KR102192116B1 - Spar type wind power generator and its installation and decomission method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스파형 풍력발전기 및 이의 설치 및 해체 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a spa-type wind turbine and a method of installing and dismantling the same.
신재생 발전수단의 하나로 풍력발전기가 알려져 있다.As one of the renewable power generation means, a wind power generator is known.
풍력발전기는 설치장소에 따라 육상 및 해상 풍력발전기로 구분될 수 있다. 해상 풍력발전기는 기초(foundation) 구조에 따라 통상 콘크리트 케이슨(concrete caisson) 타입, 모노파일(monopile) 타입, 자켓(jacket) 타입, 부유식 등이 사용되고 있다.Wind turbines can be classified into onshore and offshore wind turbines depending on the installation location. Offshore wind turbines generally use a concrete caisson type, a monopile type, a jacket type, and a floating type depending on the structure of the foundation.
콘크리트 케이슨 타입은 자중과 해저면의 마찰력을 통해 위치 유지하는 방식으로, 비교적 제작 및 설치가 용이한 이점을 갖는다. 다만, 콘크리트 케이슨 타입은 6~10m의 비교적 얕은 수심에서 사용 가능하고, 불량지반에서는 편심 경사로 안정성 문제를 유발할 수 있다.The concrete caisson type maintains its position through its own weight and the frictional force of the sea floor, and has the advantage of being relatively easy to manufacture and install. However, the concrete caisson type can be used in a relatively shallow depth of 6-10m, and it may cause stability problems with eccentric slopes in poor ground.
모노파일 타입은 해저면에 타구경의 파일을 항타(driving) 또는 드릴링하여 고정하는 방식으로, 대단위 단지에 이용시 경제성이 좋다고 알려진다. 모노파일 타입은 현재 가장 범용되는 기초 방식 중 하나이며, 대체로 25~30m 수심에 설치가 가능하다. 단점으로는 부재에 대한 피로 하중이나 부식 문제가 지적된다.The monopile type is a method of fixing a pile of other caliber on the bottom of the sea by driving or drilling, and is known to be economical when used in a large complex. The monopile type is one of the most common basic methods at present, and can be installed at a depth of 25-30m. As a disadvantage, a fatigue load or corrosion problem on the member is pointed out.
자켓 타입은 파일 등으로 해저에 고정된 자켓식 구조물을 사용한다. 자켓 타입은 20~30m의 비교적 폭 넓은 수심에 적용이 가능한 이점이 있고, 모노파일 타입과 같이 대단위 단지 조성시 경제성이 좋다. 또한, 자켓 타입은 현재까지 상대적으로 많은 실적 사례가 구축된 바 있어 신뢰도가 높다고 알려진다.The jacket type uses a jacket type structure fixed to the sea floor with a pile or the like. The jacket type has the advantage that it can be applied to a relatively wide depth of 20 to 30m, and it is economical when constructing a large-scale complex like the monopile type. In addition, the jacket type is known to have high reliability as relatively many cases have been established so far.
부유식 타입은 일종의 부유체를 해상에 띄우는 방식이다. 대체로 수심 60~120m에서의 적용이 의도되고 있다. 부유식 타입은 수심의 제약을 적게 받아 비교적 수심이 깊은 원해상이나 심해상에서도 적용 가능하고, 이에 따라 미래 해상 풍력발전의 중요 과제 중 하나로 인식되고 있다.The floating type is a method of floating a kind of floating object on the sea. In general, it is intended to be applied at a depth of 60 to 120m. The floating type can be applied to a relatively deep sea or deep sea due to the limited depth of water, and is recognized as one of the important tasks of future offshore wind power generation.
한편, 부유식 풍력발전기는 부유체의 형태에 따라 스파(spar) 타입, 반잠수식(semi-submersible), 인장계류식(Tension-Leg Platform; TLP) 등이 알려져 있다.On the other hand, a floating wind turbine is known as a spar type, a semi-submersible type, and a tension-leg platform (TLP) depending on the shape of the floating body.
스파 타입은 컬럼 형태의 부유체를 사용한다. 스파 타입은 수선 면적이 적고, 흘수선(draft line) 아래로 충분한 깊이를 가지기 때문에 운동 성능이 우수한 이점이 있다. 또한, 스파 타입은 구조 및 형상이 간단하여 제작 측면에서 이점이 있고, 무게중심이 부력중심보다 낮아 전복가능성이 낮다. 반면, 스파 타입은 120m 이상의 비교적 깊은 수심에 적용될 수 있고, 이동이나 설치 작업이 어려운 점이 단점으로 지적된다.The spar type uses a column-type float. The spa type has the advantage of excellent exercise performance because it has a small water line area and a sufficient depth below the draft line. In addition, the spa type has an advantage in terms of manufacturing due to its simple structure and shape, and its center of gravity is lower than the center of buoyancy, so the possibility of rollover is low. On the other hand, the spa type can be applied to a relatively deep water depth of 120m or more, and it is pointed out that it is difficult to move or install.
반잠수식은 선박과 유사한 복원 모멘트를 이용한 모델로, 해수면에서의 파(wave) 영향을 줄이기 위해 큰 배수량의 하부구조를 반잠수시켜 플랫폼의 수직 운동을 감쇄시킨 방식이다. 반잠수식은 스파 타입 대비 얕은 수심에서 운용 가능하고, 터그보트(tug boat) 등을 통해 이송될 수 있다. 다만, 고비용의 발라스트 시스템이 요구되는 단점이 있다.The semi-submersible model is a model using a restoration moment similar to that of a ship, and is a method in which the vertical movement of the platform is attenuated by semi-submerging the substructure of large displacement to reduce the influence of waves at sea level. The semi-submersible type can be operated in shallower water than the spa type, and can be transported through a tug boat. However, there is a disadvantage that a high-cost ballast system is required.
