KR102305883B1 - Power management system and ship having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력 제어 시스템 및 이를 구비하는 선박에 관한 것으로서, 증발가스를 저장하는 액화가스 저장탱크를 갖는 선박의 전력을 제어하는 시스템에 있어서, 상기 선박에 마련되어 증발가스로 전력을 생성하는 발전기로 공급되는 증발가스량을 토대로 상기 발전기의 발전가능량을 파악하는 발전량 파악부; 상기 선박의 필요전력량을 파악하는 전력량 파악부; 및 상기 발전가능량 및 상기 필요전력량을 고려하여, 상기 선박의 외부에 마련되며 상기 선박으로 전력을 전달하는 외부전원을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an electric power control system and a ship having the same, in a system for controlling electric power of a ship having a liquefied gas storage tank for storing boil-off gas, provided in the ship and supplied to a generator for generating electric power from boil-off gas a power generation amount determining unit for determining the power generation potential of the generator based on the amount of boil-off gas; an amount of power determining unit for determining the amount of power required of the vessel; and a control unit provided outside of the ship and controlling an external power source that transmits power to the ship in consideration of the amount of power available and the amount of power required.
Description
본 발명은 전력 제어 시스템 및 이를 구비하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a power control system and a ship having the same.
선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.A ship is a means of transport that carries a large amount of minerals, crude oil, natural gas, or thousands of containers or more and sails the ocean. move through
이러한 선박은 엔진이나 가스 터빈 등을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 가솔린 또는 디젤 등의 오일 연료를 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 하고, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하며, 반면 가스 터빈은 압축 공기와 함께 연료를 연소시키고, 연소 공기의 온도/압력을 통해 터빈 날개를 회전시킴으로써 발전하여 프로펠러에 동력을 전달하는 방식을 사용한다.Such a ship generates thrust by driving an engine or a gas turbine, etc. In this case, the engine uses oil fuel such as gasoline or diesel to move the piston so that the crankshaft is rotated by the reciprocating motion of the piston, and the shaft connected to the crankshaft is rotated to drive the propeller, while the gas turbine burns fuel with compressed air, and uses the temperature/pressure of the combustion air to rotate turbine blades to generate power and transmit power to the propeller.
그러나 최근에는, 액화가스의 일종인 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진이나 터빈 등의 수요처를 구동하는 LNG 연료공급 방식이 사용되고 있으며, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하기 때문에, 수요처의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 확대 적용되고 있다.However, recently, an LNG fuel supply method in which LNG is used as a fuel to drive a consumer such as an engine or a turbine is used in an LNG carrier that transports liquefied natural gas, a type of liquefied gas, and LNG is a clean fuel. And since the reserves are more abundant than petroleum, the method of using LNG as a fuel for consumers is being expanded to other vessels other than LNG carriers.
그런데 LNG를 이용하여 추진이나 발전을 구현하는 선박이 육상에 접안하였을 경우, 선박 내 전력 수요처는 육상으로부터 전력을 공급받아 가동되는 것이 일반적이고, 이때 선박에서 발생하는 증발가스(BOG; Boil-off gas)는 가스연소유닛(GCU; Gas Combustion Unit)에 의해 연소되어 버려진다.However, when a ship that implements propulsion or power generation using LNG is docked on land, it is common that the power demander in the ship is operated by receiving power from the land. ) is burned and discarded by a gas combustion unit (GCU).
따라서 종래의 경우 LNG를 이용하는 선박이 접안한 상태에서는 증발가스가 활용되지 못하고 단순히 버려지게 되므로, 환경오염을 일으키거나 비용을 낭비하게 되는 등의 문제를 야기하고 있어 해결방안의 모색이 시급하다.Therefore, in the conventional case, boil-off gas cannot be utilized and is simply discarded in a state where a vessel using LNG is docked, causing environmental pollution or wasting costs. Therefore, it is urgent to seek a solution.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 선박이 육상에 접안한 상태에서 증발가스를 활용한 발전과 외부전원의 공급을 연계 제어하여, 환경오염 문제를 해결하고 비용을 대폭 절감할 수 있는 전력 제어 시스템 및 이를 구비하는 선박을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to control the power generation using boil-off gas and the supply of external power in a state in which a ship is docked on land, thereby contamination of the environment. To provide a power control system that can solve the problem and significantly reduce costs, and a ship having the same.
