KR102144313B1 - A Combined power generation system based on airship for hybrid power generation of sunlight & wind - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템은 대형화가 어려운 스탠드식 수직축 풍력발전기의 한계를 극복하여 상하 직렬연결된 소형 수직축 풍력발전기를 비행선의 하부에 복수열로 장착시켜 수직축 풍력발전기에 의한 대용량 풍력발전이 가능해지도록 하고, 수직축 풍력발전기를 장착한 비행선 주변 공기유동 변동에 의한 전후방향 움직임으로부터도 전력생산이 이루어지도록 함으로써 발전형태의 다양화와 발전량의 증대가 도모되도록 한다.The present invention provides a solar-wind hybrid power generation type airship-based combined power generation system. The solar-wind hybrid power generation airship-based hybrid power generation system according to the present invention overcomes the limitation of a stand-type vertical axis wind turbine that is difficult to increase in size, and installs a vertical axis connected in series in a plurality of rows below the airship. It enables large-capacity wind power generation by a wind turbine, and power generation is made even from movement in the front and rear direction due to fluctuations in air flow around the airship equipped with a vertical axis wind turbine, thereby diversifying the form of power generation and increasing the amount of power generation.

Description

태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템{A Combined power generation system based on airship for hybrid power generation of sunlight ＆ wind}A combined power generation system based on airship for hybrid power generation of sunlight & wind}

본 발명은 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 및 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 대형화가 어려운 스탠드식 수직축 풍력발전기의 한계를 극복하여 상하 직렬연결된 소형 수직축 풍력발전기를 비행선의 하부에 복수열로 장착시켜 수직축 풍력발전기에 의한 대용량 풍력발전이 가능해지도록 하고, 수직축 풍력발전기를 장착한 비행선 주변 공기유동 변동에 의한 전후방향 움직임으로부터도 전력생산이 이루어지도록 함으로써 발전형태의 다양화와 발전량의 증대가 도모되도록 하는 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 및 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar-wind hybrid power generation airship and a solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system, and more specifically, a small vertical axis connected vertically in series by overcoming the limitation of a stand-type vertical axis wind turbine that is difficult to increase in size. Power generation by installing wind turbines in multiple rows on the lower part of the airship to enable large-capacity wind power generation by vertical-axis wind turbines, and to generate electricity even from movement in the forward and backward directions due to fluctuations in air flow around the airship with vertical-axis wind turbines. The present invention relates to a solar-wind hybrid power generation airship and a solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system to promote diversification of forms and increase of power generation.

풍력발전기는 회전축을 통한 기계적인 힘을 이용해 전력을 생산하기 위해 사용되는 장치로서, 수평축 풍력발전기(horizontal axis wind turbine)와 수직축 풍력발전기(vertical axis wind turbine)로 구분된다.Wind power generators are devices used to generate electric power by using mechanical force through a rotating shaft, and are divided into horizontal axis wind turbines and vertical axis wind turbines.

수평축 풍력발전기는 수평축을 이용하는 프로펠러 방식으로서 공기 역학적으로 바람의 양력(lift force)을 이용한 블레이드로 구성된 로터를 사용하여 발전 효율은 비교적 높으나 바람이 부는 방향에 따라 로터의 방향을 바꾸어 주어야 하며, 바람의 세기에 따라 블레이드의 각도를 바꾸어 주어야 하는 장치가 필요하다. 또한 수평축을 이용하는 경우는 로터의 축이 최소한 로터의 반지름보다 높은 곳에 위치하게 되므로 높은 곳에 위치한 로터축과 발전기를 연결하기 위해서는 발전기를 로터축과 같은 높이에 설치하여 발전기의 회전축과 로터의 회전축을 거의 동일한 위치에 설치하거나, 수평회전력을 수직회전력으로 전환하는 장치를 설치하여 발전기와 연결을 한다. 이 경우 전자의 경우에는 강한 바람에 의해 기구적인 손상이 발생할 수 있는 위험과 유지, 보수가 용이하지 않다는 문제점이 있으며, 후자의 경우에는 수평회전력을 수직회전력으로 전환하는 과정에서 에너지의 손실이 일어난다.The horizontal axis wind turbine is a propeller method that uses a horizontal axis. It has a relatively high power generation efficiency by using a rotor composed of blades using the lift force of the wind, but the direction of the rotor must be changed according to the direction of the wind. There is a need for a device that changes the angle of the blade according to the strength. In addition, in case of using the horizontal axis, the axis of the rotor is located at least higher than the radius of the rotor. In order to connect the rotor axis and the generator located at a high place, install the generator at the same height as the rotor axis to make the rotation axis of the generator and the rotation axis of the rotor almost Install it in the same location or install a device that converts horizontal rotation to vertical rotation and connect it to the generator. In this case, in the former case, there is a risk that mechanical damage may occur due to strong wind, and maintenance and repair are not easy, and in the latter case, energy loss occurs in the process of converting horizontal rotational power to vertical rotational power.

수직축 풍력발전기는 바람의 양력을 이용하는 방식인 다리우스식(Darrius Rotor)과 바람의 항력을 이용하는 사보니우스식(Savonius Rotor)이 있으나 다리우스식의 경우 발전기의 출력이 약하고 초기에 스스로 기동하지 못하여 보조적인 1회전동력 장치가 필요하다는 문제가 있으며, 사보니우스식의 경우 바람의 항력을 이용하므로 회전속도가 바람의 속도보다는 높을 수 없으므로 회전축의 회전수에 제한을 받으므로 회전수가 낮은 풍력동력기로 주로 사용되고 있다.There are two types of vertical axis wind turbines: Darius Rotor, which uses the lift of the wind, and Savonius Rotor, which uses the drag of the wind. However, the Darius type has a weak generator output and cannot start by itself. There is a problem that a single rotational power device is required, and the Savonius type uses the drag of the wind, so the rotational speed cannot be higher than the wind speed, so it is limited by the rotational speed of the rotational shaft. have.

여기서 수직축 풍력발전기는 지면과 같은 설치면에 고정되는 스탠드(stand) 식으로 구현되는 것이 일반적인데, 수직축 풍력발전기를 대형화하기 위하여 수직축을 높이 올리고 대형 블레이드(blade)를 사용할 경우 고정구조 상 강풍 등의 외력에 의해 쓰러지거나 수직축이 변형/파손될 가능성이 높아진다. 이를 방지하기 위해서는 추가적인 지지구조를 적용시켜야 하는데, 이 경우 설치비용이 증대되고 설치과정에 번거로움과 어려움이 따르는 문제점이 있다. Here, the vertical axis wind turbine is generally implemented in a stand type fixed to an installation surface such as the ground. In order to increase the size of the vertical axis wind turbine, the vertical axis is raised and a large blade is used. There is a high possibility of collapse or deformation/damage of the vertical axis by external force. In order to prevent this, an additional support structure must be applied. In this case, there is a problem that the installation cost is increased and the installation process is troublesome and difficult.

한편 소형 수직축 풍력발전기를 상하 적층하여 높게 쌓아 올리거나, 수직으로 세워진 다단 프레임에 소형 수직축 풍력발전기를 각각 배치시키는 방식으로 수직축 풍력발전기를 대형화시키는 기술이 제안되어 있으며, 이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1239625호 "다단 적층식 수직축 풍력발전장치", 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0002806호 "다단 풍력발전장치" 등이 안출되어 있다.On the other hand, a technology to increase the size of the vertical axis wind turbine has been proposed by stacking small vertical axis wind turbines vertically by stacking them high, or by placing small vertical axis wind turbines on a multistage frame vertically erected. No. 10-1239625 "Multi-stage stacked vertical axis wind power generator", Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2012-0002806 "Multi-stage wind power generator" has been devised.

그러나 상하 적층식 수직축 풍력발전기나 다단 프레임 내부배치식 수직축 풍력발전기도 지면과 같은 설치면에 고정되는 스탠드(stand) 식으로 구현되는 것이어서 공간과 지형적인 제약이 뒤따르는 한편 강풍 등의 외력에 의해 쓰러지거나 추가적인 지지구조를 적용시켜야 하는 수직축 풍력발전기의 단점을 여전히 안고 있다.However, vertical stacked vertical shaft wind turbines or multi-frame internally placed vertical shaft wind turbines are also implemented in a stand type fixed to an installation surface such as the ground, so space and topographic constraints are followed, while being collapsed by external forces such as strong winds. It still suffers from the disadvantages of a vertical axis wind turbine that requires additional support structures or additional support structures.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1239625호 "다단 적층식 수직축 풍력발전장치"Korean Registered Patent Publication No. 10-1239625 "Multi-stage stacked vertical axis wind power generator" 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0002806호 "다단 풍력발전장치"Republic of Korea Patent Application Publication No. 10-2012-0002806 "Multi-stage wind power generator"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 소형 수직축 풍력발전기를 상하 직렬연결시키고, 최상단의 소형 수직축 풍력발전기를 비행선의 하부에 고정시키는 구조를 제공함으로써 수직축 풍력발전기에 의한 대용량 풍력발전이 안정되고 원활하게 수행될 수 있는 새로운 형태의 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 및 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention improves the problems of the prior art, and provides a structure for connecting the small vertical axis wind turbine vertically and vertically and fixing the small vertical axis wind turbine at the top to the lower part of the airship, thereby enabling large-capacity wind power generation by the vertical axis wind turbine. An object of the present invention is to provide a new type of solar-wind hybrid power generation airship and a solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system that can be performed stably and smoothly.