인장계류식은 해저면과 하부구조물을 탄성부재로 결합시킨 방식이다. 인장계류식은 반잠수식과 유사하게 비교적 낮은 수심에서 적용이 가능하고, 파(wave)에 대응한 모션 저감 성능이 우수한 특성을 갖는다. 다만, 인장계류식은 해저지반과 연결된 계류방식으로, 앵커링 시스템의 설치작업이 상당히 까다롭고, 복수의 계류라인 중 일부에 고장이나 파손이 발생될 경우 전복 위험성을 가지고 있다.The tension mooring type is a method in which the sea floor and the lower structure are combined with an elastic member. The tensile mooring type can be applied at a relatively low depth similar to the semi-submersible type, and has excellent characteristics in motion reduction performance in response to waves. However, the tension mooring type is a mooring method connected to the submarine ground, and the installation work of the anchoring system is quite difficult, and there is a risk of overturning if a breakdown or damage occurs in some of the plurality of mooring lines.
본 발명의 실시예들은 설치 편의성이 개선된 스파형 풍력발전기 및 이의 설치 및 해체 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide a spa-type wind turbine with improved installation convenience and a method of installing and dismantling the same.
본 발명의 일 측면에 따르면, 길이방향으로 연장 형성되어, 해상에 부유되는 부유체; 상기 부유체 상단에 길이방향으로 연장되되, 상기 부유체와 일체로 형성된 타워; 상기 부유체 하단에 구비되는 콘크리트 발라스트; 및 상기 콘크리트 발라스트와 인접하게 배치되고, 발라스트 챔버를 구비하는 보조부력체;를 포함하는, 스파형 풍력발전기가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, it is formed extending in the longitudinal direction, the floating body floating on the sea; A tower extending in a longitudinal direction on an upper end of the floating body and integrally formed with the floating body; Concrete ballast provided at the bottom of the floating body; And an auxiliary buoyancy body disposed adjacent to the concrete ballast and having a ballast chamber. A spa-type wind turbine generator may be provided.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 타워조립체가 마련되는 단계; 상기 타워조립체가 해상의 설치위치로 이송되는 단계; 상기 타워조립체가 기립 상태로 해상에 부유되는 단계; 및 상기 타워조립체 상부에 너셀 및 블레이드 중 어느 하나 이상이 설치되는 단계;를 포함하고, 상기 타워조립체는, 부유체; 상기 부유체에 일체로 형성된 타워; 상기 부유체 하단에 구비되는 콘크리트 발라스트; 및 상기 콘크리트 발라스트와 인접하게 배치되고, 발라스트 챔버를 구비하는 보조부력체;를 포함하는, 스파형 풍력발전기의 설치방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the invention, the step of providing a tower assembly; Transferring the tower assembly to an installation location on the sea; Floating the tower assembly on the sea in a standing state; And installing at least one of a knuckles and a blade on the tower assembly, wherein the tower assembly includes: a floating body; A tower integrally formed with the floating body; Concrete ballast provided at the bottom of the floating body; And an auxiliary buoyancy body disposed adjacent to the concrete ballast and having a ballast chamber. A method of installing a spa-type wind power generator may be provided.
본 발명의 실시예들에 따른 스파형 풍력발전기는, 부유체에 타워를 일체로 제작하여 해상 운송 및 설치될 수 있고, 이를 통해 설치비용 및 시간을 대폭 절감시킬 수 있다.The spa-type wind turbine according to the embodiments of the present invention may be transported and installed by sea by integrally manufacturing a tower on a floating body, thereby significantly reducing installation cost and time.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스파형 풍력발전기는, 바지선과 중소형의 크레인에 의해 해상 설치가 가능하여, 기존 스파형 풍력발전기의 설치에 요구되었던 대형 해상크레인의 사용을 줄일 수 있다.In addition, the spa-type wind turbine according to the embodiments of the present invention can be installed offshore by a barge and a small and medium-sized crane, thereby reducing the use of a large offshore crane required for installation of the existing spa-type wind turbine.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스파형 풍력발전기는, 보조부력체를 이용하여, 미리 조립된 형태의 타워임에도 불구하고, 그 이송이나 설치가 안정적으로 이뤄질 수 있다.In addition, the spa-type wind turbine according to the embodiments of the present invention uses an auxiliary buoyancy body, and although it is a pre-assembled tower, its transport or installation can be stably performed.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 설치 및 해체 방법은, 상기와 같은 스파형 풍력발전기의 기술적 이점을 공유할 수 있다.On the other hand, the installation and disassembly method according to the embodiments of the present invention can share the technical advantages of the spa-type wind turbine as described above.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스파형 풍력발전기의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스파형 풍력발전기의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 스파형 풍력발전기의 종단면도이다.
도 4 및 5는 도 1에 도시된 스파형 풍력발전기의 제1설치방법을 보여주는 작동도이다.
도 6 및 7은 도 1에 도시된 스파형 풍력발전기의 제2설치방법을 보여주는 작동도이다.1 is a schematic diagram of a spa-type wind turbine generator according to a first embodiment of the present invention.
2 is a longitudinal cross-sectional view of the spar type wind turbine shown in FIG. 1.
3 is a longitudinal sectional view of a spa-type wind turbine generator according to a second embodiment of the present invention.
4 and 5 are operation diagrams showing a first installation method of the spa-type wind turbine shown in FIG. 1.
