KR20070115733A - Power generation system using wind force, tide, oceanic current, and wave-force - Google Patents
Power generation system using wind force, tide, oceanic current, and wave-force Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070115733A KR20070115733A KR1020070052899A KR20070052899A KR20070115733A KR 20070115733 A KR20070115733 A KR 20070115733A KR 1020070052899 A KR1020070052899 A KR 1020070052899A KR 20070052899 A KR20070052899 A KR 20070052899A KR 20070115733 A KR20070115733 A KR 20070115733A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- seawater
- power
- wave
- wind
- currents
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
- F03B13/24—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy to produce a flow of air, e.g. to drive an air turbine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
- F03B13/266—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy to compress air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/02—Other machines or engines using hydrostatic thrust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B7/00—Water wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/008—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with water energy converters, e.g. a water turbine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2220/00—Application
- F05B2220/30—Application in turbines
- F05B2220/32—Application in turbines in water turbines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Oceanography (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
도1은 본 발명에 따른 풍력, 조류, 해류 및 파력을 이용한 발전시스템의 개략적인 개념도.1 is a schematic conceptual diagram of a power generation system using wind, tidal currents, currents, and wave forces according to the present invention;
도2는 본 발명에 따른 풍력, 조류, 해류 및 파력을 이용한 발전시스템의 개략적인 구성도.Figure 2 is a schematic configuration diagram of a power generation system using wind, tidal currents, currents and wave power in accordance with the present invention.
도3는 도2의 파력에 의한 공기압축기를 개략적으로 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view schematically showing the air compressor by the wave force of FIG.
도4은 도2의 파력에 의한 해수압축기를 개략적으로 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view schematically showing the seawater compressor by the wave force of FIG.
도5는 도2의 조류,해류 및 파력을 이용한 해수압축기를 개략적으로 나타낸 것으로, 도5의 (a)는 해수방향에 따른 해수압축기의 사용상태도이고, 도5의 (b)는 파력에 의한 해수압축기의 사용상태도. Figure 5 schematically shows a seawater compressor using the tidal current, current and wave of Figure 2, Figure 5 (a) is a state diagram of the use of the seawater compressor along the sea direction, Figure 5 (b) is a seawater by the wave State of use of the compressor.
도6은 도5에 나타낸 회전해수압축유닛을 개략적으로 나타낸 분해 사시도.6 is an exploded perspective view schematically showing the rotary seawater compression unit shown in FIG.
도7은 본 발명에 따른 풍력, 조류, 해류 및 파력을 이용한 발전시스템의 다른실시예에 대한 개략적인 구성도.7 is a schematic diagram of another embodiment of a power generation system using wind, tidal currents, currents, and wave forces according to the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 설명* Description of the main parts of the drawings
100 : 풍력에 의한 해수압축기 100: seawater compressor by wind power
200 : 조류, 해류 및 파력에 의한 해수압축기200: seawater compressor due to algae, currents and waves
210 : 부이형 피스톤 220 : 회전해수압축유닛210: buoyant piston 220: rotary seawater compression unit
230 : 피스톤 조립체 300 : 파력에 의한 공기압축기230: piston assembly 300: air compressor by wave force
310 : 부이형 피스톤 320 : 피스톤 조립체310: buoyant piston 320: piston assembly
400 : 발전기 410 : 가압물탱크 400: generator 410: pressurized water tank
420 : 수차발전기 420: water generator
본 발명은 풍력, 조류, 해류 및 파력을 이용한 발전시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 풍력에 의한 해수압축기, 조류, 해수, 및 파력에 의한 해수압축기, 파력에 의한 공기압축기를 포함하고, 가압물탱크에 압축공기와 압축해수를 공급함에 따라 파고의 비균일성과 무관하게 고압의 유체를 수차발전기에 공급하여 일정한 전력생산이 가능한 파력 발전 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a power generation system using wind, tidal currents, currents and wave forces. More specifically, the present invention includes seawater compressors by wind, algae, seawater, seawater compressors by wave force, air compressors by wave force, and provides non-uniformity of wave height by supplying compressed air and compressed seawater to the pressurized water tank. It relates to a wave power generation system capable of producing a constant power by supplying a high pressure fluid to a water generator regardless.
