(110) 높이를 조절함으로써 지주(110) 상의 태양전지판(120)이 항상 태양과 대향되게 구비되어, 태양 에너지를 최대한 받아 발전할 수 있게 된다.
도면에서는 도시되지 않지만 지주들 사이에 수평 가교가 더욱 구비될 수 있고, 상기 수평 가교에는 태양광 및 풍력 발전 시설에 요구되는 다양한 설비, 예컨대 배전반, 배터리, 변압기 등의 장치가 장착될 수 있다.
또한, 상기와 같은 지주(110)는 하천 주변이나 해변 주변 또는 호수 주변에 설치되는 것으로, 하천, 해변, 호수 등지에서 교량 지주를 설치하고, 교량 지주 위에 후술될 태양광 발전모듈(100) 및 풍력 발전모듈(200)(200a)을 구성한다.
그리고, 상기와 같은 태양전지판(120)은 태양의 빛에너지를 집광하여 전기에너지로 변환시키는 솔라셀로 구비될 수 있다.
여기서, 미설명부호 "121"은 프레임으로서, 후술될 풍력 발전모듈(200)(200a)이 탈,부착가능하게 결합 고정되는 부분이다.
풍력 발전모듈(200)(200a)은 풍력을 전기에너지로 변환시키는 모듈로서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 태양전지판(120)의 프레임(121)에 탈,부착가능하게 구비되어 바람이 유입되는 풍입구(211)(211a)를 갖는 드럼(210)(210a)과, 드럼(210)(210a) 내에 회전가능하게 구비되는 블레이드(220)와, 드럼(210)(210a)에 구비되어 바람에 의한 블레이드(220)의 회전력을 전달받아 전기에너지를 발생시키는 발전기(250)를 포함한다.
특히, 상기와 같은 풍력 발전모듈(200)(200a)은 도 3에서와 같이, 태양전지판(120)의 상단부와 하단부에 각각 구비될 수 있고, 태양전지판(120)의 상단부에 구비된 상부 풍력 발전모듈(200)과 태양전지판(120)의 하단부에 구비된 하부 풍력 발전모듈(200a)은 드럼(210)(210a)의 위치만 다를 뿐, 나머지 구성은 양자 모두 동일하게 구성된다.
이에, 먼저 상부 풍력 발전모듈(200)에 대해 설명하면, 드럼(210)이 태양전지판(120)의 상단부에 고정되게 구비되고, 드럼(210)의 풍입구(211)는 태양전지판(120)의 상면을 타고 올라오는 바람이 유입될 수 있도록 태양전지판(120)의 상단부 상면에서 태양전지판(120)의 하단부를 향해 개구되게 구비된다.
이때, 드럼(210)은 태양전지판(120)의 상면과 후술될 풍향유도판(230)의 하면 사이에 구비됨이 바람직하고, 이와 같이 구비된 드럼(210)은 이의 풍입구(211)를 통해 풍력 효율을 극대화할 수 있게 된다.
그리고, 이와 같은 풍입구(211)는 드럼(210)의 길이 방향으로 구비되되, 이런 풍입구(211)의 길이는 태양전지판(120)의 좌우 폭에 대응한 길이로 구비됨이 바람직하다.
이로써, 태양전지판(120)의 상면을 타고 상단부로 불어오는 바람은 드럼(210)의 풍입구(211)를 통해 모두 유입되어 드럼(210) 내의 블레이드(220)를 회전시키게 된다.
또한, 드럼(210)에는 드럼(210) 내로 유입되어 블레이드(220)를 회전시킨 바람이 배출되는 통기구(212)가 형성될 수 있으나, 이러한 통기구(212)는 블레이드(220)의 회전(즉, 회전수 또는 회전력)을 저하시키지 않는 영역 내에서 구비되는 것이 바람직하다.
즉, 통기구(212)를 드럼(210)의 하측에 구비하여 드럼(210)의 풍입구(211)로 유입된 바람이 드럼(210)의 내주면을 따라 유동되면서 블레이드(220)를 회전시킨 후 통기구(212)로 배출되도록 구성할 수도 있으나, 본 실시예에서는 통기구(212)를 드럼(210)의 후면에 구비하여 드럼(210)의 풍입구(211)로 유입된 바람이 블레이드(220)를 회전시키면서 통기구(212)를 통해 그대로 드럼(210)을 통과하여 배출되도록 구성하였다. 이와 같이 드럼(210)의 후면에 통기구(212)가 구비됨에 따라 바람은 풍향 방향 그대로 드럼(210)을 통과하여 배출됨으로써 바람에 의한 드럼(210)에서의 소음을 저감시킬 수 있는 장점이 있다.