본 발명의 일 측면에 따른 전력 제어 시스템은, 증발가스를 저장하는 액화가스 저장탱크를 갖는 선박의 전력을 제어하는 시스템에 있어서, 상기 선박에 마련되어 증발가스로 전력을 생성하는 발전기로 공급되는 증발가스량을 토대로 상기 발전기의 발전가능량을 파악하는 발전량 파악부; 상기 선박의 필요전력량을 파악하는 전력량 파악부; 및 상기 발전가능량 및 상기 필요전력량을 고려하여, 상기 선박의 외부에 마련되며 상기 선박으로 전력을 전달하는 외부전원을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The power control system according to an aspect of the present invention is a system for controlling the power of a ship having a liquefied gas storage tank for storing boil-off gas, the amount of boil-off gas supplied to a generator provided in the ship and generating electric power from boil-off gas Based on the power generation amount determining unit for determining the power generation potential of the generator; an amount of power determining unit for determining the amount of power required of the vessel; and a control unit provided outside of the ship and controlling an external power source that transmits power to the ship in consideration of the amount of power available and the amount of power required.
구체적으로, 상기 외부전원은, 상기 선박이 정박 시 상기 선박으로 전력을 전달하는 육상전원일 수 있다.Specifically, the external power source may be a land power source that transmits power to the ship when the ship is anchored.
구체적으로, 상기 제어부는, 상기 필요전력량에서 상기 발전가능량을 제외한 부족분만큼 상기 외부전원이 전력을 상기 선박으로 전달하도록, 상기 외부전원을 제어할 수 있다.Specifically, the control unit may control the external power source so that the external power supply transmits power to the ship by a shortfall excluding the power generation possible amount from the required power amount.
구체적으로, 상기 제어부는, 상기 발전가능량 및 상기 필요전력량의 대소에 따라, 상기 외부전원에 의한 전력 전달 또는 상기 발전기에 의한 발전을 택일적으로 구현하여 상기 필요전력량이 충족되도록 할 수 있다.Specifically, the control unit, according to the magnitude of the amount of power available and the amount of power required, may alternatively implement power transmission by the external power source or power generation by the generator so that the amount of power required is satisfied.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에서 상기 발전기로 전달되는 증발가스량을 측정하는 유량계를 더 포함하며, 상기 발전량 파악부는, 상기 유량계의 측정값을 토대로 상기 발전기의 시간별 발전가능량을 파악할 수 있다.Specifically, it further comprises a flow meter for measuring the amount of boil-off gas transferred from the liquefied gas storage tank to the generator, the generation amount determining unit, based on the measurement value of the flow meter, it is possible to determine the amount of power generation possible for each hour of the generator.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크의 압력을 측정하는 압력계를 더 포함하며, 상기 발전량 파악부는, 상기 압력계의 측정값을 토대로 상기 증발가스량을 추정하여 상기 발전기의 발전가능량을 파악할 수 있다.Specifically, it further includes a pressure gauge for measuring the pressure of the liquefied gas storage tank, the power generation amount determining unit, based on the measured value of the pressure gauge, estimating the amount of boil-off gas may determine the power generation potential of the generator.
구체적으로, 상기 압력계의 측정값에 따라 추정되는 상기 증발가스량을 상기 발전기로 전달되는 시간별 증발가스량으로 환산하여 상기 발전기의 시간별 발전가능량을 파악할 수 있다.Specifically, the amount of BOG estimated according to the measurement value of the pressure gauge may be converted into the BOG amount for each hour delivered to the generator to determine the amount of power generation possible for each hour of the generator.
구체적으로, 상기 전력량 파악부는, 상기 선박의 시간별 필요전력량을 파악하고, 상기 제어부는, 시간별로 상기 발전가능량 및 상기 필요전력량을 고려하여 상기 외부전원을 제어할 수 있다.Specifically, the power amount determining unit may determine the amount of power required by time of the vessel, and the control unit may control the external power source in consideration of the amount of power available for each time and the required amount of power.
본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 전력 제어 시스템을 갖는 것을 특징으로 한다.A ship according to an aspect of the present invention is characterized in that it has the power control system.