우리나라는 현재 에너지원 단위(국내 총생산당 소비에너지)가 세계에서 가장 높은 수준이며, 에너지 국외 의존도는 전체 사용량의 97%(한겨레 2004년 9월 20일자)이고, 대부분이 화석연료 및 핵발전에 의한 것이다. 그리고 재생에너지는 전체 사용량의 2%이하에 불과한 실정이다. 이와 같이 현재 환경을 고려한 에너지 사용에 관한 필요성이 급격히 부각되고 있는 실정에서 재생에너지 개발은 선택이 아닌 필수적인 상황이다. Korea currently has the highest energy source unit (consumption energy per gross domestic product) in the world, and the dependence on energy abroad is 97% of total consumption (September 20, 2004), and most of them are from fossil fuels and nuclear power generation. will be. Renewable energy is only less than 2% of total consumption. As such, the necessity for the use of energy in consideration of the current environment is rapidly emerging, and the development of renewable energy is not an option but an essential situation.
이를 위한 재생 에너지로서 태양열, 풍력, 및 조력의 에너지가 개발되고 있으나, 태양열의 경우 일조시간에만 집광이 가능하고, 아침 및 저녁에는 효율이 10%로 감소되고 기상악후로 인해 효율은 20% 감소되고, 풍력의 경우 국내의 지리적 여건상 효율성이 많이 떨어지고, 규칙적이지 못해 전력발생에 적절하지 못하고, 조력의 경우 국내의 지리적 여건을 반영하여 파력에너지와 함께 국내 적용이 적합한 재생에너지로 판단되나 조수 간만의 차를 이용하므로 얻어질 수 있는 에너지가 충분하지 못한 문제점을 지니고 있다.Solar, wind, and tidal energy is being developed as a renewable energy for this purpose, but solar heat can only be collected during sunshine hours, and the efficiency is reduced to 10% in the morning and evening, and the efficiency is reduced by 20% due to bad weather. In the case of wind power, the efficiency is low due to domestic geographic conditions, it is not regular, and it is not suitable for power generation.In the case of tidal power, it is considered that renewable energy is suitable for domestic application together with wave energy. The problem with using a car is that not enough energy can be obtained.
이에 반하여, 파력 에너지는 태양에너지와 함께 아무리 사용하여도 고갈되지 않는 무한청정 에너지라고 할 수 있다. 그리고 인류의 미래를 위한 대체 에너지원으로서의 큰 기대에 의해 가용에너지 추출방법에 대한 연구가 오랫동안 수행되어 왔고, 많은 장점을 지니고 있어 선진국에서도 활발한 개발이 이루어지고 있다. On the other hand, wave energy can be said to be infinitely clean energy that is not depleted no matter how used together with solar energy. In addition, research on available energy extraction methods has been conducted for a long time due to high expectations as an alternative energy source for the future of mankind, and has many advantages, and active development is being developed in developed countries.
또한, 현존하는 발전 시스템 중에서 발전효율이 가장 높은 시스템은 수차발전이다. 그리고 상기 수차발전은 물의 위치에너지 즉, 수두차×유량을 수차(프란시스수차, 펠턴수차등)를 이용하여 95%이상의 효율로 전기에너지로 바꾼다. 그러나 예측가능성과 지속성이 있는 위치에너지의 확보가 어려워 가동효율이 저하되고 댐 건설비 등 많은 비용이 소요되며, 환경문제 또한 발생된다.In addition, among the existing power generation systems, the highest generation efficiency system is aberration power generation. The aberration power generation converts the potential energy of water, that is, water head difference × flow rate into electrical energy with an efficiency of 95% or more using aberrations (Francis aberration, Felton aberration, etc.). However, it is difficult to secure potential energy with predictability and sustainability, which lowers operating efficiency and costs a lot such as dam construction costs.
상기 수차발전을 구현하기 위한 동력의 하나로 파력에너지는 고갈되지 않는 무한청정 에너지라고 할 수 있으며, 이를 이용한 발전장치는 해안으로부터 충분히 먼 곳에 설치되고, 태양 에너지나 풍력 에너지에 비하여 보다 예측가능하며 전력망을 이용하여 급송할 수 있어 수익성이 높다. 이에 더하여 파력 에너지의 강점은 고전력 밀도를 가진다는 것이며 대양에 존재하는 풍력 에너지까지 포함하는 파력을 더욱 쉽고 싸게 집적할 수 있다.As one of the powers for implementing the aberration power generation, the wave energy is an infinite clean energy that is not depleted. The power generation device using the same is installed far enough from the coast, and is more predictable than the solar energy or the wind energy, Profitability is high because it can be used for dispatch. In addition, the strength of wave energy is that it has a high power density, and it is easier and cheaper to integrate wave power including wind energy existing in the ocean.