또한 본 발명은 상하 직렬연결된 소형 수직축 풍력발전기를 복수열로 비행선의 하부에 장착시키거나, 복수의 비행선 하부에 상하 직렬연결된 소형 수직축 풍력발전기를 복수열로 장착시키는 수직축 풍력발전기의 확장 배치가 가능한 구조를 제공함으로써 풍력발전 용량을 필요한 만큼 확대시킬 수 있는 새로운 형태의 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 및 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is a structure that allows expansion arrangement of vertical axis wind turbines in which small vertical axis wind turbines connected in series up and down are mounted in a plurality of rows under the airship, or small vertical axis wind turbines connected in series up and down in a plurality of airships are mounted in multiple rows. It is an object of the present invention to provide a new type of solar-wind hybrid power generation airship and a solar-wind hybrid power generation airship-based hybrid power generation system capable of expanding wind power generation capacity as necessary.

그리고 본 발명은 비행선을 해상플랫폼에 연결시키는 전력선 겸용 연결케이블이 감겨져 회전하게 되는 회전원통 구조의 보조 발전장치가 해상플랫폼에 설치됨으로써 수직축 풍력발전기를 장착한 비행선 주변의 공기유동 변동에 의한 비행선의 전후방향 움직임으로부터도 전력생산이 이루어져 발전형태의 다양화와 발전량의 증대가 도모될 수 있는 새로운 형태의 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 및 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention relates to the front and rear of the airship due to fluctuations in air flow around the airship equipped with a vertical axis wind turbine by installing an auxiliary power generation device of a rotating cylindrical structure in which a power line combined connection cable for connecting the airship to the offshore platform is wound and rotated on the offshore platform. Providing a new type of solar-wind hybrid power generation airship and a solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system that can generate electricity from directional movements to diversify power generation types and increase power generation. The purpose.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 상공에 위치하고, 태양광이 조사되는 상부면이 태양광발전 주영역(111)을 이루는 한편 하부면이 풍력 발전영역(112)을 이루는 비행선 선체(110); 상기 비행선 선체(110)의 태양광발전 주영역(111)에 배치되어 태양광발전을 수행하는 솔라셀 모듈(120); 및 상기 풍력 발전영역(112)에 배치되는 복수의 수직축 풍력발전기 조립체(140)를 포함하여 풍력발전을 수행하되, 상기 수직축 풍력발전기 조립체(140)는 상하방향으로 직렬연결되는 복수의 수직축 풍력발전기(150)로 이루어지는 풍력발전 모듈(130);을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선을 제공한다.According to the features of the present invention for achieving the above object, the present invention is located in the sky, and the upper surface to which sunlight is irradiated forms the main photovoltaic region 111, while the lower surface forms the wind power generation region 112. The airship hull 110 forming; A solar cell module 120 disposed in the main photovoltaic region 111 of the airship hull 110 to perform photovoltaic power generation; And a plurality of vertical axis wind turbine assemblies 140 disposed in the wind power generation region 112 to perform wind power generation, wherein the vertical axis wind turbine assembly 140 includes a plurality of vertical axis wind turbines connected in series in the vertical direction ( It provides a solar-wind hybrid power generation type airship, comprising; a wind power module 130 made of 150).

이와 같은 본 발명에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선에서 상기 수직축 풍력발전기(150)는, 중공(中空) 단면의 축으로 수직 배치되는 수직회전축(151); 상단에 축홈(1521)이 형성되어 상기 수직회전축(151)의 하단 부위가 상기 축홈(1521)에 삽입되도록 하고, 상기 수직회전축(151)의 회전에 따라 발전 전력을 생성시키며, 상단 부위보다 작은 크기의 하단 부위가 축연결단(1522)으로 이루어져 상기 하단 부위에 연결되는 수직축 풍력발전기(150)의 수직회전축(151)에 상기 축연결단(1522)이 삽입되도록 발전기(152); 및 상기 수직회전축(151)에 방사상으로 연결되는 복수의 블레이드(153);를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.In such a solar-wind hybrid power generation type airship according to the present invention, the vertical axis wind turbine 150 includes a vertical rotation axis 151 disposed vertically along the axis of a hollow (中空) cross section; A shaft groove 1521 is formed at the top so that the lower end of the vertical rotation shaft 151 is inserted into the shaft groove 1521, and generates power generated by the rotation of the vertical rotation shaft 151, and has a size smaller than the upper part A generator 152 so that the shaft connection end 1522 is inserted into the vertical rotation shaft 151 of the vertical shaft wind turbine 150 connected to the lower end portion of the shaft connection end 1522; And a plurality of blades 153 radially connected to the vertical rotation shaft 151.

이와 같은 본 발명에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선에서 상기 풍력발전 모듈(130)은, 수평하게 배치되고, 서로 이웃하는 수직축 풍력발전기 조립체(140)를 각각 연결시키는 복수의 연결체(160)를 더 포함할 수 있다.In such a solar-wind hybrid power generation type airship according to the present invention, the wind power module 130 is disposed horizontally, and a plurality of connecting bodies 160 respectively connecting the vertical axis wind turbine assemblies 140 adjacent to each other It may further include.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 상공에 위치하고, 좌우 측방향으로 서로 이웃하여 배치되는 복수의 비행선 선체(110); 복수의 비행선 선체(110) 상부면 전체 부위를 뒤덮게 되고, 태양광발전을 수행하는 솔라셀 패널 루프(200); 복수의 비행선 선체(110) 하부면에 배치되는 복수의 수직축 풍력발전기 조립체(140)를 포함하여 풍력발전을 수행하되, 상기 수직축 풍력발전기 조립체(140)는 상하방향으로 직렬연결되는 복수의 수직축 풍력발전기(150)로 이루어지는 풍력발전 모듈(130);을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 제공한다.According to another feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is located in the sky, a plurality of airship hull 110 disposed adjacent to each other in the left and right lateral direction; A solar cell panel roof 200 that covers the entire upper surface of the plurality of airship hulls 110 and performs photovoltaic power generation; Including a plurality of vertical axis wind turbine assembly 140 disposed on the lower surface of the plurality of airship hull 110 to perform wind power generation, wherein the vertical axis wind turbine assembly 140 is a plurality of vertical axis wind turbines connected in series in the vertical direction It provides a solar-wind hybrid power generation type airship-based combined power generation system comprising a; wind power module 130 consisting of 150.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 특징에 의하면, 본 발명은 상공에 위치하고, 태양광이 조사되는 상부면이 태양광발전 주영역(111)을 이루는 한편 하부면이 풍력 발전영역(112)을 이루는 비행선 선체(110); 상기 비행선 선체(110)의 태양광발전 주영역(111)에 배치되어 태양광발전을 수행하는 솔라셀 모듈(120); 상기 풍력 발전영역(112)에 배치되는 복수의 수직축 풍력발전기 조립체(140)를 포함하여 풍력발전을 수행하되, 상기 수직축 풍력발전기 조립체(140)는 상하방향으로 직렬연결되는 복수의 수직축 풍력발전기(150)로 이루어지는 풍력발전 모듈(130); 해상에 위치하고, 전력 저장장치(310)가 설치되는 해상플랫폼(300); 및 상기 해상플랫폼(300)과 비행선 선체(110)를 연결시키고, 상기 솔라셀 모듈(120)과 풍력발전 모듈(130)로부터 생성되는 발전 전력을 상기 해상플랫폼(300)의 전력 저장장치(310)로 전달하는 전력선 겸용 연결케이블(400);을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 제공한다.According to another feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is located in the sky, and the upper surface to which sunlight is irradiated forms the main photovoltaic region 111 while the lower surface is the wind power generation region 112 ) Forming the airship hull 110; A solar cell module 120 disposed in the main photovoltaic region 111 of the airship hull 110 to perform photovoltaic power generation; Including a plurality of vertical axis wind turbine assembly 140 disposed in the wind power generation region 112 to perform wind power generation, wherein the vertical axis wind turbine assembly 140 is a plurality of vertical axis wind turbines 150 connected in series in the vertical direction. ) Made of a wind power module 130; An offshore platform 300 located on the sea and on which the power storage device 310 is installed; And the offshore platform 300 and the airship hull 110 are connected, and the generated power generated from the solar cell module 120 and the wind power generation module 130 is transferred to the power storage device 310 of the offshore platform 300. It provides a solar-wind hybrid power generation type airship-based hybrid power generation system comprising a; power line combined connection cable 400 to be transmitted to.