구체적으로, 냉동 컨테이너를 포함하는 컨테이너를 탑재한 컨테이너선일 수 있다.Specifically, it may be a container ship mounted with a container including a reefer container.
구체적으로, 상기 외부전원은, 정박 시 상기 냉동 컨테이너로 전력을 전달할 수 있다.Specifically, the external power source may deliver power to the refrigerating container when anchored.
본 발명에 따른 전력 제어 시스템 및 이를 구비하는 선박은, 선박이 육상에 접안해 있을 때 선박 내에서 발생하는 증발가스를 이용하여 발전을 구현하되, 증발가스를 이용한 발전과 외부전원으로부터의 전력 전달을 서로 연계하여 제어함으로써, 에너지 운용의 효율성을 극대화할 수 있다.The power control system according to the present invention and a ship having the same, implement power generation using boil-off gas generated in the ship when the ship is docked on land, but perform power generation using boil-off gas and power transmission from an external power source By linking and controlling each other, the efficiency of energy operation can be maximized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 시스템의 프로세스를 나타내는 순서도이다.1 is a side view of a ship according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a power control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of a power control system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, it should be noted that only the same components are given the same number as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서 액화가스는 LPG, LNG, 에탄, 암모니아 등일 수 있지만, 냉각에 의해 액체 상태로 운송되나 비등점이 상온보다 낮아 상온에서 기체 상태로 증발할 수 있는 모든 물질을 의미할 수 있다.Hereinafter, the liquefied gas may be LPG, LNG, ethane, ammonia, etc., but may refer to any material that is transported in a liquid state by cooling, but has a lower boiling point than room temperature and can evaporate to a gaseous state at room temperature.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 전력 제어 시스템과 이를 구비하는 선박을 포함하는 것이며, 이때 선박은 액화가스를 운반하는 액화가스 운반선이나 컨테이너를 적재하는 컨테이너선과 같은 일반 상선 외에도 FLNG, FSRU 등과 같은 해양플랜트를 포괄하는 표현임을 알려둔다. 다만 이하에서는 편의상 본 발명의 전력 제어 시스템이 컨테이너선에 적재되는 경우로 한정하여 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is intended to include a power control system and a ship having the same, in which case the ship is a general merchant ship such as a liquefied gas carrier carrying liquefied gas or a container ship carrying containers, as well as offshore plants such as FLNG and FSRU. let me know However, hereinafter, for convenience, the description is limited to a case in which the power control system of the present invention is loaded on a container ship.