게다가, 상기와 같이 바람에 의한 소음을 최대한 방지하기 위한 목적으로, 후술될 풍향유도판(230)의 내측면에는 소음방지수단이 더 구비될 수 있고, 이에 대해서는 하기의 풍향유도판(230)에서 자세히 설명하기로 한다.
그리고, 블레이드(220)는 드럼(210) 내부의 중심을 길이 방향으로 관통하여 축설된 회전축(221) 상에 다수개로 구비되고, 회전축(221)은 그 양측 단부가 드럼(210)의 양측면에 베어링을 매개로 회전자재하게 구비됨이 바람직하다.
이와 같은 블레이드(220)는 풍입구(211)로 유입되는 바람의 풍력이 블레이드(220)의 전면에 최대로 집중되어 작용할 수 있도록 원호 형상으로 형성되되, 이러한 블레이드(220)의 원호는 풍입구(211)와 대향되는 전면은 후방으로 함몰되고 반대편의 후면은 볼록하게 돌출되는 형상으로 구비됨이 바람직하다.
또한, 풍입구(211) 상부의 드럼(210)에는 태양전지판(120)을 타고 불어오는 바람을 드럼(210)의 풍입구(211)로 가이드하는 풍향유도판(230)이 구비된다.
이러한 풍향유도판(230)은 드럼(210)의 상부에서 태양전지판(120) 측으로 돌출되게 구비되되, 풍향유도판(230)은 태양전지판(120)의 경사각도와 같거나 이보다 큰 각도(태양전지판(120)의 상방향으로 더 벌어진 각도로서, 이하 본 실시예에서는 이 경우를 예시하여 설명한다)로 경사지게 구비되어, 태양전지판(120) 위에 작용하는 바람을 최대한 드럼(210)의 풍입구(211)로 유입되도록 한다.
이때, 풍향유도판(230)의 내측면에는 바람에 의한 소음의 발생을 방지하기 위한 소음방지수단이 구비되고, 이 소음방지수단은 풍향유도판(230)의 내측면에 복수의 인조잔디 밴드(231)가 풍향과 동일 방향으로 설치되어 구비된다.
이러한 복수의 인조잔디 밴드(231)는 밴드 형태로 이루어진 다수 개로서, 풍향유도판(230)의 내측면 즉 태양전지판(120)과 마주하는 풍향유도판(230)의 하면에 일정 간격마다 이격되게 구비되어, 태양전지판(120)과 풍향유도판(230) 사이로 유입되는 바람이 인조잔디 밴드(231)의 잔디와 접하게 됨으로써 바람과 풍향유도판(230)의 직접적인 충돌 및 그에 따른 풍향유도판(230)의 진동이 방지되어 소음 발생이 방지된다.
한편, 상기와 같은 풍향유도판(230)은 태양전지판(120) 측으로 돌출되게 구비됨에 따라 풍향유도판(230)의 일부가 태양전지판(120)의 집광효율을 저하시킬 수도 있으나, 풍향유도판(230)은 태양광이 투과할 수 있는 투명한 재질로 형성됨으로써 태양전지판(120)의 집광효율을 최대한 저해하지 않도록 구비된다.
이와 같은 태양전지판(120)은 풍향유도판(230)에 의해 그 전면이 덮혀 가려질 수 있거나 또는 일부분만 덮혀 가려질 수도 있다.
게다가, 상기와 같이 투명한 풍향유도판(230)에 의해 가려지는 태양전지판(120)은 과도한 직사광선에 의한 태양열로부터 태양전지판(120)에 구비되는 태양전지모듈 즉 솔라셀이 보호되어 태양전지판(120)의 기능 저하를 사전에 방지할 수 있게 된다.
그리고, 드럼(210) 또는 태양전지판(120)에는 발전기(250)가 구비되고, 발전기(250)는 블레이드(220)의 회전축(221)과 연결되어 풍력에 의해 회전되는 블레이드(220)와 회전축(221)으로부터 회전력을 얻게 되어 전기에너지를 발생시키게 된다.