이와 같은 본 발명에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템에서 상기 해상플랫폼(300)은, 상기 전력선 겸용 연결케이블(400)과 일체로 연결되고, 중량물(340)이 끝단에 결합되어 수중으로 투입되며, 바람에 의한 상기 비행선(100)의 길이방향 전후진에 대응하여 수중에서 상하이동하는 중량물 연결케이블(330); 및 상기 해상플랫폼(300)에 배치되고, 상기 전력선 겸용 연결케이블(400)과 중량물 연결케이블(330)이 감겨져 상기 전력선 겸용 연결케이블(400)과 중량물 연결케이블(330)의 움직임에 따라 회전운동하면서 발전을 수행하는 보조 발전장치(350);를 더 포함할 수 있다.In the solar-wind hybrid power generation airship-based hybrid power generation system according to the present invention, the offshore platform 300 is integrally connected with the power line combined connection cable 400, and the heavy object 340 is coupled to the end. A heavy object connection cable 330 that is put into the water and moves up and down in the water in response to the longitudinal forward and backward movement of the airship 100 by wind; And it is disposed on the offshore platform 300, the power line combined connection cable 400 and the heavy weight connection cable 330 are wound while rotating according to the movement of the power line combined connection cable 400 and the heavy weight connection cable 330 It may further include a; auxiliary power generation device 350 for performing power generation.

이와 같은 본 발명에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템에서 상기 비행선 선체(110)의 상부면에 이격 배치되어 상기 비행선 선체(110)에 최대 풍압이 부여되도록 하거나 최소 풍압이 부여되도록 하는 복수개의 구형 돛(170)을 더 포함하되, 상기 구형 돛(170)은 설정영역이 요입되어 최대 풍압을 받는 요입면(171)을 갖는 구형상으로 이루어지고, 상기 비행선 선체(110)의 상부면에 회전가능하게 고정되며, 정회전시 상기 요입면(171)이 상기 비행선 선체(110) 상부면 전방을 향하도록 배치되어 최대 풍압을 받게 되는 한편 역회전시 상기 요입면(171)이 상기 비행선 선체(110)의 상부면 하측 내부공간으로 삽입되도록 배치되어 최소 풍압을 받게 될 수 있다. In such a solar-wind hybrid power generation airship-based hybrid power generation system according to the present invention, the airship hull 110 is spaced apart from the upper surface so that the maximum wind pressure or minimum wind pressure is applied to the airship hull 110 A plurality of spherical sails 170 are further included, wherein the spherical sail 170 has a spherical shape having a concave surface 171 receiving the maximum wind pressure by concave the setting region, and the upper part of the airship hull 110 It is rotatably fixed to the surface, and when the airship hull 110 is rotated forward, the concave elevation surface 171 is disposed to face the front of the airship hull 110 to receive the maximum wind pressure, while the concave elevation surface 171 is rotated in the reverse direction. It is disposed so as to be inserted into the inner space under the upper surface of 110 so as to receive the minimum wind pressure.

본 발명에 의한 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 및 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템에 의하면, 수직축 풍력발전기에 의한 대용량 풍력발전이 안정되고 원활하게 수행되는 효과가 있다. 특히 본 발명은 상하 직렬연결된 소형 수직축 풍력발전기를 복수열로 비행선의 하부에 장착시키거나, 복수의 비행선 하부에 상하 직렬연결된 소형 수직축 풍력발전기를 복수열로 장착시키는 수직축 풍력발전기 확장배치를 통해 풍력발전 용량을 필요한 만큼 확대시킬 수 있는 효과가 있다. 그리고 본 발명에 의한 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 및 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템에 의하면, 수직축 풍력발전기를 장착한 비행선 주변의 공기유동 변동에 의한 비행선의 전후방향 움직임으로부터도 전력생산이 이루어져 발전형태의 다양화와 발전량의 증대가 도모되는 효과가 있다.According to the solar-wind hybrid power generation airship and the solar-wind hybrid power generation airship-based hybrid power generation system according to the present invention, large-capacity wind power generation by a vertical axis wind turbine is stably and smoothly performed. In particular, the present invention is a vertical axis wind turbine expansion arrangement in which small vertical axis wind turbines connected in series up and down are mounted in a plurality of rows under the airship, or small vertical axis wind turbines connected in series up and down in a plurality of airships are mounted in multiple rows. It has the effect of expanding the capacity as needed. In addition, according to the solar-wind hybrid power generation airship and the solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system according to the present invention, the movement of the airship in the front and rear direction due to the fluctuation of air flow around the airship equipped with the vertical axis wind power generator There is an effect of diversifying the power generation type and increasing the amount of power generated by generating electricity.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선의 측면도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선의 정면도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선의 평면도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선의 저면도;
도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선의 수직축 풍력발전기 조립체가 연결체에 의해 연결된 구성을 보여주기 위한 도면;
도 7과 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수직축 풍력발전기의 구성과 조립구조를 보여주기 위한 도면;
도 9와 도 10은 복수의 비행선 선체를 구비하는 본 발명에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 보여주기 위한 도면;
도 11과 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 이루는 보조 발전장치의 예시도;
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템의 비행선 선체에 구형 돛이 배치되는 것을 보여주기 위한 도면;
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 구형 돛의 예시도;
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 이루는 제1리미트 스위치와 제2리미트 스위치에 의해 구형 돛이 제어되는 구성을 보여주기 위한 도면이다.1 is a side view of a solar-wind hybrid power generation airship according to an embodiment of the present invention;
2 is a front view of a solar-wind hybrid power generation airship according to an embodiment of the present invention;
3 is a plan view of a solar-wind hybrid power generation airship according to an embodiment of the present invention;
4 is a bottom view of a solar-wind hybrid power generation airship according to an embodiment of the present invention;
5 and 6 are views showing a configuration in which a vertical axis wind turbine assembly of a solar-wind hybrid power generation airship according to an embodiment of the present invention is connected by a connector;
7 and 8 are views for showing the configuration and assembly structure of a vertical axis wind turbine according to an embodiment of the present invention;
9 and 10 are views for showing a solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system according to the present invention having a plurality of airship hulls;
11 and 12 are views showing the configuration of a solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system according to an embodiment of the present invention;
13 is an exemplary view of an auxiliary power generation device constituting a solar-wind hybrid power generation type airship-based combined power generation system according to an embodiment of the present invention;
14 is a view for showing the arrangement of a spherical sail on the airship hull of the solar-wind hybrid power generation airship-based hybrid power generation system according to an embodiment of the present invention;
15 is an exemplary view of a spherical sail according to an embodiment of the present invention;
16 is a view for showing a configuration in which a spherical sail is controlled by a first limit switch and a second limit switch constituting a solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 16에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 비행선, 솔라셀, 태양광 발전, 풍력 발전, 풍력발전기, 수직축 풍력발전기, 형상기억합금, 판 스프링, 해상플랫폼, 전력 저장장치, 연결케이블, 발전장치, 리미트 스위치 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 16 in the accompanying drawings. Meanwhile, in the drawings and detailed description, general airships, solar cells, solar power generation, wind power generation, wind power generators, vertical axis wind power generators, shape memory alloys, leaf springs, offshore platforms, power storage devices, connection cables, power generation devices, limit switches, etc. From, the illustrations and mentions of structures and functions that can be easily understood by those in this field have been simplified or omitted. In particular, in the illustration and detailed description of the drawings, a detailed description and illustration of a specific technical configuration and operation of elements not directly related to the technical features of the present invention are omitted, and only the technical configuration related to the present invention is briefly illustrated or described. I did.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선의 저면도이다. 도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선의 수직축 풍력발전기 조립체가 연결체에 의해 연결된 구성을 보여주기 위한 도면이고, 도 7과 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수직축 풍력발전기의 구성과 조립구조를 보여주기 위한 도면이다.1 is a side view of a photovoltaic-wind hybrid power generation airship according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a photovoltaic-wind hybrid power generation airship according to an embodiment of the present invention, and FIG. A plan view of a solar-wind hybrid power generation airship according to an embodiment, and FIG. 4 is a bottom view of a solar-wind hybrid power generation airship according to an embodiment of the present invention. 5 and 6 are views for showing a configuration in which a vertical axis wind turbine assembly of a solar-wind hybrid power generation airship according to an embodiment of the present invention is connected by a connector, and FIGS. 7 and 8 are embodiments of the present invention. It is a diagram showing the configuration and assembly structure of a vertical axis wind turbine according to an example.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선(100)은 비행선 선체(110), 솔라셀 모듈(120), 풍력발전 모듈(130)을 포함하는 구성으로 이루어진다.1 to 8, a solar-wind hybrid power generation airship 100 according to an embodiment of the present invention includes an airship hull 110, a solar cell module 120, and a wind power generation module 130. It consists of a composition.