6 and 7 are operation diagrams showing a second installation method of the spa-type wind turbine shown in FIG. 1.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 이하의 실시예들은 해당 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, it should be noted that the following embodiments are provided to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. The following embodiments are provided to more completely describe the present invention to a person with average knowledge in the relevant technical field, and detailed descriptions of known configurations that are determined to unnecessarily obscure the technical subject matter of the present invention are provided. I will omit it.
아래 실시예들의 스파형 풍력발전기는 해상에서의 설치 및 사용이 의도되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라, 아래 실시예들의 스파형 풍력발전기는 보다 다양한 환경조건에서 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 편의상 "스파형" 풍력발전기로 명명하나, 반드시 이러한 기술분류에 제한되어 적용 가능한 것은 아니다.The spa-type wind turbine of the following embodiments is intended to be installed and used at sea, but is not limited thereto. If necessary, the spa-type wind turbine of the following embodiments can be applied in more various environmental conditions. In addition, in the present specification, it is referred to as a "spa type" wind power generator for convenience, but is not necessarily limited to such technical classification and applicable.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스파형 풍력발전기(100)의 개략도이다. 도 2는 도 1에 도시된 스파형 풍력발전기(100)의 종단면도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면을 도시한다.1 is a schematic diagram of a spa-type
도 1 및 2를 참조하면, 본 실시예의 스파형 풍력발전기(100)는 부유체(110)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the spa-
부유체(110)는 해상에 부유되어, 타워(120) 등에 대한 지지구조를 제공할 수 있다. 본 실시예의 부유체(110)는 대략 원통형으로 예시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
알려진 스파형 풍력발전기의 지지구조에 따라, 부유체(110)는 길이방향으로 충분히 연장 형성될 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 스파형 풍력발전기(100)에서 부유체(110), 타워(120) 등을 포함하는 전체 길이는 약 100~200m로 형성될 수 있다. 다만, 본 실시예의 스파형 풍력발전기(100)가 반드시 예시된 길이에 한정되어 적용 가능한 것은 아니다.According to the support structure of a known spa-type wind turbine, the
부유체(110)는 내부가 비어 있는 중공형으로 형성될 수 있다. 또는, 부유체(110)는 내부에 발라스트 챔버(111)를 구비할 수 있다. 이에 의해, 부유체(110)는 타워(120) 등이 해상에 부유되기 위한 부력을 제공할 수 있다.The
부유체(110)는 일부 또는 전부가 콘크리트 재질로 형성될 수 있다. 또는, 부유체(110)는 적어도 외면을 포함한 일부 또는 전부가 콘크리트 재질로 형성될 수 있다. 콘크리트 재질의 부유체(110)는 스틸 재질 대비 저가로 구현될 수 있고, 부식에 강한 이점을 갖는다.The
한편, 본 실시예의 스파형 풍력발전기(100)는 타워(120)를 포함할 수 있다.On the other hand, the spa-type
타워(120)는 부유체(110)로부터 길이방향으로 연장 형성될 수 있다. 필요에 따라, 타워(120)는 부유체(110)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 하나의 일체화된 구조물에서 상부구조는 타워(120)로 기능하고, 하부구조는 부유체(110)로 기능할 수 있다.The
도시되지 않았으나, 타워(120) 상단에는 너셀 및 블레이드가 설치될 수 있다. 다만, 본 실시예의 스파형 풍력발전기(100)에서 너셀 및 블레이드는 부유체(110) 등의 해상 설치가 이뤄진 후, 타워(120) 상단에 후속 설치되도록 의도될 수 있다.Although not shown, a knuckles and blades may be installed on the top of the
타워(120)는 대체로 스틸 재질로 형성될 수 있다. 다만, 필요에 따라, 타워(120)는 일부 또는 전부가 콘크리트 재질로 대체될 수 있다.The
한편, 본 실시예의 스파형 풍력발전기(100)는 콘크리트 발라스트(130)를 포함할 수 있다.On the other hand, the spa-type
콘크리트 발라스트(130)는 부유체(110) 하단에 배치될 수 있다. 바람직하게, 콘크리트 발라스트(130)는 부유체(110)와 일체로 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 콘크리트 발라스트(130)는 후술할 보조부력체(140)의 벽면에 내설된 형태를 가지고 있다. 이러한 형태의 콘크리트 발라스트(130)는 부유체(110) 하단에서 충분한 중량을 확보함과 동시에, 보조부력체(140)의 구조 강도를 확보하는데도 기여할 수 있다. 다만, 콘크리트 발라스트(130)는 부유체(110) 하단에서 소정의 중량을 부가할 수 있는 것이면 무방하며, 반드시 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 실시예의 스파형 풍력발전기(100)는 보조부력체(140)를 포함할 수 있다.On the other hand, the spa-type