이때, 발전기(250)와 회전축(221) 사이에는 발전기(250)의 발전효율을 높이기 위한 증속비를 갖는 기어박스(240)가 구비될 수 있고, 이 기어박스(240)는 풍향이 좋은 곳에서는 감속비를 갖도록 구비되어 발전기(250)의 과부하를 방지할 수도 있다.
또한, 하부 풍력 발전모듈(200a)은 전술한 바와 같이, 상부 풍력 발전모듈(200)과 동일한 구성 및 구조로 이루어져 있으므로 이에 대한 반복 설명은 생략하되, 상부 풍력 발전모듈(200)과 차이가 있는 드럼(210a)에 대해서만 자세히 설명하기로 한다.
하부 풍력 발전모듈(200a)은 도 3에 도시된 바와 같이, 태양전지판(120)의 하단부에 드럼(210a)이 구비되고, 드럼(210a)에는 태양전지판(120)의 하면을 타고 내려오는 바람이 유입될 수 있도록 태양전지판(120)의 하단부 하면에서 태양전지판(120)의 상단부를 향해 개구된 풍입구(211a)가 구비되고, 풍입구(211a) 반대편의 드럼(210a)에는 개구된 통기구(212a)가 구비된다.
이와 같은 풍입구(211a)는 상부 풍력 발전모듈(200)과 마찬가지로, 드럼(210a)에서 태양전지판(120)의 좌우 폭에 대응한 길이로 형성됨으로써, 태양전지판(120)의 하면을 타고 하단부로 불어오는 바람은 드럼(210a)의 풍입구(211a)로 모두 유입되어 드럼(210a) 내부의 블레이드(220)를 회전시키면서 통기구(212a)를 통해 그대로 드럼(210a)을 통과하여 배출되므로 바람에 의한 드럼(210a)에서의 소음을 저감시킬 수 있게 된다.
그리고, 상기와 같은 풍입구(211a) 하부의 드럼(210a)에는 태양전지판(120)을 타고 아래로 불어오는 바람을 드럼(210a)의 풍입구(211a)로 가이드하는 풍향유도판(230a)이 구비되되, 이 풍향유도판(230a)은 상부 풍력 발전모듈(200)의 풍향유도판(230)과 방향만 반대일 뿐 인조잔디 밴드(231a)가 구비되는 등의 나머지 구성은 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 상부 풍력 발전모듈(200)의 풍향유도판(230)에 대한 설명으로 갈음하기로 한다.
한편, 상기와 같은 하부 풍력 발전모듈(200a)에는 별도의 발전기(250)가 구비되고, 이 발전기(250)는 전술한 상부 풍력 발전모듈(200)과 마찬가지로 블레이드(220)의 회전축(221)과 연결되어 블레이드(220)에 의한 회전력을 받아 발전되어 전기에너지를 발생시키게 된다.
물론, 발전기(250)와 회전축(221) 사이에는 증속비 또는 감속비를 갖는 기어박스(240)가 더 구비될 수 있다.
따라서, 이상과 같은 본 발명의 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템은 태양광 발전모듈(100)에 구성된 태양전지판(120)이 태양의 빛 에너지를 받아 전기에너지를 발생시키고, 발생된 전기에너지는 에너지 저장 장치(ESS : Energy Storage System)(미도시)에 저장되었다가 필요시 용도에 맞게 사용할 수 있게 된다.
그리고, 상기와 같은 태양광의 발전시 태양전지판(120)을 타고 부는 바람은 태양전지판(120)의 상단부와 하단부에 각각 구비된 풍력 발전모듈(200)(200a)의 드럼(210)(210a) 내로 유입되어 블레이드(220)를 회전시키게 되고, 이의 회전력은 발전기(250)로 전달되어 발전기(250)에서 전기를 발생시키게 되며, 이에 생성된 전기에너지는 에너지 저장 장치에 저장된다.