비행선 선체(110)는 부력에 의해 부양되어 상공에 위치하는 것으로, 태양광이 조사되는 상부면이 태양광발전 주영역(111)을 이루는 한편 하부면이 풍력 발전영역(112)을 이루게 된다. 여기서 비행선 선체(110)는 이동이 제한되어 상공의 특정지점에 정위치될 수도 있고, 설정영역 내에서 움직이는 구조를 가질 수도 있다. 또한 비행선 선체(110)는 대형 크기로 제작된 것이 사용될 수 있다. 그리고 비행선 선체(110)는 부력의 조절과 길이조절되는 연결케이블에 고정되는 구조를 통해 비행 높이조절이 가능하게 하는 구성을 가지는데, 이에 따라 풍력발전에 유리한 바람이 부는 고도 상에 비행선 선체(110)를 올릴 수 있다. 또한 비행선 선체(110)는 도 1과 도 2에서와 같이 길이방향 끝단 부위 상부면에 수직날개를 구비하여 바람방향에 따라 움직이는 구조를 가짐으로써 바람방향에 따라 움직이며 균일한 방향의 바람을 지속적으로 받을 수 있게 된다.The airship hull 110 is buoyed by buoyancy and is located in the air, and the upper surface to which sunlight is irradiated forms the main solar power region 111 while the lower surface forms the wind power generation region 112. Here, the airship hull 110 may be positioned at a specific point in the sky because its movement is restricted, or may have a structure that moves within a set area. Also, the airship hull 110 may be manufactured in a large size. And the airship hull 110 has a configuration that enables the height of flight adjustment through a structure that is fixed to a connecting cable that is adjusted in length and adjusts the buoyancy, and accordingly, the airship hull 110 at the altitude of the wind blowing advantageous for wind power generation. ) Can be raised. In addition, the airship hull 110 has a structure that moves according to the wind direction by having vertical blades on the upper surface of the longitudinal end portion as shown in Figs. 1 and 2, so that it moves according to the wind direction and continuously moves the wind in a uniform direction. You will be able to receive it.

여기서 도 2에서와 같이 단독의 비행선 선체(110)를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선(100)은 저용량의 전력생산이 요구되는 곳에 설치될 수 있는데, 섬, 오지 등 전력수급이 원활하지 않는 곳이나 수소가스 생산설비가 설치된 곳에 적용될 수 있다. 육지 상공에 비행선 선체(110)를 띄울 경우, 불활성 기체인 헬륨을 비행선 선체(110) 내부에 채워 부력을 발생시키는 것이 바람직하다.Here, the solar-wind hybrid power generation type airship 100 according to the embodiment of the present invention having a single airship hull 110 as shown in FIG. 2 may be installed in a place where low-capacity power generation is required. It can be applied to places where power supply and demand is not smooth or where hydrogen gas production facilities are installed. When floating the airship hull 110 over land, it is preferable to generate buoyancy by filling the inside of the airship hull 110 with helium, which is an inert gas.

솔라셀 모듈(120)은 도 1과 도 2에서와 같이 비행선 선체(110)의 태양광발전 주영역(111)에 배치되어 태양광발전을 수행하는 모듈이고, 풍력발전 모듈(130)은 풍력 발전영역(112)에 배치되는 복수의 수직축 풍력발전기 조립체(140)를 포함하여 풍력발전을 수행하는 모듈이다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 비행선 선체(110)는 대형 크기로 제작된 것임에 따라 비행선 선체(110) 표면 주위를 흐르는 기체가 압축되어 에너지가 증가하므로, 비행선 선체(110)에 고정되는 수직축 풍력발전기 조립체(140)는 좀더 많은 양질의 풍력을 받을 수 있게 된다.The solar cell module 120 is a module that is disposed in the solar power generation main area 111 of the airship hull 110 as shown in FIGS. 1 and 2 to perform solar power generation, and the wind power generation module 130 is a wind power generation unit. It is a module that performs wind power generation, including a plurality of vertical axis wind turbine assemblies 140 disposed in the region 112. Here, as the airship hull 110 according to the embodiment of the present invention is manufactured in a large size, the gas flowing around the surface of the airship hull 110 is compressed to increase energy, so the vertical axis wind power fixed to the airship hull 110 The generator assembly 140 can receive more good quality wind power.

본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선(100)은 복수의 수직축 풍력발전기 조립체(140)가 이격 배치되어 해파리처럼 내려뜨려진 형상으로 풍력발전 모듈(130)을 구성한다. 여기서 수직축 풍력발전기 조립체(140)는 도 1과 도 2에서와 같이 상하방향으로 직렬연결되는 복수의 수직축 풍력발전기(150)로 이루어진다. 복수의 수직축 풍력발전기 조립체(140) 중 최상단 수직축 풍력발전기(150)가 풍력 발전영역(112)인 비행선 선체(110)의 하부면에 고정되어 상공에 매달리는 구조임에 따라 스탠드식 수직축 풍력발전기와 달리 강풍 등에 의해 쓰러지지 않고 안정되게 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.The solar-wind hybrid power generation airship 100 according to an embodiment of the present invention constitutes a wind power module 130 in a shape in which a plurality of vertical axis wind turbine assemblies 140 are spaced apart and lowered like a jellyfish. Here, the vertical axis wind turbine assembly 140 includes a plurality of vertical axis wind turbines 150 connected in series in the vertical direction as shown in FIGS. 1 and 2. Unlike a stand-type vertical axis wind turbine, as the top vertical axis wind turbine 150 of the plurality of vertical axis wind turbine assembly 140 is fixed to the lower surface of the airship hull 110, which is the wind power generation area 112, and hangs in the air. It is possible to maintain a stable fixed state without falling over by strong winds.

한편 풍력발전 모듈(130)을 이루는 복수의 수직축 풍력발전기(150)는 도 3에서와 같이 태양광발전 주영역(111)에 설정패턴으로 배치될 수도 있다. 태양광발전 주영역(111)에 배치되는 수직축 풍력발전기(150)는 소형 크기 또는 중형 크기로 제작된 것이 사용될 수 있다.Meanwhile, a plurality of vertical axis wind turbines 150 constituting the wind power generation module 130 may be arranged in a setting pattern in the solar power generation main region 111 as shown in FIG. 3. The vertical axis wind turbine 150 disposed in the main photovoltaic region 111 may be manufactured in a small size or a medium size.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전 모듈(130)은 도 4에서와 같이 좌우 측방향으로 일렬을 이루면서 이격 배치되는 수직축 풍력발전기 조립체 단위열이 전후 길이방향으로 복수열로 배치되도록 하는데, 전후 길이방향으로 서로 이웃하는 한쌍의 수직축 풍력발전기 조립체 단위열을 이루는 수직축 풍력발전기 조립체(140)는 지그재그 패턴으로 배열되는 것이 바람직하다. 이는 풍력에 의해 흔들리게 되는 수직축 풍력발전기 조립체(140) 간 간섭을 방지하고, 각각의 수직축 풍력발전기 조립체(140) 부근에서의 공기유동의 불규칙성을 최소화함으로써 발전효율의 증대와 장치안정성의 향상을 도모하기 위함이다.Here, the wind power generation module 130 according to the embodiment of the present invention is arranged such that unit rows of vertical axis wind power generator assemblies arranged spaced apart while forming a line in the left and right lateral direction as shown in FIG. 4 are arranged in a plurality of rows in the front and rear longitudinal direction. It is preferable that the vertical axis wind turbine assembly 140 forming a unit row of a pair of vertical axis wind turbine assembly adjacent to each other in the direction is arranged in a zigzag pattern. This prevents interference between the vertical axis wind turbine assembly 140 that is shaken by wind power, and minimizes irregularities in air flow in the vicinity of each vertical axis wind turbine assembly 140, thereby increasing power generation efficiency and improving device stability. It is to do.

한편 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전 모듈(130)은 도 5와 도 6에서와 같이 복수의 연결체(160)를 구비하는데, 복수의 연결체(160)는 서로 이웃하는 수직축 풍력발전기 조립체(140)를 각각 연결시키는 것으로, 각 연결체(160)는 수평하게 배치된다. 특히 수직축 풍력발전기 조립체(140)를 구성하는 각각의 수직축 풍력발전기(150)가 도 5에서와 같이 연결체(160)를 통해 이웃하는 수직축 풍력발전기 조립체(140)를 구성하는 각각의 수직축 풍력발전기(150)와 연결될 수 있다. 이와 같은 연결체(160)는 서로 이웃하는 수직축 풍력발전기 조립체(140)가 설정간격을 유지하도록 하는 것으로, 이를 통해 불균일하고 3차원 공간좌표 상의 여러 방향으로 동시적으로 불어오는 바람에 의한 수직축 풍력발전기 조립체(140) 간 충돌이 방지될 수 있게 된다. 또한 별도의 자세제어장치나 추가적인 지지장치를 구비할 필요없이 단순구조의 연결체(160)만으로도 강풍 조건에서도 전력생산을 안정적으로 할 수 있게 된다.Meanwhile, the wind power module 130 according to the embodiment of the present invention includes a plurality of connectors 160 as shown in FIGS. 5 and 6, wherein the plurality of connectors 160 are vertical shaft wind turbine assemblies adjacent to each other ( By connecting each of the 140, each connector 160 is disposed horizontally. In particular, each vertical axis wind turbine 150 constituting the vertical axis wind turbine assembly 140 is each vertical axis wind turbine constituting the adjacent vertical axis wind turbine assembly 140 through the connecting body 160 as shown in FIG. 5 ( 150) can be connected. Such a connector 160 is to maintain a set interval between the vertical axis wind turbine assembly 140 adjacent to each other, and through this, a vertical axis wind turbine generated by wind that is uneven and simultaneously blows in various directions on a three-dimensional spatial coordinate. Collision between the assemblies 140 may be prevented. In addition, it is possible to stably generate electricity even under strong wind conditions with only the connector 160 having a simple structure without having to provide a separate posture control device or an additional support device.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 연결체(160)는 도 6에서와 같이 양단 고정구(161)와 판 스프링(162)으로 이루어진다.Here, the connector 160 according to the embodiment of the present invention is composed of both ends of the fixture 161 and the leaf spring 162 as shown in FIG.