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 시스템의 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 시스템의 프로세스를 나타내는 순서도이다. 참고로 도 2에서 실선은 유체 전달, 점선은 신호 전달, 일점쇄선은 전력 전달을 나타낸다.1 is a side view of a ship according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram of a power control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a process of the power control system according to an embodiment of the present invention is a flowchart showing For reference, in FIG. 2 , a solid line indicates fluid transmission, a dotted line indicates signal transmission, and a dashed-dotted line indicates power transmission.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(1)은, 일례로 컨테이너선으로서, 냉동 컨테이너(15a)를 포함하는 다수의 컨테이너(15)를 탑재할 수 있다. 이때 냉동 컨테이너(15a)는 일반 컨테이너(15)와는 달리 내부의 온도를 낮춰주기 위해 전력을 소비하는 구성으로서, 전력 수요처일 수 있다.1 to 3 , a
선박(1)은 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크(12)를 포함한다. 액화가스 저장탱크(12)는 비등점이 상온보다 낮은 극저온의 액화가스를 액상으로 저장할 수 있으며, 액화가스의 증발을 억제하기 위해 단열 구조를 구비할 수 있다.The
그러나 액화가스 저장탱크(12) 내에서는 액화가스가 자연스럽게 기화하게 되면서 증발가스가 발생할 수 있고, 이로 인해 액화가스 저장탱크(12)의 내압은 상승할 수 있다. 즉 액화가스 저장탱크(12)의 내압은 액화가스 저장탱크(12) 내에서 발생한 증발가스의 양을 나타내는 지표로 사용될 수 있다.However, in the liquefied
이를 위해 액화가스 저장탱크(12)에는, 액화가스 저장탱크(12)의 압력을 측정하는 압력계(12a)가 마련될 수 있다. 압력계(12a)에 의해 측정되는 액화가스 저장탱크(12)의 압력은, 액화가스 저장탱크(12) 내의 증발가스량으로 환산되어 후술하는 전력 제어 시스템(10)의 제어에 활용될 수 있다.To this end, the liquefied
액화가스 저장탱크(12)는 도면에 나타난 바와 같이 선내에 구비될 수 있고, 일례로 엔진룸의 전방에서 선실의 후방에 마련될 수 있다. 물론 본 발명의 선박(1)에서 액화가스 저장탱크(12)의 배치는 상기로 한정되는 것이 아니며, 액화가스 저장탱크(12)는 선실의 직하방에 마련되거나, 상갑판 상에 마련되어 외부로 노출될 수도 있다.The liquefied
액화가스 저장탱크(12)는 Type B 형태로 마련되어 선내에 배치되거나, Type C 형태로 마련되어 선외에 배치될 수 있는데, 본 발명에서 액화가스 저장탱크(12)의 형태나 배치 등은 특별히 한정되지 않을 수 있다.The liquefied
선박(1)은 액화가스 저장탱크(12)에 저장되어 있는 액화가스 및/또는 증발가스를 이용하여 전력을 생성하는 발전기(11)를 포함할 수 있으며, 또는 선박(1)은 액화가스 및/또는 증발가스로 회전력을 발생시켜서 프로펠러를 회전해 선박(1)을 추진시키는 엔진(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.The
즉 선박(1)은, 엔진을 이용하여 프로펠러가 연결되는 축을 회전시켜 추진하는 축 추진 방식을 사용하거나, 또는 프로펠러를 회전하는 전기모터(도시하지 않음)를 구비하고 발전기(11)로부터 생성된 전력을 이용하여 전기모터를 구동하는 전기 추진 방식을 사용할 수도 있다. That is, the
다만 선박(1)이 어느 추진 방식을 사용하더라도, 선내에 마련되는 각종 전력 수요처로 전력을 공급하기 위해서 발전기(11)는 필수적으로 마련될 수 있다. 즉 선박(1)은 발전기(11)를 이용하여 선내로 전력을 공급하고 또한 추진을 구현하는 전기 추진 방식을 이용하거나, 발전기(11)를 이용하여 선내로 전력을 공급하고 엔진을 이용하여 추진을 구현하는 축 추진 방식을 이용할 수 있다.However, no matter which propulsion method the