상기의 이점으로 인해 파력에너지를 이용한 발전기는 다양하게 개발되고 있으나 효율이 적고 전력생산 대비 설치비가 매우 커서 실용화에 어려움이 있으며, 효과적으로 구현하기 위해서는 지리적 여건뿐만 아니라, 기술적으로도 많은 점을 보완하여야 하고, 그 구조 또한 매우 복잡하여 유지 및 보수에 비용이 많이 든다는 문제점을 지니고 있다.Due to the above advantages, generators using wave energy have been developed in various ways, but the efficiency is low and the installation cost is very high compared to power generation, which makes it difficult to put them into practical use. The problem is that the structure is also very complicated and expensive to maintain and repair.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 풍력에 의한 해수압축기, 조류, 해수, 및 파력에 의한 해수압축기를 포함하고, 압축해수를 가압물탱크에 동시에 또는 상보적으로 공급함에 따라 파고의 비균일성과 무관하게 수차발전기에 공급할 수 있는 풍력, 조류, 해류 및 파력을 이용한 발전시스템을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention includes a seawater compressor by wind power, algae, seawater, and seawater compressor by wave power, and compresses seawater into a pressurized water tank. It is to provide a power generation system using wind, tidal currents, currents and wave power that can be supplied to a water turbine generator irrespective of non-uniformity of digging by supplying simultaneously or complementarily.
본 발명의 다른 목적은 풍력에 의한 해수압축기, 조류, 해수, 및 파력에 의한 해수압축기, 파력에 의한 공기압축기를 포함하여 이루어짐에 따라, 상기 파력에 의한 공기압축기에 의해 가압물탱크에 저장된 해수의 상부를 가압함으로써, 저수위에서도 고압의 해수를 수차발전기에 공급하여 균일한 발전이 가능한 풍력, 조류, 해류 및 파력을 이용한 발전시스템을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention comprises a sea water compressor by wind, algae, sea water, and sea water compressor by wave, air compressor by wave, the sea water stored in the pressurized water tank by the air compressor by wave By pressurizing the upper portion, it is to provide a power generation system using wind, tidal currents, currents and wave power capable of uniform power generation by supplying high-pressure seawater to the aberration generator even at a low water level.
본 발명의 또 다른 목적은 풍력, 조류, 해류 및 파력에 의해 고압의 해수가 공급되는 수차발전기에 전력변환기, 수소 산소 발생장치, 수소저장탱크, 산소저장탱크, 연료전지, 변전 및 송전반, 및 전력송출선을 더 포함함으로써, 수차발전기에서 발생된 전력은 전력변환기 및 수소 산소 발생장치를 통해 각각 수소 및 산소로 수소저장탱크 및 산소저장탱크에 저장되고, 저장된 상기 수소 및 산소는 연료전지에 축적되고, 변전, 송전반, 및 전력송출선를 통해 전기공급이 가능한 발전시스템을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is a power converter, a hydrogen oxygen generator, a hydrogen storage tank, an oxygen storage tank, a fuel cell, a substation and a transmission panel, to a water generator which is supplied with high pressure seawater by wind, tidal currents, currents and waves. By further including a power transmission line, the power generated in the aberration generator is stored in the hydrogen storage tank and the oxygen storage tank as hydrogen and oxygen through the power converter and the hydrogen oxygen generator, respectively, and the stored hydrogen and oxygen are accumulated in the fuel cell. In order to provide a power generation system capable of supplying electricity through a substation, a transmission panel, and a power transmission line.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 풍력에 의한 해수압축기: 조류, 해수, 및 파력에 의한 해수압축기: 파력에 의한 공기압축기; 및 수차발전기를 포함하는 풍력, 조류, 해류 및 파력을 이용한 발전시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a seawater compressor by wind power: seawater compressor by tidal current, seawater, and wave power: an air compressor by wave power; And it provides a power generation system using wind, tidal current, ocean currents and wave power, including the aberration generator.
이하, 본 발명에 따른 파력을 이용한 공기압축기의 바람직한 구체예에 대한 구성, 기능 및 효과에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration, function and effects of the preferred embodiment of the air compressor using the wave force according to the present invention will be described in detail.