양단 고정구(161)는 측방향으로 서로 이웃하는 수직축 풍력발전기 조립체(140)를 구성하는 수직축 풍력발전기(150)의 발전기(152) 외주면에 각각 고정되는 것이다. 이와 같은 양단 고정구(161)는 원통체 형상으로 이루어져 수직축 풍력발전기(150)의 발전기(152) 외주면에 용접결합될 수 있다. 이와 달리 양단 고정구(161)는 원형 링 형상으로 이루어져 수직축 풍력발전기(150)의 발전기(152) 외주면으로 끼움고정될 수도 있다.Both ends of the fixtures 161 are respectively fixed to the outer circumferential surface of the generator 152 of the vertical shaft wind turbine 150 constituting the vertical shaft wind turbine assembly 140 adjacent to each other in the lateral direction. Both ends of the fasteners 161 are formed in a cylindrical shape and may be welded to the outer circumferential surface of the generator 152 of the vertical axis wind turbine 150. Unlike this, both ends of the fixture 161 may be formed in a circular ring shape, and may be fitted and fixed to the outer peripheral surface of the generator 152 of the vertical axis wind turbine 150.

판 스프링(162)은 양단 고정구(161) 사이에 배치되는 것으로, 형상기억합금 재질로 이루어질 수 있다. 이를 통해 풍력이 수직축 풍력발전기(150)에 작용할 시 탄성변형을 통해 연결체(160)의 손상이나 파손이 방지되는 한편, 지속적으로 기본 형상패턴을 유지함으로써 서로 이웃하는 수직축 풍력발전기 조립체(140)가 이격 배치되는 상태를 지속적으로 유지할 수 있게 된다. The leaf spring 162 is disposed between the fasteners 161 at both ends, and may be made of a shape memory alloy material. This prevents damage or damage to the connector 160 through elastic deformation when wind power acts on the vertical axis wind turbine 150, while the vertical axis wind turbine assembly 140 adjacent to each other is continuously maintained by maintaining the basic shape pattern. It is possible to continuously maintain the state of being displaced apart.

본 발명의 실시예에 따른 수직축 풍력발전기(150)는 도 7과 도 8에서와 같이 수직회전축(151), 발전기(152), 복수의 블레이드(153)를 포함하는 구성으로 이루어진다.The vertical shaft wind turbine generator 150 according to the embodiment of the present invention is configured to include a vertical rotation shaft 151, a generator 152, and a plurality of blades 153, as shown in FIGS. 7 and 8.

수직회전축(151)은 중공(中空) 단면의 축으로서, 수직 배치된다. The vertical rotation shaft 151 is an axis of a hollow cross section and is vertically disposed.

발전기(152)는 수직회전축(151)의 회전에 따라 발전 전력을 생성시키는 것으로, 상단에 축홈(1521)이 형성되어 수직회전축(151)의 하단 부위가 축홈(1521)에 삽입된다. 여기서 수직회전축(151)의 하단 부위는 베어링을 매개로 발전기(152)의 축홈(1521)에 삽입되어 수직회전축(151)의 회전시 마찰이 최소화되도록 한다. 또한 수직회전축(151)의 축홈(1521)에 고정된 상태에서 360°전방향으로 회전할 수 있게 된다. 그리고 축홈(1521) 둘레를 따라 발전기(152)의 스테이터가 배치되어 수직회전축(151)의 회전시 발전이 이루어지도록 한다. 또한 발전기(152)는 상단 부위보다 작은 크기의 하단 부위가 축연결단(1522)으로 이루도록 하는데, 발전기(152)의 하단 부위에 연결되는 또다른 수직축 풍력발전기(150)의 수직회전축(151)에 축연결단(1522)이 삽입된다. The generator 152 generates power generated according to the rotation of the vertical rotation shaft 151, and a shaft groove 1521 is formed at the top so that the lower portion of the vertical rotation shaft 151 is inserted into the shaft groove 1521. Here, the lower portion of the vertical rotation shaft 151 is inserted into the shaft groove 1521 of the generator 152 via a bearing to minimize friction when the vertical rotation shaft 151 rotates. In addition, while being fixed to the shaft groove 1521 of the vertical rotation shaft 151, it can rotate in all directions by 360°. In addition, the stator of the generator 152 is disposed along the circumference of the shaft groove 1521 to generate power when the vertical rotation shaft 151 rotates. In addition, the generator 152 has a lower part of a size smaller than the upper part formed as a shaft connection end 1522, which is connected to the lower part of the generator 152, and is axially connected to the vertical rotation shaft 151 of another vertical shaft wind turbine 150. Decision 1522 is inserted.

복수의 블레이드(153)는 수직회전축(151)에 방사상으로 연결되는 것으로, 풍력을 받는 복수의 블레이드(153)에 의해 수직회전축(151)의 회전이 유도된다.The plurality of blades 153 are radially connected to the vertical rotation shaft 151, and rotation of the vertical rotation shaft 151 is induced by the plurality of blades 153 receiving wind power.

이와 같은 수직축 풍력발전기(150)는 중량의 대부분을 차지하는 발전기(152)가 하부에 배치됨에 따라 무게중심이 하부 지점에 형성되어 흔들림이 최소화되고, 구조적 안정성을 가지게 된다.As the generator 152, which occupies most of the weight, is disposed at the lower portion of the vertical axis wind turbine 150 as described above, the center of gravity is formed at the lower point, thereby minimizing shaking and having structural stability.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선은 소형 수직축 풍력발전기(150)를 상하 직렬연결시키고, 최상단의 소형 수직축 풍력발전기(150)를 비행선 선체(110)의 하부에 고정시키는 구조를 제공하므로, 수직축 풍력발전기(150)에 의한 대용량 풍력발전이 안정되고 원활하게 수행될 수 있게 된다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선은 상하 직렬연결된 소형 수직축 풍력발전기(150)를 복수열로 비행선 선체(110)의 하부에 장착시키는 수직축 풍력발전기(150)의 확장 배치가 가능한 구조를 제공하므로, 풍력발전 용량을 필요한 만큼 확대시킬 수 있게 된다.The solar-wind hybrid power generation type airship according to the embodiment of the present invention configured as described above connects the small vertical axis wind turbine 150 up and down in series, and the small vertical axis wind turbine 150 at the top is attached to the lower part of the airship hull 110 Since the structure is fixed to the vertical axis wind power generator 150, large-capacity wind power generation can be performed stably and smoothly. In addition, the solar-wind hybrid power generation type airship according to the embodiment of the present invention is an expansion arrangement of the vertical axis wind turbine 150 to mount the small vertical axis wind turbine 150 connected in series up and down to the lower part of the airship hull 110 in multiple rows. Since it provides a structure capable of, it is possible to expand the wind power capacity as necessary.

도 9와 도 10은 복수의 비행선 선체를 구비하는 본 발명에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 보여주기 위한 도면이다.9 and 10 are diagrams showing a solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system according to the present invention having a plurality of airship hulls.

도 9와 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템은 복수의 비행선 선체(110), 솔라셀 패널 루프(200), 풍력발전 모듈(130)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.9 and 10, the solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system according to the present invention includes a plurality of airship hulls 110, a solar panel roof 200, and a wind power generation module 130 It can be made in a configuration.

복수의 비행선 선체(110)는 상공에 좌우 측방향으로 서로 이웃하여 배치된다.The plurality of airship hulls 110 are disposed adjacent to each other in the left and right lateral directions in the sky.

솔라셀 패널 루프(200)는 복수의 비행선 선체(110) 상부면 전체 부위를 뒤덮게 되는 것으로, 태양광발전을 수행한다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 솔라셀 패널 루프(200)는 루프 전면체(210), 루프 후면체(220), 루프 측면체(230), 루프 상면체(240)로 이루어질 수 있다. 루프 전면체(210), 루프 후면체(220), 루프 측면체(230), 루프 상면체(240)는 각각 곡면체로 된 복수의 솔라셀 곡면패널(250)이 연결되어 구성된다.The solar panel roof 200 covers the entire upper surface of the plurality of airship hulls 110 and performs photovoltaic power generation. Here, the solar panel roof 200 according to the embodiment of the present invention may be formed of a roof front body 210, a roof rear body 220, a roof side body 230, and a roof top body 240. The roof front body 210, the roof rear body 220, the roof side body 230, and the roof top body 240 are configured by connecting a plurality of solar cell curved surface panels 250 made of curved bodies, respectively.