액화가스 저장탱크(12)에서 발전기(11)로는 가스 공급라인(13)이 마련될 수 있다. 가스 공급라인(13)은 극저온의 액화가스 또는 증발가스를 발전기(11)로 전달하기 위한 배관으로, 이중 구조를 구비하여 단열을 구현할 수 있다.A
가스 공급라인(13)에는, 액화가스 저장탱크(12)에서 발전기(11)로 전달되는 증발가스를 압축하는 압축기(14)가 마련될 수 있다. 이 경우 가스 공급라인(13)은 증발가스 공급라인(13)일 수 있다.The
압축기(14)는 액화가스 저장탱크(12)에서 발생한 증발가스의 압력을, 발전기(11)가 요구하는 압력(일례로 10bar 내외)으로 높이기 위해 증발가스를 압축하는 구성이며, 복수 개의 압축기(14)가 가스 공급라인(13) 상에 직렬로 배치되어, 증발가스를 다단 압축할 수 있다.The
가스 공급라인(13)에서 압축기(14)의 하류에는, 유량계(13a)가 마련될 수 있다. 유량계(13a)는 압축기(14)를 통해 압축된 후 발전기(11)로 전달되는 증발가스량을 측정한다. A
유량계(13a)에 의해 측정된 측정값은 시간별로 발전기(11)에 전달되는 증발가스의 유량을 의미하는 반면, 앞서 언급한 압력계(12a)에 의해 측정된 측정값은 액화가스 저장탱크(12)에 저장된 증발가스량 자체를 나타내는 것이어서 측정값의 차원이 서로 다르다.The measured value measured by the
따라서 후술하겠으나, 전력 제어 시스템(10)이 압력계(12a)의 측정값을 이용하고자 하는 경우에는, 압력계(12a)의 측정값을 시간 단위로 환산하는 과정이 필요할 수 있다.Therefore, as will be described later, when the
이하에서는 도 2를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 시스템(10)에 대해 상세히 서술하도록 한다.Hereinafter, the
상기에서 설명한 선박(1)에 탑재되는 전력 제어 시스템(10)은, 액화가스 및 증발가스를 저장하는 액화가스 저장탱크(12)를 갖는 선박(1)의 전력을 제어하는 시스템으로서, 발전량 파악부(100), 전력량 파악부(200), 제어부(300)를 포함한다.The
발전량 파악부(100)는, 선박(1)에 마련되어 증발가스로 전력을 생성하는 발전기(11)로 공급되는 증발가스량을 토대로 발전기(11)의 발전가능량을 파악한다. 이때 발전기(11)는 앞서 언급한 바와 같이 선내 전력 수요처로 전력을 공급하기 위해 마련되는 것이지만, 선박(1)의 추진을 추가로 담당할 수도 있다.The power generation
발전량 파악부(100)는, 유량계(13a) 및/또는 압력계(12a)를 이용하여 발전기(11)로 공급되는 증발가스량을 확인할 수 있다. 일례로 발전량 파악부(100)가 유량계(13a)를 이용하는 경우, 유량계(13a)의 측정값은 앞서 설명한 바와 같이 압축기(14)에서 압축되어 발전기(11)로 공급되는 증발가스량일 수 있으므로, 발전량 파악부(100)는 유량계(13a)의 측정값을 토대로 발전기(11)의 시간별 발전가능량을 파악할 수 있다.The generation
반면 발전량 파악부(100)가 압력계(12a)를 이용하는 경우, 발전량 파악부(100)는 압력계(12a)의 측정값을 통해 증발가스량을 추정할 수 있다. 이때 액화가스 저장탱크(12)의 내압과 증발가스량은 테이블 데이터 등을 이용하여 서로 매칭될 수 있으며, 다만 액화가스 저장탱크(12) 내에 저장된 액화가스의 양이 내압에 영향을 미칠 수 있는바, 액화가스 저장탱크(12)에는 레벨계(도시하지 않음)가 마련되고 발전량 파악부(100)는 액화가스 저장탱크(12)의 레벨을 고려하면서 액화가스 저장탱크(12)의 내압을 통해 증발가스량을 파악할 수 있다.On the other hand, when the generation
이때 파악된 증발가스량은 유량계(13a)의 측정값과는 달리 시간 단위의 값이 아닐 수 있는바, 발전량 파악부(100)는 추정된 증발가스량을 발전기(11)로 전달되는 시간별 증발가스량으로 환산할 수 있다. 즉 발전량 파악부(100)는, 압력계(12a)를 통해 산출된 증발가스량을, 가스 공급라인(13)이나 압축기(14), 발전기(11) 등의 제원 등을 고려하여 발전기(11)로 전달되는 시간별 증발가스량으로 치환할 수 있으며, 치환 과정에는 액화가스 저장탱크(12)에 저장된 증발가스량에 따라 시간별로 발전기(11)에 전달되는 증발가스량을 측정해둔 테이블 데이터 등이 이용될 수 있지만, 구체적인 계산 방법은 특별히 한정되지 않는다.At this time, the detected BOG may not be a value in units of time, unlike the measured value of the