도1은 본 발명에 따른 풍력, 조류, 해류 및 파력을 이용한 발전시스템의 개략적인 개념도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 파력 발전시스템은 풍력에 의한 해수압축기(100), 조류, 해류 및 파력에 의한 해수압축기(200), 파력에 의한 공기압축기(300), 및 상기 압축기들로부터 해수가 공급되는 가압물탱크(410)와 수차발전기(420)를 포함하는 발전기(400)를 포함한다.1 is a schematic conceptual diagram of a power generation system using wind, tidal currents, currents, and wave forces according to the present invention. As shown in the figure, the wave power generation system according to the present invention from the
상기 풍력에 의한 해수압축기(100)는 풍력에 의해 회전되는 회전체(110)와, 상기 회전체에 의해 연동되어 해수를 공급하기 위한 로터리 베인펌프(120)를 포함하여 이루어진다. 그리고 풍력에 의한 회전체가 회전될 경우, 회전체의 하부로 연결된 축을 통해 로터리 베인펌프의 베인(vane)은 회전되고, 이에 의해 해수는 압축이송되어 가압물탱크(410)에 저장된다. The
상기 조류, 해류 및 파력에 의한 해수압축기(200)는 조류와 해류에 의해 회전되는 회전해수압축유닛과, 파력에 의해 상하이동되는 피스톤유닛을 포함하고, 상기 회전해수압축유닛 및 피스톤유닛에 의해 해수는 압축이송되어 가압물탱크(410)에 저장된다. The
상기 파력에 의한 공기압축기(300)는 파력에 의해 부이형 피스톤이 상하이동되며 압축공기가 발생되고, 상기 압축공기는 가압물탱크(410)에 공급된다. In the
이와 같이 이루어짐에 따라, 풍력에 의한 해수압축기(100)와 조류, 해류 및 파력에 의한 해수압축기(200)를 통해 가압물탱크(410)에 해수가 공급됨에 따라, 동시에 또는 상보적으로 해수가 공급되고, 상기 파력에 의한 공기압축기에 의해 가압물탱크에 저장된 해수의 상부를 가압함으로써, 저수위에서도 고압의 해수를 수차발전기(420)에 공급함에 따라 균일한 발전이 가능하게 된다. As such, as the seawater is supplied to the
도2는 본 발명에 따른 풍력, 조류, 해류 및 파력을 이용한 발전시스템의 개략적인 구성도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 상기 파력 발전시스템은 풍력에 의한 해수압축기(미도시), 파력에 의한 공기압축기(300), 조류, 해류 및 파력에 의한 해수압축기(200), 고압공기탱크(330), 공기압조절밸브(340), 과압공기배출밸 브(350), 가압물탱크(410), 수차발전기(420), 공급해수조절밸브(430), 전력변환기(510), 수소 산소 발생장치(520), 수소저장탱크(530), 산소저장탱크(540), 연료전지(550), 변전 및 송전반(560), 전력송출선(570) 및 해양구조물을 포함한다. 2 is a schematic configuration diagram of a power generation system using wind, tidal currents, currents, and wave forces according to the present invention. As shown in the figure, the wave power generation system is a seawater compressor (not shown) by the wind,
이와 같이 이루어지고, 조류, 해류 및 파력에 의해 상기 해수압축기(200)는 가압물탱크(410)에 해수를 공급하고, 풍력에 의한 해수압축기(미도시)에 의해 가아물탱크(410)에 의해 해수를 공급하고, 상기 공기압축기(300)에 의해 발생된 압축공기는 고압공기탱크(330)에 저장되고, 공기압조절밸브(340)에 의해 일정압으로 가압물탱크(410)에 압축공기를 공급하고, 상기 압축공기에 의해 가압된 해수가 수차발전기(420)에 공급됨에 따라 저수위에서도 고압의 해수 공급이 가능하고, 공급수조절밸브(430)에 의해 일정량이 수차발전기(420)에 공급됨에 따라 일정량의 균일한 전력생산이 가능하게 된다.The
또한 상기 수차발전기에 의해 발생된 전력은 전력변환기(510) 및 수소 산소 발생장치(520)를 통해 각각 수소 및 산소로 수소저장탱크(530) 및 산소저장탱크(540)에 저장된다. 또한, 저장된 수소 및 산소는 연료전지(550)로 축적되고, 변전 및 송전반(560), 및 전력송출선(570)를 통해 전기의 공급이 가능하게 된다. In addition, the power generated by the aberration generator is stored in the