루프 전면체(210)는 복수의 비행선 선체(110)의 길이방향 선단에 수직으로 배치되어 전면 부위를 이루는 것이고, 루프 후면체(220)는 복수의 비행선 선체(110)의 길이방향 후단에 수직으로 배치되어 후면 부위를 이루는 것이다. 루프 측면체(230)는 좌우측 최외각에 배치된 비행선 선체(110)의 측면 부위에 경사지게 배치되어 좌우측면 부위를 이루는 것이고, 루프 상면체(240)는 루프 전면체(210), 루프 후면체(220), 루프 측면체(230) 사이에 배치되어 상면 부위를 이루는 것이다.The roof front body 210 is disposed perpendicular to the longitudinal ends of the plurality of airship hulls 110 to form a front portion, and the roof rear body 220 is perpendicular to the longitudinal rear end of the plurality of airship hulls 110 It is arranged to form the rear part. The roof side body 230 is obliquely disposed on the side portion of the airship hull 110 disposed on the left and right outermost sides to form the left and right side portions, and the roof top body 240 is the roof front body 210, the roof rear body ( 220), is disposed between the roof side body 230 to form an upper surface portion.

풍력발전 모듈(130)은 복수의 비행선 선체(110) 하부면에 배치되는 복수의 수직축 풍력발전기 조립체(140)를 포함하여 풍력발전을 수행하는 것으로, 수직축 풍력발전기 조립체(140)는 상하방향으로 직렬연결되는 복수의 수직축 풍력발전기(150)로 이루어진다. 여기서 풍력발전 모듈(130)은 솔라셀 패널 루프(200)의 상부면에 설정패턴으로 배치되는 복수의 수직축 풍력발전기(150)를 추가적으로 구비하게 된다.The wind power generation module 130 includes a plurality of vertical axis wind turbine assemblies 140 disposed on the lower surface of the plurality of airship hulls 110 to perform wind power generation, and the vertical axis wind turbine assembly 140 is in series in the vertical direction. It consists of a plurality of vertical shaft wind turbines 150 connected. Here, the wind power module 130 is additionally provided with a plurality of vertical axis wind turbines 150 arranged in a setting pattern on the upper surface of the solar panel roof 200.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템은 복수의 비행선 선체(110) 하부에 상하 직렬연결된 소형 수직축 풍력발전기(150)를 복수열로 장착시키는 수직축 풍력발전기(150)의 확장 배치가 가능한 구조를 제공하므로, 풍력발전 용량을 필요한 만큼 확대시킬 수 있게 된다.The solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system according to the embodiment of the present invention configured as described above is a vertical shaft for mounting small vertical shaft wind turbines 150 vertically connected in series under a plurality of airship hulls 110 in a plurality of rows. Since the structure in which the expansion arrangement of the wind turbine 150 is possible is provided, it is possible to expand the wind power generation capacity as necessary.

도 11과 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템의 구성을 보여주기 위한 도면이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 이루는 보조 발전장치의 예시도이며, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템의 비행선 선체에 구형 돛이 배치되는 것을 보여주기 위한 도면이다. 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 구형 돛의 예시도이고, 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 이루는 제1리미트 스위치와 제2리미트 스위치에 의해 구형 돛이 제어되는 구성을 보여주기 위한 도면이다.11 and 12 are views for showing the configuration of a solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a solar-wind hybrid power generation according to an embodiment of the present invention. It is an exemplary diagram of an auxiliary power generation device constituting the airship-based hybrid power generation system, and FIG. 14 shows that a spherical sail is disposed on the airship hull of the solar-wind hybrid power generation airship-based hybrid power generation system according to an embodiment of the present invention. It is a drawing for. 15 is an exemplary view of a spherical sail according to an embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a first limit switch and a second limit switch constituting a solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system according to an embodiment of the present invention. It is a diagram to show the configuration in which the spherical sail is controlled by.

도 11 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템은 비행선 선체(110), 솔라셀 모듈(120), 풍력발전 모듈(130), 해상플랫폼(300), 전력선 겸용 연결케이블(400)을 포함하는 구성으로 이루어진다.11 to 16, the solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system according to an embodiment of the present invention is an airship hull 110, a solar cell module 120, a wind power module 130, and offshore It consists of a configuration including a platform 300, a power line combined connection cable 400.

비행선 선체(110)는 도 11에서와 같이 상공에 위치하는 것으로, 태양광이 조사되는 상부면이 태양광발전 주영역(111)을 이루는 한편 하부면이 풍력 발전영역(112)을 이루게 된다. 여기서 복수의 비행선 선체(110)가 좌우 측방향으로 서로 이웃하여 배치되고, 복수의 비행선 선체(110) 상부면 전체 부위를 솔라셀 패널 루프(200)가 뒤덮게 될 수 있다. 솔라셀 패널 루프(200)는 태양광발전을 수행하는 것으로, 솔라셀 모듈(120)은 솔라셀 패널 루프(200)의 구성요소가 된다. 여기서 솔라셀 모듈(120)은 비행선 선체(110)의 태양광발전 주영역(111)에 배치되어 태양광발전을 수행하는 것이다.The airship hull 110 is positioned above the air as shown in FIG. 11, and the upper surface to which sunlight is irradiated constitutes the main solar power generation region 111 while the lower surface constitutes the wind power generation region 112. Here, the plurality of airship hulls 110 are disposed adjacent to each other in the left and right side direction, and the solar panel roof 200 may cover the entire upper surface of the plurality of airships hulls 110. The solar panel roof 200 performs photovoltaic power generation, and the solar module 120 becomes a component of the solar panel roof 200. Here, the solar cell module 120 is disposed in the main solar power region 111 of the airship hull 110 to perform solar power generation.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 비행선 선체(110)는 본 출원인에 의해 출원된 등록특허공보 등록번호 제10-1716487호 "이중 튜브 구조의 비행선 및 그를 이용한 전기에너지 공급 및 수소 가스 운송시스템"에 개시되어 있는 비행선의 구성이 적용된 것일 수 있다.Here, the airship hull 110 according to an embodiment of the present invention is disclosed in Registered Patent Publication No. 10-1716487 filed by the present applicant "double-tube structure airship and electric energy supply and hydrogen gas transportation system using the same" It may be that the configuration of the airship is applied.

풍력발전 모듈(130)은 풍력 발전영역(112)에 배치되는 복수의 수직축 풍력발전기 조립체(140)를 구비하여 풍력발전을 수행하는 것으로, 수직축 풍력발전기 조립체(140)는 상하방향으로 직렬연결되는 복수의 수직축 풍력발전기(150)로 이루어진다. The wind power generation module 130 is provided with a plurality of vertical axis wind power generator assemblies 140 disposed in the wind power generation region 112 to perform wind power generation, and the vertical axis wind power generator assembly 140 is a plurality of vertically connected in series. It consists of a vertical axis wind turbine (150).

해상플랫폼(300)은 해상에 위치하는 것으로, 도 12에서와 같이 전력 저장장치(310), 전력선 겸용 연결케이블(400), 수소생산 플랜트(320), 중량물 연결케이블(330), 보조 발전장치(350)를 포함하는 구성으로 이루어진다.The offshore platform 300 is located on the sea, and as shown in FIG. 12, a power storage device 310, a combined power line connection cable 400, a hydrogen production plant 320, a heavy weight connection cable 330, an auxiliary power generation device ( 350).

전력 저장장치(310)는 비행선 선체(110)의 솔라셀 모듈(120)과 풍력발전 모듈(130)로부터 생성되는 발전 전력이나 보조 발전장치(350)로부터 생성되는 발전 전력을 저장하는 장치이다.The power storage device 310 is a device that stores generated power generated from the solar cell module 120 and the wind power module 130 of the airship hull 110 or the generated power generated from the auxiliary power generation device 350.

전력선 겸용 연결케이블(400)은 해상플랫폼(300)과 비행선 선체(110)를 연결시키는 한편, 솔라셀 모듈(120)과 풍력발전 모듈(130)로부터 생성되는 발전 전력을 해상플랫폼(300)의 전력 저장장치(310)로 전달하게 된다.The combined power line connection cable 400 connects the offshore platform 300 and the airship hull 110, while generating power generated from the solar cell module 120 and the wind power generation module 130 is converted to the power of the offshore platform 300. It is transmitted to the storage device 310.

수소생산 플랜트(320)는 해수를 전기분해하여 수소를 생산하고, 생산된 수소를 저장하는 플랜트로서, 전력 저장장치(310)로부터 전력을 공급받아 해수의 전기분해를 수행하게 된다. 여기서 수소생산 플랜트(320)를 구비하는 본 발명의 실시예에 따른 해상플랫폼(300)은 본 출원인에 의해 출원된 등록특허공보 등록번호 제10-1716487호 "이중 튜브 구조의 비행선 및 그를 이용한 전기에너지 공급 및 수소 가스 운송시스템"에 개시되어 있는 선박의 구성이 적용된 것일 수 있다.The hydrogen production plant 320 is a plant that produces hydrogen by electrolyzing seawater and stores the produced hydrogen, and performs electrolysis of seawater by receiving power from the power storage device 310. Here, the offshore platform 300 according to an embodiment of the present invention having a hydrogen production plant 320 is registered patent publication No. 10-1716487 filed by the present applicant "double tube structure airship and electric energy using the same The configuration of the ship disclosed in "Supply and Hydrogen Gas Transportation System" may be applied.

중량물 연결케이블(330)은 전력선 겸용 연결케이블(400)과 일체로 연결되는 케이블로서, 중량물(340)이 끝단에 결합되어 수중으로 투입되고, 바람에 의한 비행선(100)의 길이방향 전후진에 대응하여 수중에서 상하이동하게 된다.The heavy object connection cable 330 is a cable that is integrally connected with the power line connection cable 400, and the heavy object 340 is coupled to the end and put into the water, and responds to the longitudinal forward and backward movement of the airship 100 by wind Therefore, it moves from underwater.

보조 발전장치(350)는 해상플랫폼(300)에 배치되는 것으로, 도 13에서와 같이 전력선 겸용 연결케이블(400)과 중량물 연결케이블(330)이 감겨져 전력선 겸용 연결케이블(400)과 중량물 연결케이블(330)의 움직임에 따라 회전운동하면서 발전을 수행하게 된다. 이를 위하여 보조 발전장치(350)는 회전원통 형상으로 이루어질 수 있다. 풍력발전 용량은 수직축 풍력발전기(150)를 구성하는 블레이드(153) 면적에 비례하고, 본 발명의 실시예에 따른 비행선 선체(110)는 복수의 수직축 풍력발전기 조립체(140)가 장착되는 구조를 통해 상당한 크기의 풍력을 비행선 선체(110) 자체가 받게 되는데, 이와 같은 비행선 선체(110) 자체가 받는 풍력을 에너지화시키기 위한 것이 보조 발전장치(350)이다.The auxiliary power generation device 350 is disposed on the offshore platform 300, and as shown in FIG. 13, the combined power line connection cable 400 and the heavy object connection cable 330 are wound to the power line combination connection cable 400 and the heavy object connection cable ( According to the movement of 330), power generation is performed while rotating. To this end, the auxiliary power generation device 350 may be formed in a rotating cylindrical shape. The wind power generation capacity is proportional to the area of the blades 153 constituting the vertical axis wind turbine 150, and the airship hull 110 according to the embodiment of the present invention has a structure in which a plurality of vertical axis wind turbine assembly 140 is mounted. The airship hull 110 itself receives a considerable amount of wind power, and the auxiliary power generation device 350 is used to convert the wind power received by the airship hull 110 itself into energy.

여기서 해상플랫폼(300)은 접이안 시설을 구비하여 수소생산 플랜트(320)에 저장된 수소를 육지로 이송할 수 있도록 하는데, 해상플랫폼(300)은 추진장치가 구비되어 자체 항해가 가능한 선박 또는 바지선 구조를 가짐으로써 기상이 안정되고 유리한 지역을 선택하여 항해 후, 수소를 육지로 전달하게 된다. 수소를 통해 간접적으로 전력을 육지로 전달하는 구조임에 따라 해상플랫폼(300)과 육지를 연결하는 전력케이블을 구비할 필요가 없어진다. 또한 해상플랫폼(300)은 파력 발전, 조력 발전 등의 신재생에너지 생산설비를 추가적으로 구비할 수 있고, 이를 통해 전력 생산의 대형화를 도모할 수 있다.Here, the offshore platform 300 is equipped with a berthing facility so that the hydrogen stored in the hydrogen production plant 320 can be transferred to the land, and the offshore platform 300 is equipped with a propulsion device so that a ship or barge structure capable of self-navigation By having a, after sailing by selecting an area where the weather is stable and advantageous, hydrogen is delivered to land. As the structure indirectly transfers power to land through hydrogen, there is no need to provide a power cable connecting the offshore platform 300 and land. In addition, the offshore platform 300 may additionally be equipped with new and renewable energy production facilities such as wave power generation and tidal power generation, and through this, it is possible to increase the size of power generation.

한편 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템은 도 14와 도 15에서와 같이 복수개의 구형 돛(170)을 구비하게 된다.Meanwhile, the solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of spherical sails 170 as shown in FIGS. 14 and 15.

구형 돛(170)은 도 14에서와 같이 비행선 선체(110)의 상부면에 이격 배치되는 것으로, 비행선 선체(110)에 최대 풍압이 부여되도록 하거나 최소 풍압이 부여되도록 한다. 이를 위하여 구형 돛(170)은 도 15에서와 같이 설정영역이 요입되어 최대 풍압을 받는 요입면(171)을 갖는 구형상으로 이루어지고, 비행선 선체(110)의 상부면에 회전가능하게 고정된다. 구형 돛(170)은 별도의 회전유도용 액추에이터와 연결되어 회전유도용 액추에이터에 의해 회전하거나 정위치를 유지하게 된다. 여기서 회전유도용 액추에이터로는 서보모터나 스텝모터가 사용될 수 있다. 또한 회전유도용 액추에이터는 구동모터, 감속기, 기어열의 조합으로 구성될 수도 있다. The spherical sail 170 is arranged to be spaced apart from the upper surface of the airship hull 110 as shown in FIG. 14, so that a maximum wind pressure is applied to the airship hull 110 or a minimum wind pressure is applied. To this end, the spherical sail 170 has a spherical shape having a concave indentation surface 171 that receives a maximum wind pressure by concave a setting region as shown in FIG. 15, and is rotatably fixed to the upper surface of the airship hull 110. The spherical sail 170 is connected to a separate actuator for induction of rotation to rotate or maintain a fixed position by the actuator for induction of rotation. Here, a servo motor or a step motor may be used as an actuator for inducing rotation. In addition, the actuator for induction of rotation may be composed of a combination of a drive motor, a reducer, and a gear train.

구형 돛(170)의 정회전시 요입면(171)이 비행선 선체(110) 상부면 전방을 향하도록 배치되어 최대 풍압을 받게 되는데, 이 경우 비행선 선체(110)는 길이방향으로 후진하면서 전력선 겸용 연결케이블(400)과 중량물 연결케이블(330)을 비행선 선체(110) 방향으로 당기면서 보조 발전장치(350)의 회전을 유도하게 된다. 이 과정에서 보조 발전장치(350)가 발전을 수행하게 된다. 구형 돛(170)의 역회전시 요입면(171)이 비행선 선체(110)의 상부면 하측 내부공간으로 삽입되도록 배치되어 최소 풍압을 받게 되는데, 이 경우 비행선 선체(110)는 움직임이 최소화되면서 정위치를 유지하게 된다.When the spherical sail 170 rotates forward, the concave elevation surface 171 is arranged to face the upper surface of the airship hull 110 to receive the maximum wind pressure.In this case, the airship hull 110 moves backward in the longitudinal direction and a power line combined connection cable The rotation of the auxiliary power generation device 350 is induced while pulling the 400 and the heavy object connection cable 330 in the direction of the airship hull 110. In this process, the auxiliary power generation device 350 performs power generation. When the spherical sail 170 rotates in the reverse direction, the concave elevation surface 171 is disposed to be inserted into the inner space below the upper surface of the airship hull 110 to receive the minimum wind pressure. In this case, the airship hull 110 You will maintain your position.

또한 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템은 도 16에서와 같이 제1리미트 스위치(500), 제2리미트 스위치(600), 컨트롤러(700)를 구비한다.In addition, the solar-wind hybrid power generation airship-based hybrid power generation system according to an embodiment of the present invention includes a first limit switch 500, a second limit switch 600, and a controller 700 as shown in FIG. 16.