또는 압력계(12a)에 의해 액화가스 저장탱크(12)의 내압이 소정의 압력범위를 넘어설 경우, 액화가스 저장탱크(12)의 보호를 위해 증발가스의 배출이 자동적으로 이루어질 수 있으며, 이때 압축기(14)의 부하에 따라 발전기(11)로 전달되는 시간별 증발가스량이 산출될 수도 있다. Alternatively, when the internal pressure of the liquefied
즉 발전량 파악부(100)는, 유량계(13a), 압력계(12a), 압축기(14)의 부하 등 발전기(11)로 전달되는 증발가스량을 산출할 수 있는 어떠한 데이터도 이용 가능하며, 발전량 데이터는 발전기(11)로 전달되는 시간별 증발가스량을 토대로 발전기(11)의 시간별 발전가능량을 파악할 수 있다.That is, the generation
전력량 파악부(200)는, 선박(1)의 필요전력량을 파악한다. 선박(1)의 필요전력량은 순시 전력으로 시간 단위의 값일 수 있다. 즉 전력량 파악부(200)는 선박(1)의 시간별 필요전력량을 파악하게 될 수 있다. 따라서 후술하겠지만, 필요전력량을 발전가능량과 대비하기 위해서 발전량 파악부(100)는 발전가능량을 필요전력량과 동일한 단위로 맞출 수 있다.The electric
전력량 파악부(200)가 파악하는 필요전력량은, 선박(1)이 운항 중인 경우가 아니라 정박 중인 경우에 발생하는 것일 수 있다. 본 실시예는 선박(1)이 항구 등에 접안하였을 때 육상 등에 마련되는 외부전원(20)으로부터 전력을 공급받는 과정에서 사용되는 것이므로, 전력량 파악부(200)는 선박(1)의 정박 시 필요전력량을 파악할 수 있다.The amount of power required by the power
선박(1)이 일례로 컨테이너선인 경우, 전력량 파악부(200)에 의하여 파악되는 필요전력량은, 선실 등에 의해 발생하되 주로 냉동 컨테이너(15a) 등에 의해 발생할 수 있다. 즉 본 실시예는, 컨테이너선이 정박하였을 때 외부전원(20)으로부터 냉동 컨테이너(15a)로 전력이 전달되도록 하여, 냉동 화물을 안정적으로 보관할 수 있다.When the
제어부(300)는, 발전가능량 및 필요전력량을 고려하여, 선박(1)의 외부에 마련되며 선박(1)으로 전력을 전달하는 외부전원(20)을 제어할 수 있다. 이때 외부전원(20)은, 선박(1)이 정박 시 선박(1)으로 전력을 전달하는 육상전원일 수 있으며, 외부전원(20)으로부터 선박(1)으로 전달되는 전력은, 대부분 선박(1)에 탑재된 냉동 컨테이너(15a)로 전달될 수 있음은 앞서 언급한 바와 같다.The
물론 외부전원(20)은 육상전원이 아니라 타 선박이나 해양구조물 등에 마련되는 전원일 수 있고, 외부전원(20)으로부터 선박(1)으로 전달되는 전력은 선박(1)이 액화가스 운반선인 경우 카고 핸들링 장비(도시하지 않음)로 전달될 수도 있다. 즉 본 발명에서 외부전원(20)의 종류나 형태, 위치, 선박(1) 내에서 외부전원(20)으로부터 공급된 전력의 사용처 등은 특별히 한정되지 않음을 알려둔다.Of course, the
제어부(300)는, 필요전력량에서 발전가능량을 비교한다. 이때 필요전력량은 순시 전력으로 시간 단위로 나타나는 값이며, 이를 고려하여 발전량 파악부(100) 역시 시간별로 발전가능량을 파악하였는바, 제어부(300)는 시간별로 발전가능량 및 필요전력량을 고려하여 외부전원(20)을 제어할 수 있다.The
구체적으로 발전가능량이 필요전력량을 넘어서는 경우에는, 선박(1) 내에서 증발가스를 이용하여 발전기(11)로 전력을 생성하여 사용하도록 함으로써, 증발가스를 연소시켜 버리지 않고 선박(1) 내 전력 수요처의 요구를 충족시켜주도록 하면서, 외부전원(20)이 불필요하게 가동하지 않도록 할 수 있다.Specifically, when the amount of power available exceeds the required amount of electricity, power is generated and used by the
반면 발전가능량이 필요전력량에 미치지 못하는 경우에는, 선박(1) 내에서 증발가스를 이용하여 발전기(11)가 가동되더라도 전력 수요처가 제대로 가동되지 못할 수 있는바, 제어부(300)는 육상 등에 마련되는 외부전원(20)을 구동하여 선박(1) 내 전력 수요처의 요구를 충족시켜줄 수 있다. On the other hand, if the amount of available power does not reach the required amount of power, even if the