도3는 도2의 파력에 의한 공기압축기를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 도3의 (a)는 부이형 피스톤(310)이 최대하강된 상태를 나타낸 것이고, 도3의 (b)는 부이형피스톤(310)이 최대상승된 상태를 나타낸 것이다. Figure 3 is a cross-sectional view schematically showing the air compressor by the wave force of Figure 2, Figure 3 (a) is a state in which the buoy-
도면에 나타낸 바와 같이, 상기 공기압축기(300)는 부이형 피스톤(310) 및 피스톤 조립체(320)를 포함한다. 상기 부이형 피스톤(310)은 상측으로 형성된 공기 흡입부, 공기 및 해수의 유입을 단속하기 위한 체크밸브(311, 312), 해수 및 공기가 수용되는 가압실(319), 및 해수에서의 상하 습동에 적합한 습동재로 만들어진 슬라이딩 부싱(314)을 포함하고 상기 피스톤 조립체(320)에 상하 슬라이드이동이 가능하도록 장착된다. As shown in the figure, the
또한, 상기 피스톤 조립체(320)는 해수 및 공기를 수용하기 위한 압축실(321)이 형성되고, 공기 및 해수의 유입을 단속하기 위한 체크벨브(322, 323)가 장착된다. 이에 더하여, 본 발명에 따른 공기압축기는 상기 부이형 피스톤(310)이 피스톤 조립체(320)에 장착되어 상하이동에 적합한 압력에서 충분히 밀봉(seal)되도록 장착되는 패킹을 더 포함한다.In addition, the
이와 같이 이루어지고, 상기 부이형 피스톤(310)의 하강시 공기와 함께 해수가 압축실로 유입된다. 이때 기체는 액체보다 빨리 흡입됨에 따라 공기는 해수보다 상대적으로 많은 량이 유입된다. 그리고 해수가 유입된 상태로 부이형 피스톤이 상승됨에 따라, 공기압축비는 극대화되고, 이에 발생된 압축공기는 가압물탱크(410)로 공급된다.In this way, the seawater is introduced into the compression chamber together with the air when the
또한 상기 부이형 피스톤(310)에서 부이의 형상은 원통형과 유선형으로 형성될 수 있으며, 유선형으로 형성되는 바람직하다. 이는 유선형이 해류, 또는 조류에 의한 부하를 줄이고, 이에 의해 피스톤 조립체(320) 및 해양구조물의 내력을 향상시키기 때문이다. 또한 유선형 부이에는 방향키(미도시)가 장착되는 것이 바람직하다. In addition, the buoy in the buoy-
도4은 도2의 파력에 의한 해수압축기를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 도4 의 (a)는 부이형 피스톤(210)이 최대하강된 상태를 나타낸 것이고, 도4의 (b)는 부이형 피스톤(210)이 최대상승된 상태를 나타낸 것이다. Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing the seawater compressor by the wave force of Figure 2, Figure 4 (a) shows the
도면에 나타낸 바와 같이, 상기 피스톤 유닛(200)은 부이형 피스톤(210) 및 피스톤 조립체(230)를 포함한다. 상기 부이형 피스톤(210)은 파력에 의해 상하 왕복이동되고 해수를 흡입하기 위한 것으로, 해수가 수용되는 가압실(211)이 형성되며, 해수에서의 상하 습동에 적합한 습동재로 만들어진 슬라이딩 부싱(212)이 장착되고, 상기 슬라이딩 부싱에는 체크밸브(213)가 형성되고, 상기 피스톤 조립체(230)에 상하 슬라이드이동이 가능하도록 장착된다. As shown in the figure, the
그리고, 상기 부이형 피스톤(210)은 유선형으로 형성되는 바람직하다. 이는 유선형이 해류, 또는 조류에 의한 부하를 줄여 피스톤조립체(230) 및 해양구조물의 내력을 향상시키기 때문이다. 이에 더하여 유선형 부이에는 방향키가 부착되는 것이 바람직하다.In addition, the
또한, 상기 피스톤 조립체(230)는 해수 및 공기를 수용하기 위한 압축실(231)이 형성되고, 체크벨브(232)가 형성된다. 그리고, 상기 부이형 피스톤(210) 및 피스톤 조립체(230)에는 상하이동에 적합하면서 사용압력에서 충분한 밀봉이 가능한 패킹이 장착되는 것이 바람직하다. In addition, the
이와 같이 이루어지고, 파고에 따라 부이형 피스톤(210)이 하강 될 경우, 가압실(211)로 해수가 유입되고, 부이형 피스톤이 상승 될 경우 상기 가압실(211)에 유입된 해수는 피스톤 조립체(230)의 압축실(231)로 이송되고 가압물탱크로 이송된다. When the