이로써, 본 발명은 태양광과 풍력을 이용한 상호 발전에 의해 전기에너지를 지속적으로 생성하여 저장할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
100 : 태양광 발전모듈 110 : 지주
120 : 태양전지판 121 : 프레임
200,200a : 풍력 발전모듈 210,210a : 드럼
211,211a : 풍입구 212,212a : 통기구
220 : 블레이드 221 : 회전축
230,230a : 풍향유도판 231,231a : 인조잔디 밴드
240 : 기어박스 250 : 발전기

Claims (7)

  1. 지주 상에 구비되어 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양전지판을 갖는 태양광 발전모듈에 구비되어 풍력을 전기에너지로 변환시키는 풍력 발전모듈을 포함하는 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템으로서,
    풍력 발전모듈은, 태양전지판에 구비되어 바람이 유입되는 풍입구를 갖는 드럼;
    드럼 내에 구비되어 드럼 내부로 유입되는 바람에 의해 회전되는 블레이드;
    블레이드와 연결되게 구비되어 블레이드의 회전력을 전달받아 전기에너지를 발생시키는 발전기;를 포함하되,
    상기 태양전지판 일측의 상단부와 타측의 하단부에는 드럼이 각각 구비되고, 상부의 드럼에는 태양전지판을 타고 상방으로 부는 바람이 유입되는 풍입구가 구비되며, 하부의 드럼에는 태양전지판을 타고 하방으로 부는 바람이 유입되는 풍입구가 구비되고,
    상기 풍력 발전모듈에는 바람을 드럼의 풍입구로 가이드하는 투명한 풍향유도판이 구비되고, 상기 풍향유도판에는 바람에 의한 소음의 발생을 방지하는 소음방지수단이 구비되되, 상기 소음방지수단은 풍향유도판의 내측면에 복수의 인조잔디 밴드가 구비되고, 인조잔디 밴드는 풍향과 동일 방향으로 설치되어 구비되는, 풍력 복합 수상 또는 수변 지주 교량형식 태양광 발전시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    드럼은 풍향유도판과 태양전지판 사이에 설치되어 구비되는 풍력 복합 수상 또는 수변 지주 교량형식 태양광 발전시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    지주는 하천 주변, 해변 주변 또는 호수 주변에 설치되는 풍력 복합 수상 또는 수변 지주 교량형식 태양광 발전시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020175840A1 (ko) * 2019-02-27 2020-09-03 이점식 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007211656A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Seinosuke Miyawaki 円形筒型風車発電装置
KR20120125119A (ko) * 2011-05-06 2012-11-14 민승기 풍력유도되는 풍력 및 태양광 발전장치
KR20120133729A (ko) * 2011-05-30 2012-12-11 민승기 태양광 발전판용 냉각장치
KR101603782B1 (ko) 2014-09-26 2016-03-28 주식회사 탑선 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템
KR101610047B1 (ko) 2014-11-12 2016-04-07 주식회사서영테크 댐퍼부를 포함하는 풍력발전기의 블레이드 경사각 조절장치
KR20160079750A (ko) * 2016-06-27 2016-07-06 민승기 발전력 보강된 태양광발전판용 조립블럭
KR101687590B1 (ko) * 2016-01-15 2016-12-20 전인권 태양광 모듈 설치용 해상 부력 구조물

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101642949B1 (ko) * 2015-04-24 2016-07-26 한국전력기술 주식회사 해상 부유식 발전장치
KR20170011606A (ko) * 2015-07-23 2017-02-02 대우조선해양 주식회사 부유식 해양 하이브리드 발전플랜트
KR102010768B1 (ko) * 2019-02-27 2019-08-14 이점식 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007211656A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Seinosuke Miyawaki 円形筒型風車発電装置
KR20120125119A (ko) * 2011-05-06 2012-11-14 민승기 풍력유도되는 풍력 및 태양광 발전장치
KR20120133729A (ko) * 2011-05-30 2012-12-11 민승기 태양광 발전판용 냉각장치
KR101603782B1 (ko) 2014-09-26 2016-03-28 주식회사 탑선 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템
KR101610047B1 (ko) 2014-11-12 2016-04-07 주식회사서영테크 댐퍼부를 포함하는 풍력발전기의 블레이드 경사각 조절장치
KR101687590B1 (ko) * 2016-01-15 2016-12-20 전인권 태양광 모듈 설치용 해상 부력 구조물
KR20160079750A (ko) * 2016-06-27 2016-07-06 민승기 발전력 보강된 태양광발전판용 조립블럭

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020175840A1 (ko) * 2019-02-27 2020-09-03 이점식 풍력 복합 수상 지주 교량형식 태양광 발전시스템

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