이때 제어부(300)는, 필요전력량에서 발전가능량을 제외한 부족분만큼 외부전원(20)이 전력을 선박(1)으로 전달하도록 외부전원(20)을 제어할 수 있다. 즉 제어부(300)는, 외부전원(20)의 가동을 선박(1) 내 증발가스량과 연계하여 가동되도록 하여, 선박(1) 내에서 발생하는 증발가스가 버려지는 것을 방지하면서 외부전원(20)의 부하를 절감할 수 있다.In this case, the
또는 제어부(300)는, 발전가능량 및 필요전력량의 대소에 따라, 외부전원(20)에 의한 전력 전달 또는 발전기(11)에 의한 발전을 택일적으로 구현하여 필요전력량이 충족되도록 할 수도 있다. 이는 발전가능량과 필요전력량의 비교 시 외부전원(20)의 가동이 반복적으로 On/Off 되는 것을 최소화하기 위함이다.Alternatively, the
이하에서는 도 3을 토대로 본 실시예의 전력 제어 시스템(10)의 프로세스를 설명하도록 한다.Hereinafter, a process of the
도 3을 참조하면, 먼저 증발가스량이 파악될 수 있으며, 이때 증발가스량은 유량계(13a)에 의해 파악되는 시간별 증발가스량을 의미하거나, 압력계(12a)에 의해 파악되는 증발가스량을 의미할 수 있다. 물론 압력계(12a)에 의해 증발가스량이 파악되는 경우에는 앞서 설명한 바와 같이 시간 단위로 환산되는 과정이 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3 , the BOG amount may be grasped first, and in this case, the BOG amount may mean the BOG amount for each hour detected by the
이후 발전량 파악부(100)는, 발전기(11)로 전달되는 시간별 증발가스량을 이용하여 발전기(11)의 시간별 발전가능량을 파악할 수 있다. 물론 발전가능량의 파악과 함께, 본 실시예는 전력량 파악부(200)를 통하여 선박(1) 내 시간별 필요전력량이 파악될 수 있다.Thereafter, the generation
이후 제어부(300)는, 발전가능량과 필요전력량을 비교하고, 발전가능량이 충분하면 증발가스로 발전하여 필요전력량을 충족시켜줄 수 있다. 그러나 발전가능량이 필요전력량 대비 부족하면, 부족분 만큼을 외부전원(20)으로부터 보충해주기 위해 외부전원(20)을 이용할 수 있다.Thereafter, the
물론 제어부(300)는, 발전가능량이 필요전력량보다 적을 경우, 외부전원(20)만을 이용하여 필요전력량을 충족시켜줄 수도 있음은 앞서 설명한 바와 같다.Of course, as described above, the
이와 같이 본 실시예는, 선박(1)이 정박해 있을 때 외부전원(20)을 이용하여 선박(1) 내 전력 수요처의 가동을 보장하면서도, 외부전원(20)에 전적으로 의존함에 따라 선박(1) 내에서 발생하는 증발가스가 버려지게 되는 문제를 해소하기 위해서, 선박(1) 내 증발가스량에 따라 외부전원(20)의 가동을 동기화(Synchronizing) 함으로써, 증발가스가 버려지는 것을 절감하면서 외부전원(20)의 부하를 낮춰줄 수 있다.As such, in this embodiment, while the
본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예의 내용 중 적어도 일부와 공지 기술의 조합을 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and combinations of at least some of the contents of the embodiments and known techniques may be included as other embodiments.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described focusing on the embodiments of the present invention, but this is merely an example and does not limit the present invention. It will be appreciated that various combinations or modifications and applications not illustrated in the embodiments are possible within the scope. Accordingly, descriptions related to variations and applications that can be easily derived from the embodiments of the present invention should be interpreted as being included in the present invention.
1: 선박 10: 전력 제어 시스템
11: 발전기 12: 액화가스 저장탱크
12a: 압력계 13: 가스 공급라인
13a: 유량계 14: 압축기
15: 컨테이너 15a: 냉동 컨테이너
100: 발전량 파악부 200: 전력량 파악부
300: 제어부 20: 외부전원1: Vessel 10: Power Control System
11: Generator 12: Liquefied gas storage tank
12a: pressure gauge 13: gas supply line
13a: flowmeter 14: compressor
15:
100: generation amount determination unit 200: electricity amount determination unit
300: control unit 20: external power
Claims (11)
상기 선박에 마련되어 증발가스로 전력을 생성하는 발전기로 공급되는 증발가스량을 토대로 상기 발전기의 발전가능량을 파악하는 발전량 파악부;
상기 선박의 필요전력량을 파악하는 전력량 파악부; 및
상기 발전가능량 및 상기 필요전력량을 고려하여, 상기 선박의 외부에 마련되며 상기 선박으로 전력을 전달하는 외부전원을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 발전가능량이 상기 필요전력량 이상인 경우 상기 외부전원이 가동하지 않도록 제어하고, 상기 발전가능량이 상기 필요전력량에 미치지 못하는 경우 상기 필요전력량에서 상기 발전가능량을 제외한 부족분에 대응하여 상기 외부전원이 가동되도록 제어하여, 상기 발전가능량에 따라 상기 외부전원의 가동을 동기화하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.In the system for controlling the power of a ship having a liquefied gas storage tank for storing boil-off gas,
a generation amount determining unit provided in the ship and configured to determine the amount of power generation possible of the generator based on the amount of BOG supplied to a generator that generates electric power from BOG;
an amount of power determining unit for determining the amount of power required of the vessel; and
In consideration of the amount of power generation and the amount of power required, it is provided outside the ship and includes a control unit for controlling an external power source that transmits power to the ship,
The control unit is
When the amount of power available is greater than or equal to the required amount of power, the external power source is controlled not to operate, and when the amount of power that can be generated does not reach the required amount of power, the external power source is operated in response to a shortage excluding the amount of power available from the required amount of power. Thus, the power control system, characterized in that for synchronizing the operation of the external power source according to the amount of power generation possible.
상기 선박이 정박 시 상기 선박으로 전력을 전달하는 육상전원인 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.According to claim 1, wherein the external power source,
A power control system, characterized in that the ship is an onshore power source that transmits power to the ship when the ship is anchored.
상기 발전가능량 및 상기 필요전력량의 대소에 따라, 상기 외부전원에 의한 전력 전달 또는 상기 발전기에 의한 발전을 택일적으로 구현하여 상기 필요전력량이 충족되도록 하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.According to claim 1, wherein the control unit,
Power control system, characterized in that by implementing power transmission by the external power source or power generation by the generator alternatively according to the magnitude of the power generation possible amount and the required power amount, the required power amount is satisfied.
상기 액화가스 저장탱크에서 상기 발전기로 전달되는 증발가스량을 측정하는 유량계를 더 포함하며,
상기 발전량 파악부는, 상기 유량계의 측정값을 토대로 상기 발전기의 시간별 발전가능량을 파악하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.The method of claim 1,
Further comprising a flow meter for measuring the amount of boil-off gas transferred from the liquefied gas storage tank to the generator,
The power generation amount determining unit, Power control system, characterized in that for determining the amount of power generation by time of the generator based on the measured value of the flow meter.
상기 액화가스 저장탱크의 압력을 측정하는 압력계를 더 포함하며,
상기 발전량 파악부는, 상기 압력계의 측정값을 토대로 상기 증발가스량을 추정하여 상기 발전기의 발전가능량을 파악하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.The method of claim 1,
Further comprising a pressure gauge for measuring the pressure of the liquefied gas storage tank,
The power generation amount determining unit, the power control system, characterized in that for estimating the amount of boil-off gas based on the measured value of the pressure gauge to grasp the power generation possible amount of the generator.
상기 압력계의 측정값에 따라 추정되는 상기 증발가스량을 상기 발전기로 전달되는 시간별 증발가스량으로 환산하여 상기 발전기의 시간별 발전가능량을 파악하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.7. The method of claim 6,
Power control system, characterized in that the amount of BOG estimated according to the measured value of the pressure gauge is converted into the BOG amount for each hour delivered to the generator to determine the amount of power generation possible for each hour of the generator.
상기 선박의 시간별 필요전력량을 파악하고,
상기 제어부는, 시간별로 상기 발전가능량 및 상기 필요전력량을 고려하여 상기 외부전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.The method of claim 5 or 7, wherein the power amount determining unit,
Determine the amount of power required by the hour of the vessel,
The control unit, the power control system, characterized in that for controlling the external power source in consideration of the amount of power generation possible and the required power for each time.
냉동 컨테이너를 포함하는 컨테이너를 탑재한 컨테이너선인 것을 특징으로 하는 선박.10. The method of claim 9,
A ship characterized in that it is a container ship on which a container including a reefer container is mounted.
정박 시 상기 냉동 컨테이너로 전력을 전달하는 것을 특징으로 하는 선박.11. The method of claim 10, wherein the external power source,
A ship, characterized in that for transmitting power to the reefer container when anchored.
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