도5는 도2의 조류,해류 및 파력을 이용한 해수압축기를 개략적으로 나타낸 것으로, 도5의 (a)는 조류 및 해류의 방향에 따라 부이형 피스톤 및 회전해수압축유닛이 회전되어 구현되는 상태를 나타낸 것이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 하나 이상의 상기 회전해수압축유닛(220)은 부이형 피스톤(210)의 하부로 상기 피스톤 조립체(230)에 상하이동 가능하도록 장착된다. 그리고, 상기 조류 및 해류의 방향에 따라 부이형 피스톤 및 회전해수압축유닛은 회전된다.Figure 5 schematically shows a seawater compressor using the tidal current, current and wave of Figure 2, Figure 5 (a) is a state in which the buoy-type piston and rotary seawater compression unit is rotated according to the direction of the tidal current and current It is shown. As shown in the figure, one or more of the rotary
또한, 도5의 (b)는 파고에 따라 부이형 피스톤(210) 및 회전해수압축유닛(220)이 상하로 이동되어 구현되는 상태를 나타낸 것이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 상기 회전해수압축유닛(220)은 복수개가 장착되고, 파고에 따라 상하이동되고, 해류 및 조류에 의해 블레이드가 회전이동되고 이에 연동되는 로터리 베인펌프에 의해 해수를 공급하기 위한 것다. 또한 해류 및 조류는 그 깊이에 따라 유속이 다르고, 상기 복수개의 회전해수압축유닛(220)는 각각의 유속에 따라 회전되어 효율적으로 해수를 공급하게 된다. In addition, Figure 5 (b) shows a state in which the buoy-
상술된 바와 같이 도5에 나타낸 회전해수압축유닛(220)은 부이형 피스톤과 동시에 해수를 공급할 수 있도록 피스톤 조립체에 장착되어 구현되는 일례를 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 회전해수압축유닛(220)은 별도의 구조물에 장착되어 독립적으로 해수를 공급할 수도 있다. As described above, the rotary
이하 회전해수압축유닛의 구체적인 구성 및 형상과 이에 따른 작용효과에 대하여 자세히 기술한다. Hereinafter, the specific configuration and shape of the rotary seawater compression unit and the effects thereof will be described in detail.
도6은 도5에 나타낸 회전해수압축유닛의 개략적인 분해 사시도이다. 6 is a schematic exploded perspective view of the rotary seawater compression unit shown in FIG.
도면에 나타낸 바와 같이, 상기 회전해수압축유닛(220)은 부이형 바디(221) 및 하나 이상의 회전체를 포함한다. 상기 부이형 바디(221)는 삽입공(226)이 형성되어 피스톤 조립체(230)에 상하이동 가능하도록 장착되고, 상기 피스톤 조립체의 가압실 또는 가압물탱크(230)에 직접 해수를 공급하기 위한 해수공급로(미도시)가 형성된다. 또한 상기 부이형 피스톤과 같이, 조류 및 해류에 의한 축의 부하를 감소시키기 위해 유선형으로 형성되는 것이 바람직하다. As shown in the figure, the rotary
상기 회전체는 회전운동에 의해 해수를 공급하기 위한 것으로써, 복수개의 블레이드(222), 회전체바디(223), 및 로터리 베인펌프(224)를 포함한다. 상기 복수개의 블레이드(222)는 회전체바디(223)의 외주방향을 따라 소정각으로 펼침 및 접힘 가능하게 장착되고, 조류 및 해류에 의해 펼쳐지고 접혀짐을 반복하며 상기 회전체바디(232)를 회전시킨다. 그리고 상기 회전체바디(223)에는 로터리 베인펌프(224)가 고정장착됨에 따라 상기 회전체바디의 회전에 의해 로터리 베인펌프(224)는 회전되며 해수를 공급한다. The rotating body is for supplying seawater by a rotational movement, and includes a plurality of
상술된 바와 같이 회전해수압축유닛에 의해 공급되는 해수는 피스톤 조립체의 압축실로 공급되거나, 별도의 공급로를 통해 가압물탱크로 공급될 수 있다.As described above, the seawater supplied by the rotary seawater compression unit may be supplied to the compression chamber of the piston assembly, or may be supplied to the pressurized water tank through a separate supply passage.