보조부력체(140)는 부유체(110)와 함께 타워(120) 등에 부력을 제공할 수 있다. 보조부력체(140)의 부력은 타워(120) 등의 이송 및 설치를 위해 사용될 수 있다. 보조부력체(140)는 소정의 부력을 제공할 수 있는 것이면, 그 내부 구조나 재질 등이 특별히 제한되지 않는다.The
바람직하게, 보조부력체(140)는 소정의 내부공간을 구비하고, 부유체(110) 하단에 구비될 수 있다. 필요에 따라, 보조부력체(140)는 전술한 콘크리트 발라스트(130)와 일체로 형성되거나, 일부 구성을 공유할 수 있다. 본 실시예의 경우, 보조부력체(140)는 부유체(110) 대비 소정 정도 큰 직경을 가지고, 대략 원통형의 외형을 갖도록 예시되어 있다. 다만, 보조부력체(140)의 형상은 반드시 예시된 바에 한정되지 않는다.Preferably, the
보조부력체(140)는 콘크리트 발라스트(130)와 일체로 형성될 수 있다. 다만, 경우에 따라, 보조부력체(140)는 소정의 장착구조에 의해 부유체(110)에 결합되거나, 부유체(110)로부터 탈거 가능하도록 형성될 수 있고, 반드시 일체형에 제한되는 것은 아니다.The
보조부력체(140)는 내부에 발라스트 챔버(141)가 구비될 수 있다. 보조부력체(140)는 발라스트 챔버(141)로의 해수 유출입을 통해 부력이 조절될 수 있고, 이는 설치위치에서 타워(120)의 기립이나 너셀 등의 설치를 위해 이용될 수 있다.The
보조부력체(140)는 발라스트 배관(142, 143)을 구비할 수 있다. 발라스트 배관(141)은 보조부력체(140)의 발라스트 챔버(142)와 연통될 수 있고, 보조부력체(140)로부터 부유체(110)를 따라 상측으로 연장 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 발라스트 배관(141)은 콘크리트 발라스트(130) 및 부유체(110)의 외벽에 매설되어 있는 형태로 예시되고 있다. 이 경우, 발라스트 배관(141) 하단은 콘크리트 발라스트(130) 외측의 발라스트 챔버(142)와 연통될 수 있고, 발라스트 배관(141) 상단은 부유체(110)의 외벽 외측으로 연통될 수 있다. 필요에 따라, 발라스트 배관(141)은 복수개가 구비될 수 있다.The
보조부력체(140)는 발라스트 배관(142, 143)을 구비할 수 있다. 발라스트 배관(141)은 보조부력체(140)의 발라스트 챔버(141)와 연통될 수 있고, 대체로 보조부력체(140)로부터 부유체(110)를 따라 상측으로 연장 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 발라스트 배관(142, 143)은 부유체(110)의 외벽에 매설되어 있는 형태로 예시되고 있다. 이 경우, 발라스트 배관(142, 143) 하단은 발라스트 챔버(141)와 연통될 수 있고, 발라스트 배관(142, 143) 상단은 부유체(110)의 외벽 외측으로 연통될 수 있다.The
필요에 따라, 발라스트 배관(142, 143)은 복수개가 구비될 수 있다.If necessary, a plurality of
또한, 발라스트 배관(142, 143)은 제1발라스트 배관(142) 및 제2발라스트 배관(143)을 포함할 수 있다. 제1발라스트 배관(142)은 대체로 발라스트 챔버(141)의 하부까지 연장 형성될 수 있고, 제2발라스트 배관(143)은 대체로 발라스트 챔버(141)의 상부까지만 연장 형성될 수 있다. 이 경우, 제1발라스트 배관(142)은 해수(발라스트수)의 공급 및/또는 배출을 위한 배관으로 사용될 수 있고, 제2발라스트 배관(143)은 공기의 공급 및/또는 배출을 위한 배관으로 사용될 수 있다.Further, the
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 스파형 풍력발전기(200)의 종단면도이다.3 is a longitudinal sectional view of a spa-type
도 3을 참조하면, 본 실시예의 스파형 풍력발전기(200)는 부유체(210), 타워(220) 및 보조부력체(240)를 포함할 수 있고, 이는 전술한 실시예의 대응구성들과 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다.3, the spa-
한편, 본 실시예의 스파형 풍력발전기(200)는 콘크리트 발라스트(230)를 포함할 수 있다.On the other hand, the spa-type
본 실시예의 콘크리트 발라스트(230)는 전술한 실시예의 콘크리트 발라스트(130)와 기능상 대응되되, 구체적인 구조나 형상을 일부 달리하고 있다. 즉, 본 실시예의 콘크리트 발라스트(230)는 상하 방향으로 연장된 기둥 형태로 형성되어, 보조부력체(240) 내부의 발라스트 챔버(241) 중앙에 배치되어 있다. 이 경우, 콘크리트 발라스트(230)가 상부의 타워(220) 등에 대해 연직 방향에 배치되므로, 안정성이나 운동성능 등에 있어 일부 이점을 가져올 수 있다.The
한편, 보조부력체(240)는 제1, 2발라스트 배관(242, 243)을 구비할 수 있다. 본 실시예의 제1, 2발라스트 배관(242, 243)은 부유체(110)의 외벽 및 콘크리트 발라스트(230)의 내부에 매설될 수 있다. 제1발라스트 배관(242)는 발라스트 챔버(241) 하부까지 연장 형성될 수 있고, 제2발라스트 배관(243)은 발라스트 챔버(242) 상부까지만 연장 형성될 수 있다. 이는 전술한 실시예와 유사하다.Meanwhile, the
도 4 및 5는 도 1에 도시된 스파형 풍력발전기(100)의 제1설치방법을 보여주는 작동도이다.4 and 5 are operation diagrams showing a first installation method of the spa-type
편의상 본 명세서에서는 제1실시예의 스파형 풍력발전기(100)를 중심으로 그 설치 및 해체 방법을 설명하도록 한다. 다만, 제2실시예의 스파형 풍력발전기(200) 또한 아래에서 설명하는 바와 유사한 방식으로 설치 및 해체될 수 있다.For convenience, in this specification, a method of installing and disassembling the spa-
도 4의 (a)를 참조하면, 부유체(110), 콘크리트 발라스트(130) 및 보조부력체(140)를 포함하는 타워(120)가 마련된다. 본 실시예에 있어서, 부유체(110), 콘크리트 발라스트(130) 및 보조부력체(140)는 타워(120)와 일체로 구비될 수 있다. 다만, 타워(120) 상단의 너셀, 블레이드 등은 본 단계에서 생략될 수 있다. 너셀, 블레이드 등은 해상에서의 타워(120) 기립 이후에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 4A, a
부유체(110) 하단에는 콘크리트 발라스트(130) 및 보조부력체(140)가 구비될 수 있다. 본 실시예의 경우, 콘크리트 발라스트(130)는 보조부력체(140)에 일체로 구비되고 있다. 다만, 경우에 따라, 보조부력체(140)는 콘크리트발라스트(130) 외부에 배치된 소정의 부력수단으로 구성될 수도 있다.A
편의상 이하에서는 상기와 같이 타워(120) 및 부유체(110)에 보조부력체(140) 및 콘크리트 발라스트(130)가 구비된 중간 단계의 구조물을 타워조립체(150)라고 지칭한다.For convenience, hereinafter, an intermediate structure in which the
타워조립체(150)는 크레인(C1)에 의해 해상으로 인양될 수 있다. 크레인(C1)은 타워조립체(150)의 길이방향을 따라 복수개가 배치되어, 타워조립체(150)의 길이방향 복수 지점에서 타워(120)를 지지할 수 있다. 바람직하게, 크레인(C1)은 적어도 2개 이상이 구비될 수 있으며, 하나의 크레인(C1)은 부유체(110) 상측으로 이격된 타워조립체(150) 일측을 지지하고, 다른 하나의 크레인(C1)은 콘크리트 발라스트(130) 및 보조부력체(140)를 포함하는 부유체(110)의 하단 부위를 지지할 수 있다. 타워(120), 부유체(110) 및 콘크리트 발라스트(130)가 이루는 무게 중심을 고려한 것이다.The
도 4의 (b)를 참조하면, 크레인(C1)에 의해 타워조립체(150)가 안벽에 인접한 해상으로 진수된다. 진수된 타워조립체(150)는 부유체(110) 및 보조부력체(140)의 부력에 의해 해상에 부유될 수 있다. 여기서, 타워조립체(150)가 대체로 평행한 배치를 이루며 해상에 부유될 수 있도록, 콘크리트 발라스트(130) 및 보조부력체(140)의 위치, 중량 등이 이전 단계에서 적절히 결정될 수 있다.Referring to (b) of Figure 4, the
도 4의 (c)를 참조하면, 진수된 타워조립체(150)는 예인선(B1)에 의해 해상의 설치위치로 이동될 수 있다. 타워조립체(150)는 해상에 부유된 상태로 이동될 수 있고, 타워조렙치(150)의 이송은 대체로 타워조립체(150)의 길이방향에 대응되는 방향으로 이뤄질 수 있다. 예인선(B1)은 타워조립체(150) 상단에 대응되는 부위에서 타워조립체(150)를 예인할 수 있다. 타워조립체(150) 하단 부위는 보조부력체(140)에 의해 충분한 부력이 확보될 수 있기 때문이다.Referring to (c) of FIG. 4, the launched
도 5의 (a)를 참조하면, 해상의 설치위치로 이송 완료된 후 타워조립체(150)가 기립 설치된다. 구체적으로, 해상에 부유되어 있던 타워조립체(150)가 콘크리트 발라스트(130)를 중심으로 서서히 기립되면서, 도시된 바와 같은 기립 상태로 전환된다.Referring to Figure 5 (a), after the transfer to the installation location on the sea is completed, the
타워조립체(150)의 기립은 크레인 등을 통해 서서히 타워조립체(150)를 설치 수심까지 하강시키거나, 보조부력체(140)의 발라스트 챔버(141)로 해수를 공급하여 부력을 점진적으로 줄여 나가는 방식으로 이뤄질 수 있다. 또는, 크레인 등을 통해 안내되는 상태로, 보조부력체(140)의 부력을 점차 줄여 나가며 타워조립체(150)를 기립시킬 수 있다.The standing of the
구체적으로, 도 4의 (c)와 같은 상태에서, 보조부력체(140)의 발라스트 챔버(141)로 해수가 공급되면, 콘크리트 발라스트(130)의 무게로 인해 타워조립체(150)의 하단 부위가 서서히 가라앉게 된다.Specifically, when seawater is supplied to the
필요에 따라, 상기의 과정은 단계적으로 이뤄질 수 있다. 즉, 기 설정된 소정 량의 해수가 보조부력체(140)로 공급되고, 크레인 등의 보조를 받으며 타워조립체(150)의 배치가 가변되며, 이어서 이와 같은 과정이 단계적으로 반복되는 것이다.If necessary, the above process can be performed in stages. That is, a predetermined amount of seawater is supplied to the
콘크리트 발라스트(130)가 해수면 아래로 침수되면서, 타워조립체(150)는 도 5의 (a)와 같은 상태로 기립될 수 있다. 필요에 따라, 타워조립체(150)의 기립 이후, 계류라인(160)이 설치될 수 있다.As the
여기서, 타워조립체(150)는 제1흘수선(D1)을 가질 수 있다. 제1흘수선(D1)은 대체로 부유체(110)의 길이방향 일측에 형성될 수 있고, 보다 바람직하게는 부유체(110)의 상단 부위에 형성될 수 있다.Here, the
도 5의 (b)를 참조하면, 이후 보조부력체(140)로 해수가 공급되고, 타워조립체(150)는 해저를 향해 하강될 수 있다. 예컨대, 타워조립체(150)는 수 미터 내지 수십 미터 단위로 하강될 수 있다. 이에 따라, 타워조립체(150)의 흘수선은 상승될 수 있다. 즉, 타워조립체(150)는 제2흘수선(D2) 상태로 배치될 수 있고, 제2흘수선(D2)은 제1흘수선(D1)보다 소정 정도 높은 위치로 설정될 수 있다. 제2흘수선(D2)의 높이는 대체로 타워(120)의 길이방향 일측에 대응될 수 있다.Referring to (b) of FIG. 5, seawater is then supplied to the
타워조립체(150)가 하강되면, 타워(120) 상단에 너셀, 블레이드 등이 설치될 수 있다. 타워조립체(150)가 제2흘수선(D2) 상태로 하강됨에 따라, 너셀, 블레이드 등의 상부구조물은 비교적 낮은 위치(높이)에서의 작업만이 요구된다. 이에 따라, 상대적으로 작은 용량의 크레인(C3) 등이 사용될 수 있다.When the
도시되지 않았으나, 너셀 등 상부구조물이 설치되면, 발라스트 배관(142, 143)을 통해 보조부력체(140)로부터 해수가 배출되고, 타워(120)가 상측으로 이동될 수 있다. 즉, 발라스트를 통해 흘수선이 조정되고, 대체로 도 5의 (a)와 같은 상태에서 상부구조물이 부가된 형태로 스파형 풍력발전기(100)의 설치가 완료될 수 있다.Although not shown, when an upper structure such as a knuckles is installed, seawater is discharged from the
한편, 해체는 이상과 같은 설치방법의 역순으로 이뤄질 수 있다. 즉, 설치상태에서 보조부력체(140)로 해수가 공급되고, 타워(120)가 해수면 아래로 하강된다. 이는 도 5의 (b)와 유사하다. 또한, 하강 상태에서 너셀 등 상부구조물이 해체될 수 있고, 발라스트를 통해 타워(120) 가 다시 해수면에 눕혀진 상태로 부유될 수 있다. 이후, 타워(120)는 예인선 등의 이동수단에 의해 적절히 이동되어 해체가 이뤄질 수 있다.On the other hand, disassembly may be performed in the reverse order of the above installation method. That is, seawater is supplied to the
도 6 및 7은 도 1에 도시된 스파형 풍력발전기(100)의 제2설치방법을 보여주는 작동도이다6 and 7 are operational diagrams showing a second installation method of the spa-
전술한 제1설치방법은 타워조립체(150)를 해상에 진수시켜 이동시키는데 반해, 본 실시예의 제2설치방법은 타워조립체(150)를 바지선(B2) 선상에 배치하여 이동시키는 방식을 사용할 수 있다. 즉, 제1설치방법은 수상 견인(wet towing) 방식으로 명명될 수 있고, 제2설치방법은 선상 견인(dry towing) 방식으로 명명될 수 있다.Whereas the above-described first installation method moves the
도 6의 (a)를 참조하면, 타워조립체(150)가 바지선(B2) 선상에 배치된다. 타워조립체(150)는 바지선(B2) 선상에 길이방향으로 배치되어, 눕힌 상태로 바지선(B2)에 안착될 수 있다. 바지선(B2)에는 복수의 서포터(S1)가 설치되어, 타워조립체(150)를 고정 지지할 수 있다.Referring to Figure 6 (a), the
바지선(B2)은 복수의 발라스트 챔버(C1~C5)를 구비할 수 있고, 복수의 발라스트 챔버(C1~C5)는 바지선(B2)에 안착된 타워조립체(150)의 길이방향으로 배치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 제1 내지 5발라스트 챔버(C1~C5)를 예시하고 있고, 타워조립체(150) 하단에 대응되는 콘크리트 발라스트(130)는 대략 제1발라스트 챔버(C1)에 대응되도록 배치되고 있다.The barge B2 may include a plurality of ballast chambers C1 to C5, and the plurality of ballast chambers C1 to C5 may be disposed in the longitudinal direction of the
콘크리트 발라스트(130)에 대응되는 타워조립체(150)의 일단 부위는, 슬라이딩 플레이트(P1)에 의해 지지될 수 있다. 즉, 타워조립체(150) 일단 부위는 슬라이딩 플레이트(P1)에 안착되어 지지될 수 있다. 슬라이딩 플레이트(P1)는 바지선(B2) 상면에 장착 배치되어 소정의 지지면을 구비한 것이면 무방하다. 바람직하게, 슬라이딩 플레이트(P1)는 바지선(B2) 상면에서 소정 범위 전후로 슬라이딩 이동 가능하고, 바지선(B2) 단부에서 소정 정도 회동 가능하게 형성될 수 있다.One end portion of the
타워조립체(150)는 상기와 같은 배치상태를 가지고, 해상의 설치위치로 이송될 수 있다. 필요에 따라, 타워조립체(150)의 제작이나 조립이 이와 같은 해상의 바지선(B2) 선상에서 이뤄진 후, 곧장 설치위치로 이송될 수도 있다.The
도 6의 (b)를 참조하면, 설치위치에서 바지선(B2)의 발라스트 챔버(C1~C5)로 해수가 공급되어, 바지선(B2)이 점진적으로 경사 배치될 수 있다. 구체적으로, 타워조립체(150)의 하단 부위에 대응되는 제1, 2발라스트 챔버(C1, C2)에 해수가 서서히 공급되고, 이에 따라, 바지선(B2)의 해수면에 대해 점차 기울어지게 배치될 수 있다. 또한, 타워조립체(150)는 바지선(B2)에 경사와, 하단의 콘크리트 발라스트(130)의 무게로 인해, 하단부터 서서히 해상으로 진수될 수 있다.Referring to FIG. 6B, seawater is supplied to the ballast chambers C1 to C5 of the barge B2 at the installation position, so that the barge B2 may be gradually inclined. Specifically, seawater is gradually supplied to the first and second ballast chambers C1 and C2 corresponding to the lower part of the
타워조립체(150)가 해상으로 진수되는 과정에서, 슬라이딩 플레이트(P1)는 타워조립체(150)의 길이방향 이동을 보조할 수 있다. 타워조립체(150)가 소정 길이 이상 진수되면서 기립 상태로의 전환이 이뤄지는 경우, 슬라이딩 플레이트(P1)는 바지선(B2)의 단부에서 소정 정도 회동되면서, 타워조립체(150)의 진수 및 기립 배치를 보조할 수 있다.While the
필요에 따라, 상기와 같은 타워조립체(150)의 이동 및 진수 과정에서, 보조부력체(140)로의 발라스팅이 함께 이뤄져 이동이나 배치 상태 조절을 보조할 수 있다.If necessary, in the process of moving and launching the
타워조립체(150)가 해상으로 완전히 진수 및 기립 배치되면, 전술한 도 5와 유사한 방식으로 너셀 등 상부구조물의 설치가 이뤄질 수 있다.When the
이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 스파형 풍력발전기 및 이의 설치 및 해체 방법은, 부유체(110)에 타워(120)를 일체로 제작하여 해상 운송 및 설치될 수 있고, 이를 통해 설치비용 및 시간을 대폭 절감시킬 수 있다. 알려진 바, 종래 일반적인 스파형 풍력발전기는 타워와 부유체를 별도 제작하여 해상 조립하는 방식을 사용함으로써, 설치비용이나 시간 측면에서 한계를 가지고 있었다.As described above, the spa-type wind turbine and its installation and dismantling method according to embodiments of the present invention can be transported and installed by sea by integrally manufacturing the
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스파형 풍력발전기 및 이의 설치 및 해체 방법은, 바지선(B1, B2)과 중소형의 크레인(C1, C2)에 의해 해상 설치가 가능하여, 기존 스파형 풍력발전기의 설치에 요구되었던 대형 해상크레인의 사용을 줄일 수 있다.In addition, the spa-type wind turbine according to the embodiments of the present invention and the installation and dismantling method thereof can be installed offshore by barges (B1, B2) and small and medium-sized cranes (C1, C2), and thus the existing spa-type wind turbine generator It is possible to reduce the use of large offshore cranes required for installation.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 스파형 풍력발전기 및 이의 설치 및 해체 방법은, 보조부력체(140)를 이용하여, 미리 조립된 형태의 타워(120)임에도 불구하고, 그 이송이나 설치가 안정적으로 이뤄질 수 있다.In addition, the spa-type wind turbine and its installation and dismantling method according to embodiments of the present invention use the