제1리미트 스위치(500)는 전력선 겸용 연결케이블(400)의 설정지점에 배치되는 것으로, 비행선 선체(110) 방향으로 당겨지는 전력선 겸용 연결케이블(400)이 접촉하여 제1접촉신호를 생성하게 된다. 제2리미트 스위치(600)는 중량물 연결케이블(330)의 설정지점에 배치되어 하강동작에 의해 당겨지는 중량물 연결케이블(330)이 접촉하여 제2접촉신호를 생성하게 된다. 컨트롤러(700)는 제1리미트 스위치(500)와 제2리미트 스위치(600)로부터 제1접촉신호와 제2접촉신호를 수신받게 되는 것으로, 제1접촉신호 수신시 구형 돛(170)을 역회전시키는 한편, 제2접촉신호 수신시 구형 돛(170)을 정회전시키게 된다. 이를 통해 비행선 선체(110)가 반복적으로 길이방향으로 전후진하면서 보조 발전장치(350)를 통한 발전이 지속적으로 수행될 수 있게 된다. The first limit switch 500 is disposed at a set point of the combined power line connection cable 400, and the power line combined connection cable 400 pulled in the direction of the airship hull 110 contacts to generate a first contact signal. . The second limit switch 600 is disposed at a set point of the heavy object connection cable 330 so that the heavy object connection cable 330 pulled by the lowering operation contacts to generate a second contact signal. The controller 700 receives a first contact signal and a second contact signal from the first limit switch 500 and the second limit switch 600, and when receiving the first contact signal, the spherical sail 170 is rotated in reverse. Meanwhile, when the second contact signal is received, the spherical sail 170 is rotated forward. Through this, while the airship hull 110 repeatedly advances back and forth in the longitudinal direction, power generation through the auxiliary power generation device 350 can be continuously performed.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템은 비행선을 해상플랫폼(300)에 연결시키는 전력선 겸용 연결케이블(400)이 감겨져 회전하게 되는 회전원통 구조의 보조 발전장치(350)가 해상플랫폼(300)에 설치되도록 하므로, 수직축 풍력발전기(150)를 장착한 비행선 선체(110) 주변의 공기유동 변동에 의한 비행선 선체(110)의 전후방향 움직임으로부터도 전력생산이 이루어져 발전형태의 다양화와 발전량의 증대가 도모될 수 있게 된다.The solar-wind hybrid power generation airship-based combined power generation system according to the embodiment of the present invention configured as described above is a rotating cylindrical structure in which the power line combined connection cable 400 connecting the airship to the offshore platform 300 is wound and rotated Since the auxiliary power generation device 350 is to be installed on the offshore platform 300, the airship hull 110 is also moved forward and backward due to the airflow fluctuation around the airship hull 110 equipped with the vertical axis wind turbine 150 Electricity is produced so that the diversification of power generation types and the increase in power generation can be promoted.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 및 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.As described above, the solar-wind hybrid power generation airship and the solar-wind hybrid power generation airship-based hybrid power generation system according to an embodiment of the present invention have been illustrated according to the above description and drawings, but this is an example It will be well understood by those of ordinary skill in the art that various changes and changes are possible within the scope of the present invention and not departing from the technical spirit of the present invention.

100 : 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선
110 : 비행선 선체
111 : 태양광발전 주영역
112 : 풍력 발전영역
120 : 솔라셀 모듈
130 : 풍력발전 모듈
140 : 수직축 풍력발전기 조립체
150 : 수직축 풍력발전기
151 : 수직회전축
152 : 발전기
1521 : 축홈
1522 : 축연결단
153 : 블레이드
160 : 연결체
161 : 양단 고정구
162 : 판 스프링
170 : 구형 돛
171 : 요입면
200 : 솔라셀 패널 루프
210 : 루프 전면체
220 : 루프 후면체
230 : 루프 측면체
240 : 루프 상면체
250 : 솔라셀 곡면패널
300 : 해상플랫폼
310 : 전력 저장장치
320 : 수소생산 플랜트
330 : 중량물 연결케이블
340 : 중량물
350 : 보조 발전장치
400 : 전력선 겸용 연결케이블
500 : 제1리미트 스위치
600 : 제2리미트 스위치
700 : 컨트롤러100: solar-wind hybrid power generation airship
110: airship hull
111: Main area of solar power generation
112: wind power generation area
120: solar cell module
130: wind power module
140: vertical axis wind turbine assembly
150: vertical axis wind power generator
151: vertical axis of rotation
152: generator
1521: shaft groove
1522: shaft connection end
153: blade
160: connector
161: fixing tool at both ends
162: leaf spring
170: spherical sail
171: concave elevation
200: Cell panel roof
210: roof front body
220: roof rear body
230: roof side body
240: loop upper body
250: Cell curved panel
300: offshore platform
310: power storage device
320: hydrogen production plant
330: heavy object connection cable
340: heavy object
350: auxiliary power generation device
400: connection cable for both power lines
500: first limit switch
600: second limit switch
700: controller

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 상공에 위치하고, 태양광이 조사되는 상부면이 태양광발전 주영역(111)을 이루는 한편 하부면이 풍력 발전영역(112)을 이루는 비행선 선체(110);
상기 비행선 선체(110)의 태양광발전 주영역(111)에 배치되어 태양광발전을 수행하는 솔라셀 모듈(120);
상기 풍력 발전영역(112)에 배치되는 복수의 수직축 풍력발전기 조립체(140)를 포함하여 풍력발전을 수행하되, 상기 수직축 풍력발전기 조립체(140)는 상하방향으로 직렬연결되는 복수의 수직축 풍력발전기(150)로 이루어지는 풍력발전 모듈(130);
해상에 위치하고, 전력 저장장치(310)가 설치되는 해상플랫폼(300); 및
상기 해상플랫폼(300)과 비행선 선체(110)를 연결시키고, 상기 솔라셀 모듈(120)과 풍력발전 모듈(130)로부터 생성되는 발전 전력을 상기 해상플랫폼(300)의 전력 저장장치(310)로 전달하는 전력선 겸용 연결케이블(400);을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템.An airship hull 110 located in the sky and having an upper surface irradiated with sunlight forming the main photovoltaic region 111 and a lower surface forming the wind power generation region 112;
A solar cell module 120 disposed in the main photovoltaic region 111 of the airship hull 110 to perform photovoltaic power generation;
Including a plurality of vertical axis wind turbine assembly 140 disposed in the wind power generation region 112 to perform wind power generation, wherein the vertical axis wind turbine assembly 140 is a plurality of vertical axis wind turbines 150 connected in series in the vertical direction. ) Made of a wind power module 130;
An offshore platform 300 located on the sea and on which the power storage device 310 is installed; And
The offshore platform 300 and the airship hull 110 are connected, and the generated power generated from the solar cell module 120 and the wind power generation module 130 is transferred to the power storage device 310 of the offshore platform 300. A photovoltaic-wind hybrid power generation type airship-based hybrid power generation system comprising; 제 5항에 있어서,
상기 해상플랫폼(300)은,
상기 전력선 겸용 연결케이블(400)과 일체로 연결되고, 중량물(340)이 끝단에 결합되어 수중으로 투입되며, 바람에 의한 상기 비행선(100)의 길이방향 전후진에 대응하여 수중에서 상하이동하는 중량물 연결케이블(330); 및
상기 해상플랫폼(300)에 배치되고, 상기 전력선 겸용 연결케이블(400)과 중량물 연결케이블(330)이 감겨져 상기 전력선 겸용 연결케이블(400)과 중량물 연결케이블(330)의 움직임에 따라 회전운동하면서 발전을 수행하는 보조 발전장치(350);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템.The method of claim 5,
The offshore platform 300,
A heavy object that is integrally connected with the power line connection cable 400, the heavy object 340 is coupled to the end and put into the water, and moves up and down in the water in response to the longitudinal forward and backward movement of the airship 100 by wind A connection cable 330; And
It is disposed on the offshore platform 300, and the power line combined connection cable 400 and the heavy object connection cable 330 are wound to generate power while rotating according to the movement of the power line combined connection cable 400 and the heavy object connection cable 330 A solar-wind hybrid power generation type airship-based combined power generation system, characterized in that it further comprises; 제 6항에 있어서,
상기 비행선 선체(110)의 상부면에 이격 배치되어 상기 비행선 선체(110)에 최대 풍압이 부여되도록 하거나 최소 풍압이 부여되도록 하는 복수개의 구형 돛(170)을 더 포함하되,
상기 구형 돛(170)은 설정영역이 요입되어 최대 풍압을 받는 요입면(171)을 갖는 구형상으로 이루어지고, 상기 비행선 선체(110)의 상부면에 회전가능하게 고정되며, 정회전시 상기 요입면(171)이 상기 비행선 선체(110) 상부면 전방을 향하도록 배치되어 최대 풍압을 받게 되는 한편 역회전시 상기 요입면(171)이 상기 비행선 선체(110)의 상부면 하측 내부공간으로 삽입되도록 배치되어 최소 풍압을 받게 되는 것을 특징으로 하는 태양광-풍력 하이브리드 발전형 비행선 기반 복합발전시스템.The method of claim 6,
Further comprising a plurality of spherical sails 170 that are spaced apart from the upper surface of the airship hull 110 so that a maximum wind pressure is applied to the airship hull 110 or a minimum wind pressure is applied,
The spherical sail 170 is made of a spherical shape having a concave surface 171 that receives a maximum wind pressure due to a concave setting region, and is rotatably fixed to the upper surface of the airship hull 110, and the concave surface when rotating forward (171) is arranged to face the front of the upper surface of the airship hull 110 so as to receive the maximum wind pressure, while the concave inlet surface 171 is inserted into the inner space below the upper surface of the airship hull 110 Solar-wind hybrid power generation type airship-based combined power generation system, characterized in that it receives the minimum wind pressure.
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