이와 같이 이루어지고, 도6에 나타낸 바와 같이 상기 회전체가 조류 및 해류에 의해 상기 블레이드(222)가 회전체의 외주면에서 소정각도로 펼쳐지고, 접혀짐을 반복하며 회전체바디(223)를 회전시키고, 이에 연동되어 로터리 베인펌프(224)는 회전된다. 이때 상기 블레이드의 크기 및 체적에 의해 베인펌프의 회전을 설정할 수 있다. 그리고 상기 로터리 베인펌프(224)에 의해 공급되는 해수는 피스톤 조 립체(230)의 압축실(231) 또는 별도의 해수공급로를 통해 가압물탱크(130)로 공급될 수 있다. 상기 로터리 베인펌프(224)에 의한 해수공급은 본 발명에 따른 기술분야의 당업자에 의해 용이하게 구현될 수 있다. 6, the
도7은 본 발명에 따른 풍력, 조류, 해류 및 파력을 이용한 발전시스템의 다른실시예에 대한 개략적인 구성도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 발전시스템은 수차발전기에 연결되고, 수차발전기로부터 배출되는 폐수를 저장하고, 가압물탱크에 연결되는 물탱크(600)를 더 포함하고, 상기 물탱크(600)는 압축장치(미도시)에 의해 가압물탱크로 가압된 물을 공급함으로써, 해수로 인한 부식성과 이물질의 악영향의 문제점을 해소할 수 있다. 상기 물탱크에 의한 발전시스템 기술구현은 전술된 실시예와 병행하여 구현되거나 각각 단독으로 구현될 수 있고, 이는 본 발명에 따른 기술분야의 당업자에 의해 용이하게 구현될 수 있다.7 is a schematic diagram of another embodiment of a power generation system using wind, tidal currents, currents, and wave forces in accordance with the present invention. As shown in the figure, the power generation system according to the present invention further includes a
상술된 바와 같이 이루어짐에 따라, 본 발명은 풍력에 의한 해수압축기, 조류, 해수, 및 파력에 의한 해수압축기를 포함하고, 가압물탱크에 동시에 또는 상보적으로 해수가 공급됨에 따라 보다 효율적이고 균일하게 해수를 공급할 수 있으며, 상기 파력에 의한 공기압축기에 의해 가압물탱크에 저장된 해수의 상부를 가압함으로써, 저수위에서도 고압의 해수를 수차발전기에 공급할 수 있게 된다.As described above, the present invention includes a seawater compressor by wind power, algae, seawater, and seawater compressor by wave force, and more efficiently and uniformly as seawater is supplied to the pressurized water tank simultaneously or complementarily. The seawater can be supplied, and by pressurizing the upper portion of the seawater stored in the pressurized water tank by the air compressor by the wave force, it is possible to supply the high pressure seawater to the aberration generator even at a low water level.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the field of the present invention that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
상술된 바와 같이, 본 발명에 의하면 풍력에 의한 해수압축기, 조류, 해수, 및 파력에 의한 해수압축기, 파력에 의한 공기압축기를 포함하고, 압축해수를 가압물탱크에 동시에 또는 상보적으로 공급함에 따라 파고의 비균일성과 무관하게 수차발전기에 공급할 수 있고, 풍력에 의한 해수압축기, 조류, 해수, 및 파력에 의한 해수압축기, 파력에 의한 공기압축기를 포함하여 이루어짐에 따라, 상기 파력에 의한 공기압축기에 의해 가압물탱크에 저장된 해수의 상부를 가압함으로써, 저수위에서도 고압의 해수를 수차발전기에 공급하여 균일한 발전이 가능한 풍력, 조류, 해류 및 파력을 이용한 발전시스템을 제공하고, 풍력, 조류, 해류 및 파력에 의해 고압의 해수가 공급되는 수차발전기에 전력변환기, 수소 산소 발생장치, 수소저장탱크, 산소저장탱크, 연료전지, 변전 및 송전반, 및 전력송출선을 더 포함함으로써, 수차발전기에서 발생된 전력은 전력변환기 및 수소 산소 발생장치를 통해 각각 수소 및 산소로 수소저장탱크 및 산소저장탱크에 저장되고, 저장된 상기 수소 및 산소는 연료전지에 축적되고, 변전 및 송전반, 및 전력송출선를 통해 전기공급이 가능한 발전시스템을 제공하는 효과를 갖는다.As described above, the present invention includes a seawater compressor by wind, a tidal current, seawater, and a seawater compressor by wave force, an air compressor by wave force, and simultaneously or complementarily supply compressed water to the pressurized water tank. Irrespective of the nonuniformity of the wave height, it can be supplied to the aberration generator, and includes a seawater compressor by wind, a tidal wave, seawater, a seawater compressor by wave force, and an air compressor by wave force. By pressurizing the upper portion of the seawater stored in the pressurized water tank by providing a high-pressure seawater to the water turbine generator at low water level to provide a power generation system using the wind, tidal current, current and wave power that can be uniformly generated, wind, tidal current, current and Power converter, hydrogen oxygen generator, hydrogen storage tank, oxygen storage tank, smoke By further including a fuel cell, a substation and a transmission board, and a power transmission line, the power generated from the aberration generator is stored in a hydrogen storage tank and an oxygen storage tank as hydrogen and oxygen through a power converter and a hydrogen oxygen generator, respectively. The hydrogen and oxygen are accumulated in the fuel cell, and has an effect of providing a power generation system capable of supplying electricity through a substation and a transmission panel and a power transmission line.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060048990 | 2006-05-30 | ||
KR20060048990 | 2006-05-30 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100100732A Division KR20100118549A (en) | 2006-05-30 | 2010-10-15 | Power generation system using wind force, tide, oceanic current, and wave-force |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070115733A true KR20070115733A (en) | 2007-12-06 |
KR101015205B1 KR101015205B1 (en) | 2011-02-18 |
Family
ID=39142028