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, embodiments of the present invention have been described, but those of ordinary skill in the art will add, change, delete or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. Various modifications and changes can be made to the present invention by means of the like, and it will be said that this is also included within the scope of the present invention.
100: 스파형 풍력발전기 120: 타워
130: 콘크리트 발라스트 140: 보조부력체
150: 타워조립체100: spa-type wind turbine 120: tower
130: concrete ballast 140: auxiliary buoyancy body
150: tower assembly
Claims (12)
상기 스파형 풍력발전기는,
길이방향으로 연장 형성되어, 해상에 부유되는 부유체(110);
상기 부유체(110) 상단에 길이방향으로 연장되되, 상기 부유체(110)와 일체로 형성된 타워(120);
상기 부유체(110) 하단에 구비되는 콘크리트 발라스트(130); 및
상기 콘크리트 발라스트(130)와 인접하게 배치되고, 발라스트 챔버(141)를 구비하는 보조부력체(140);를 포함하고,
상기 부유체(110) 및 상기 보조부력체(140) 중 어느 하나 이상은, 일부 또는 전부가 콘크리트로 형성되고,
상기 보조부력체(140)는, 상기 발라스트 챔버(141)와 연통되어 상기 부유체(110)를 따라 길이방향으로 연장 형성된 발라스트 배관(142, 143)을 포함하고,
상기 발라스트 배관(142, 143)은,
상기 발라스트 챔버(141)의 하부에 연통되어 해수의 공급 및/또는 배출 경로를 제공하는 제1발라스트 배관(142); 및
상기 발라스트 챔버(141)의 상부에 연통되어 공기의 공급 및/또는 배출 경로를 제공하는 제2발라스트 배관(143);을 포함하고,
상기 설치방법은,
타워조립체(150)가 마련되는 단계;
상기 타워조립체(150)가 해상의 설치위치로 이송되는 단계;
상기 타워조립체(150)가 기립 상태로 해상에 부유되는 단계; 및
상기 타워조립체(150) 상부에 너셀 및 블레이드 중 어느 하나 이상이 설치되는 단계;를 포함하며,
상기 기립 상태로 해상에 부유되는 단계는,
이송된 상기 타워조립체(150)가 제1흘수선(D1) 상태로 기립되는 단계; 및
상기 보조부력체(140)로 해수가 공급되어, 기립된 상기 타워조립체(150)가 제2흘수선(D1) 상태로 배치되는 단계;를 포함하고,
상기 제2흘수선(D2)은,
상기 제1흘수선(D1)보다 소정 정도 높은 위치로 형성되며,
상기 너셀 및 블레이드가 설치되는 단계는,
상기 타워조립체(150)가 상기 제2흘수선(D1) 상태로 배치된 후, 상기 너셀 및 블레이드 중 어느 하나 이상이 설치되는 단계; 및
상기 너셀 및 블레이드 중 어느 하나 이상이 설치된 후, 상기 보조부력체(140)로부터 해수가 배출되어, 상기 타워조립체(150)의 흘수선이 하강되는 단계;를 포함하는, 스파형 풍력발전기의 설치방법.It relates to a method of installing a spa-type wind power generator,
The spa-type wind power generator,
It is formed extending in the longitudinal direction, the floating body 110 floating on the sea;
A tower 120 extending longitudinally on an upper end of the floating body 110 and integrally formed with the floating body 110;
Concrete ballast 130 provided at the bottom of the floating body 110; And
Including; an auxiliary buoyancy body 140 disposed adjacent to the concrete ballast 130 and having a ballast chamber 141,
Any one or more of the floating body 110 and the auxiliary buoyancy body 140 is partially or entirely formed of concrete,
The auxiliary buoyancy body 140 includes ballast pipes 142 and 143 which are in communication with the ballast chamber 141 and extend in a longitudinal direction along the floating body 110,
The ballast pipes (142, 143),
A first ballast pipe 142 communicating with a lower portion of the ballast chamber 141 to provide a supply and/or discharge path of seawater; And
Including; a second ballast pipe communicating with the upper portion of the ballast chamber 141 to provide a supply and/or discharge path of air
The above installation method,
The tower assembly 150 is provided;
Transferring the tower assembly 150 to an installation location on the sea;
Floating the tower assembly 150 on the sea in a standing state; And
Including; in the tower assembly 150, any one or more of the knuckles and blades are installed on the upper part,
The step of floating on the sea in the standing state,
Erecting the transferred tower assembly 150 in a first waterline (D1) state; And
Including; seawater is supplied to the auxiliary buoyancy body 140, and the erected tower assembly 150 is arranged in a state of a second water line (D1); and
The second water line (D2),
It is formed at a position higher by a predetermined degree than the first water line D1,
The step of installing the knuckles and blades,
After the tower assembly 150 is disposed in the second waterline (D1) state, at least one of the knuckles and the blade is installed; And
After any one or more of the knuckles and blades are installed, seawater is discharged from the auxiliary buoyancy body (140), and the water line of the tower assembly (150) is lowered.
상기 설치위치로 이송되는 단계는, 상기 타워조립체(150)가 수평 배치되어, 상기 부유체(110) 및 상기 보조부력체(140)가 해상에 부유되는 단계를 포함하고,
상기 기립 상태로 해상에 부유되는 단계는, 상기 발라스트 챔버(142)로 해수가 공급되는 단계를 포함하는, 스파형 풍력발전기의 설치방법.The method of claim 7,
The step of being transferred to the installation location includes the step of the tower assembly 150 being horizontally arranged so that the floating body 110 and the auxiliary buoyancy body 140 are suspended on the sea,
The step of floating on the sea in the standing state includes supplying sea water to the ballast chamber (142).
상기 설치위치로 이송되는 단계는, 바지선(B2)에 상기 타워조립체(150)가 수평 배치되어 이송되는 단계를 포함하되,
상기 바지선(B2)은, 상기 타워조립체(150)의 길이방향으로 배치된 복수의 발라스트 챔버(C1~C5)를 포함하고,
상기 기립 상태로 해상에 부유되는 단계는, 상기 복수의 발라스트 챔버(C1~C5) 중 일부 발라스트 챔버(C1, C2)로 해수를 공급하고, 상기 바지선(B2)을 해수면에 대해 기울어지게 배치하는 단계를 포함하는, 스파형 풍력발전기의 설치방법.The method of claim 7,
The step of transferring to the installation location includes the step of transferring the tower assembly 150 horizontally arranged on the barge (B2),
The barge B2 includes a plurality of ballast chambers C1 to C5 disposed in the longitudinal direction of the tower assembly 150,
The step of floating on the sea in a standing state includes supplying seawater to some of the ballast chambers C1 and C2 among the plurality of ballast chambers C1 to C5, and arranging the barge B2 to be inclined with respect to the sea level. Containing, the installation method of the spa-type wind power generator.
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KR1020200037634A KR102192116B1 (en) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Spar type wind power generator and its installation and decomission method |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022248400A1 (en) * | 2021-05-26 | 2022-12-01 | Fred. Olsen Ocean Ltd. | A floating fabrication arrangement and a method of building floating structures |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070140794A1 (en) * | 2003-10-28 | 2007-06-21 | Delta Lifter Technologies As | Method and vessel for removing offshore structures |
JP2009013829A (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Penta Ocean Construction Co Ltd | Catamaran for installing offshore wind power generation device and installation method of the offshore wind power generation device |
JP2013508224A (en) * | 2009-10-27 | 2013-03-07 | ウィンドフリップ アーエス | Partially submersible wind turbine transport ship |
JP2015140723A (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | サノヤス造船株式会社 | Tower type hydro-structure and installation method therefor |
-
2020
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070140794A1 (en) * | 2003-10-28 | 2007-06-21 | Delta Lifter Technologies As | Method and vessel for removing offshore structures |
JP2009013829A (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Penta Ocean Construction Co Ltd | Catamaran for installing offshore wind power generation device and installation method of the offshore wind power generation device |
JP2013508224A (en) * | 2009-10-27 | 2013-03-07 | ウィンドフリップ アーエス | Partially submersible wind turbine transport ship |
JP2015140723A (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | サノヤス造船株式会社 | Tower type hydro-structure and installation method therefor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022248400A1 (en) * | 2021-05-26 | 2022-12-01 | Fred. Olsen Ocean Ltd. | A floating fabrication arrangement and a method of building floating structures |
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