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070052899A KR101015205B1 (en) | 2006-05-30 | 2007-05-30 | power generation system using wind force, tide, oceanic current, and wave-force |
KR1020100100732A KR20100118549A (en) | 2006-05-30 | 2010-10-15 | Power generation system using wind force, tide, oceanic current, and wave-force |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100100732A KR20100118549A (en) | 2006-05-30 | 2010-10-15 | Power generation system using wind force, tide, oceanic current, and wave-force |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (2) | KR101015205B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104533698A (en) * | 2014-12-17 | 2015-04-22 | 西安理工大学 | Method utilizing wave energy for providing power for wind turbine AMD control systems |
CN113187659A (en) * | 2021-04-28 | 2021-07-30 | 山东大学 | Wind energy, wave energy and tidal current energy combined type power generation device |
CN118224038A (en) * | 2024-05-23 | 2024-06-21 | 惠生清洁能源科技集团股份有限公司 | Offshore wind-hydrogen coupling power compensation power generation method |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11351118A (en) * | 1998-06-10 | 1999-12-21 | Masao Shinozaki | Generator using water located at low position without dropping from high position and using wind force, air pressure and water pressure in combination |
JP2003056459A (en) * | 2001-08-15 | 2003-02-26 | Kenichi Toyama | Hydraulic induction power generation system by air buoyancy |
-
2007
- 2007-05-30 KR KR1020070052899A patent/KR101015205B1/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-10-15 KR KR1020100100732A patent/KR20100118549A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104533698A (en) * | 2014-12-17 | 2015-04-22 | 西安理工大学 | Method utilizing wave energy for providing power for wind turbine AMD control systems |
CN104533698B (en) * | 2014-12-17 | 2017-01-11 | 西安理工大学 | Method utilizing wave energy for providing power for wind turbine AMD control systems |
CN113187659A (en) * | 2021-04-28 | 2021-07-30 | 山东大学 | Wind energy, wave energy and tidal current energy combined type power generation device |
CN118224038A (en) * | 2024-05-23 | 2024-06-21 | 惠生清洁能源科技集团股份有限公司 | Offshore wind-hydrogen coupling power compensation power generation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101015205B1 (en) | 2011-02-18 |
KR20100118549A (en) | 2010-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK3256716T3 (en) | HYDROPNEUMATIC ENERGY STORAGE SYSTEM | |
CN110805524B (en) | Offshore solar energy, wind energy and wave energy complementary power generation equipment | |
CN103089533B (en) | Tidal current energy unsteady state pressurization sea water desalination and generating set | |
CN201810470U (en) | Combined device for generating power by utilizing wave energy and tide energy | |
CN202926515U (en) | Floating type wave energy seawater desalting device | |
CN102042158B (en) | Four-in-one generating set of wind, sea wave, ground swell and solar energy | |
KR101015204B1 (en) | An air compressor using wave-force | |
CN103485971A (en) | Ocean island wave power generation device | |
CN203532151U (en) | Wave power generation device for ocean islands | |
CN101806273B (en) | Tide power generation device | |
US20190085814A1 (en) | Energy Storage Process and System | |
CN104454357A (en) | Wind energy and wave energy combined electricity generation device | |
KR20130074001A (en) | Apparatus for wave power generation | |
KR20100114875A (en) | Seawater compressor using tide, oceanic current, and wave-force | |
KR101015205B1 (en) | power generation system using wind force, tide, oceanic current, and wave-force | |
CN201215062Y (en) | Hydraulic generating system utilizing buoyance | |
KR101037611B1 (en) | Seawater compressor using tide, oceanic current, and wave-force | |
CN105927461B (en) | A kind of poly- wave turbine type power generator | |
CN104389725A (en) | Multi-floater wave energy device using gas turbine | |
EP2299107A1 (en) | System for generating energy from marine dynamics | |
WO2022055439A1 (en) | Alternative generator harnessing wave energy | |
CN109306933A (en) | Ocean energy of flow gas storage device | |
WO2014181354A2 (en) | Method for power generation using tidal waves by trapping compressed air produced | |
KR20100114874A (en) | An air compressor using wave-force and electric-generating system having the same | |
DK181023B1 (en) | Wave energy plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
A107 | Divisional application of patent | ||
AMND | Amendment | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |