KR20090005120A - 조종 가능한 연을 포함하는 풍력 발전소 - Google Patents

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KR20090005120A
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Abstract

본 발명은 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치에 관한 것이다. 상기 장치는, 견인 로프를 통해 베이스 스테이션에 연결된 풍력 작동 요소; 베이스 스테이션상에 배열되어 견인 로프의 부분을 수용하도록 된 견인 로프 저장기; 견인 로프 저장기로부터 견인 로프를 주기적으로 풀고 감도록 된 제어 장치; 풍력 작동 요소로부터 견인 로프를 거쳐서 전달되는 풍력과 견인 로프 저장기로부터 풀린 견인 로프의 부분의 이동으로부터의 에너지를 전기적, 열역학적 또는 기계적 형태의 에너지로 변환시키도록 된 에너지 변환기; 기류에 대해서 풍력 작동 요소의 제 1 축 또는 제 1 방향으로의 조종 운동을 하도록 된 조종 장치; 견인 로프의 부분의 풀림 후에, 조종 장치에 의해서 풍력 작동 요소를 저 로프 견인력을 가진 비행 위치로 유도하고, 그리고 견인 로프의 부분이 감기면 풍력 작동 요소를 고 로프 견인력을 갖는 비행 위치로 유도하도록 된 제어 유닛을 포함한다. 본 발명은, 바람이 견인 로프에 수직인 방향으로 충돌하면, 풍력 작동 요소가 견인 로프의 방향으로 양력을 발생시키는 공기역학적 프로파일을 갖는다. 조종 장치는 제 1 방향 또는 축과 다른 제 2 방향으로 또는 제 2 축에 의해서 기류에 대한 풍력 작동 요소의 조종 운동을 하도록 되어 있다. 제어 유닛은 견인 로프에 수직인 이동 평면 내의 소정의 궤도상에서 풍력 작동 요소를 이동시키도록 되어 있다.

Description

조종 가능한 연을 포함하는 풍력 발전소{WIND POWER PLANT COMPRISING A STEERABLE KITE}
본 발명은, 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치에 있어서, 로드 케이블(load cable)에 의해서 베이스 스테이션에 연결된 풍력 작동 부재(wind-engaging member); 베이스 스테이션에 배치되고 로드 케이블의 일부분을 수용하도록 구성된 로드 케이블 저장 수단; 로드 케이블 저장 수단의 내부/외부로 로드 케이블 섹션을 주기적으로 풀고 감도록 구성된 제어 유닛; 풍력 작동 부재로부터 로드 케이블을 거쳐서 전달된 풍력으로부터의 에너지, 및 로드 케이블 저장 수단으로부터 풀린 로드 케이블 섹션의 운동을 전기적, 열역학적 또는 기계적 형태의 에너지로 변환시키도록 구성된 에너지 변환기; 기류의 방향에 대해 풍력 작동 수단의 제 1 방향으로 또는 제 1 축을 중심으로 조종 운동을 하도록 구성된 조종 기구; 로드 케이블 섹션이 풀린 후에 풍력 작동 부재를 저 인장력과 관련된 비행 위치로 유도하고 그리고 로드 케이블 섹션이 감긴 후에 풍력 작동 부재를 고 인장력과 관련된 고 비행 위치로 유도하도록 조종 기구를 사용하는 제어 유닛을 포함하는 변환 장치에 관한 것이다.
이러한 장치는 WO 00/40860 호에 공지되어 있다. 이러한 공지된 장치의 기본 원리는, 파라슈트의 가이 케이블(guy cable)에 고 인장력이 발생하도록 파라슈트를 지면 위의 고정 점 위에 수평방향으로 오프셋된 상태로 유지하면서 파라슈트가 저 위치로부터 고 위치로 상승하게 하는 것이다. 이 인장력은 파라슈트에 대한 부착 지점의 역할을 하는 윈치(winch)를 구동시키는데 사용되며, 상기 윈치의 회전에 의해 발전기가 구동된다. 소정 길이의 가이 케이블이 풀린 후에, 파라슈트를 지면 및/또는 윈치상의 부착점 위의 대략 수직 위치로 조종함으로써, 가이 케이블의 인장력을 최소화시킨다. 그 후에, 가이 케이블이 풀린 길이만큼 다시 감긴 다음, 파라슈트가 지면상의 부착점 위의 수평방향 오프셋 위치로 조정되고 사이클이 다시 시작된다. 로프가 풀릴 때 발전기에 의해 발생되는 에너지와 로프를 감기 위해 확대되어야 할 에너지간의 차이에 의해서, 발전기의 출력에서 풍력 에너지가 전기 에너지로 변환된다.
이 원리는, 실제적 이행을 어렵게 하고 또한 경제적 능률도를 달성기가 어렵다는 많은 단점을 갖는다.
그 중 첫째 단점은, 주기적 작동 방식에 기인하여 전기 에너지의 발생과 소비 사이에서 시스템의 주기적 전환이 이루어지는 것이다. 한편, 이것은 발생된 임의의 전기 에너지를, 예컨대 공중 또는 사설 전력망에 공급하는 것을 불가능하게 하는 변화를 초래할 수 있다. 이러한 주기적 전환의 다른 단점은, 시스템이 풀림의 개시로부터 일정한 풀림 동작으로 순서대로 반복적으로 이동하는 것이다. 시스템 전체의 관성 때문에, 개시 동작이 넓은 범위의 로프 길이에 걸쳐서 연장될 수 있고, 그 결과 각 사이클에서 다양한 동작 지점을 통과한다. 시스템이 풀림이 개시되는 작동 상태에 있는 것에 따라서, 상이한 사이클은 풀림 속도에 대해서도 상이할 것이다. 이러한 요소들 때문에, 발전기를 풍력 작동 부재로부터의 전환 가능한 에너지로 경제적인 방식으로 조정하기가 불가능하다. 그 결과, 시스템의 효율이 감소하고 시스템의 제작비가 증가한다.
이 시스템의 다른 단점은, 풀린 가이 케이블의 길이가 긴 경우에만 경제적인 작동이 가능하다는 것이다. 그러나, 이것은 로프의 중량을 증가시켜 시스템의 효율을 감소시키는 것을 의미한다. 로드 케이블의 긴 풀림부도 가이 케이블의 심한 마모를 발생시키고, 이것은 시스템의 효율을 전체적으로 저하시키는 결과를 가져온다.
본 발명의 목적은, 공지의 장치의 문제점들 중 적어도 하나를 감소시키고 경제성과 에너지 효율면에서 개량된 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은, 본 발명에 따라, 기류 방향이 로드 케이블에 직교할 때 로드 케이블의 방향으로 양력(uplift force)을 발생시키고, 조종 기구가 기류의 방향에 대해서, 상기 제 1 방향 또는 축과는 상이한 제 2 방향으로 또는 제 2 축을 중심으로, 풍력 작동 부재의 조종 운동을 발생시키는, 공기역학적 프로파일을 포함하는 풍력 작동 부재에 의해서, 그리고 소정 비행 경로를 따라 로드 케이블에 직교하는 비행면에서 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성된 제어 유닛에 의해서 달성된다.
본 발명은, 풍력 작동 부재를, 횡방향의 기류에 양력을 발생시키고 그리고 가이 케이블에 수직인 평면에서 소정의 비행 경로를 따라 이동하는 공기역학적 프로파일로서 구현하는 것에 의해서 공지의 장치에서의 많은 문제점들을 회피할 수 있다는 이해를 기초로 하고 있다. 본 발명에 따라, 조종 기구는, 풀림 동작의 말기에 풍력 작동 부재를 지면상의 부착점 위의 수직 위치로 조종하는 기존의 시스템 이외에, 풍력 작동 부재를 가이 케이블에 수직인 평면에서 제 2의 상이한 방향으로 조종하는 것도 가능하고, 그 결과 풍력 작동 요소와 함께 가이 케이블이 풀릴 때, 본 발명에 따르는 장치가 상이한 형상 및 크기의 형상들이 비행할 수 있게 하도록 구성된다. 이러한 수단에 의해서, 본 발명에 따르는 장치는, 예컨대 소정의 비행 경로에 대해 고정된 규정 프로그램에 따라 비행하는 것이 가능하게 되거나 또는 풀림 과정 중에 자동 제어 루프에 기초한 소정의 비행 경로에 대해 비행하는 것이 가능하게 된다. 이렇게 하여, 로드 케이블의 인장력이 증가하는 한편, 최적의 풀림 및 최적의 에너지 변환기 동작을 달성하기 위해서 풀림 과정 중에 로드 케이블의 인장력의 양을 언제든지 원하는 값으로 조정 및/또는 제어할 수 있다.
본 발명에 따르는 조종 기구는, 예컨대 풍력 작동 부재와 베이스 스테이션 사이에 뻗어 있는 적절한 복수의 제어 케이블로 구성될 수 있고, 그리고 상기 제어 케이블용의 적절한 감김 및 풀림 기구를 구비한다. 특히, 조종 기구는 가이 케이블과 풍력 작동 부재 사이에서 그에 대해 일정 간격으로 배치된 제어 플랫폼도 포함할 수 있으며, 이 제어 플랫폼은 복수의 하중 및 제어 케이블에 의해서 풍력 작동 부재에 연결되고 상기 하중 및 제어 케이블을 위한 대응 감김 및 풀림 장치 내에 배치된다. 본 발명의 이러한 진전은, 풍력 작동 부재가 단일 케이블에 의해서 베이스 스테이션에 연결되는 것과, 제어 케이블이 제어 플랫폼과 풍력 작동 부재 사이의 단거리에 걸쳐서만 연장된다는 이점을 갖는다.
바람직하게는, 본 발명에 따르라는 제어 유닛은, 형상들을 완성하도록 제어 케이블 및/또는 하중 및 제어 케이블들을 감고 풀기 위해서, 자동 제어 루프에 의해서 또는 비행할 특정 형상 및 그들 각각의 타이밍에 대한 프로그래밍된 데이터 셋트에 의해서 풀림 및 감김 장치를 조작하는 전자 데이터 처리장치를 구비한다.
바람직한 제 1 실시예에서, 제어 유닛 및 조종 기구는, 로드 케이블을 풀 때, 로드 케이블이 원형 또는 타원형 비행 경로를 따라 또는 수평 8자형의 형상을 가진 비행 경로를 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성된다.
이러한 형상들은, 간단한 구성의 신뢰할만한 제어 장치에 의해서 달성될 수 있는 한편, 이러한 형상으로 비행함으로써 최적의 인장력을 얻을 수 있다는 것을 인지하였다. 특히, 상이한 자세, 풀림 속도 및 풍력 작동 부재의 속도에서 항풍(prevailing wind)을 고려하기 위해서, 풀림 중에 2개의 형성들을 한번 이상 변경하는 것이 유리할 수 있다. 상술한 양의 변화 이외에, 이 형상들 자체가 정량적으로 수정될 수 있다. 즉, 로드 케이블이 풀릴 때 형상들이 증감할 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 일 실시예는, 제어 유닛 및 조종 기구가, 견인 케이블이 풀릴 때 몇몇의 연속 주기적 반복 및 폐쇄 비행 경로를 따라 견인 케이블에 수직인 비행면 내에서 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되는 점에 있다.
본 발명의 이러한 진보에서, 풍력 작동 부재는 그러한 비행 경로 내에서 로드 케이블의 풀림 중에 이동하여서 에너지를 발생시키는데 사용될 수 있는 큰 인장력을 영구적으로 발생시키는 것이 바람직하다. 그러한 경우에, 풍력 작동 부재는 로드 케이블에 고 인장력을 발생시키는데 사용될 수 있는 방풍창(wind window)의 측방향 및 상측 가장자리에서 비행 경로를 따라 풀릴 때 이동하지 않지만, 상기 방풍창의 중앙 구역에서 이동하는 것이 바람직하고, 너무 낮은 비행 자세에 도달하지 않고 풍력 작동 부재와 베이스 스테이션 사이의 수평방향 오프셋을 가능한 한 크게 제공한다. 이 장치의 실시예에서, 일상적으로 발생하는 문제점은, 풀림 과정의 초기에 풍력 작동 부재가 가속되어야만 하고, 그 결과 부재의 추가의 관성이 이동하고 가속되며, 이러한 가속 과정이 완료되면 풍력 작동 부재가 일정 속도로 이동하고 풀림 과정의 말기에 속도가 다시 제동되어야 하는 것이다. 본 발명에 따르는 조종 기구 및 제어 유닛은, 인장력 및 로드 케이블의 이동으로부터 에너지를 변환시키는데 최적인 풀림 과정 전체를 통해 작동 상태를 달성하기 위해서, 이들 3개의 비행 조건의 각각에 대해 최적인 비행 경로를 따라 풍력 작동 부재를 이동시킨다. 예컨대, 장기간동안 인장력 및 풀림 운동을 에너지 변환기의 설계 등급에 정확하게 맞출수 있도록 하고 또한 풍력 작동 부재의 속도 제동의 결과로서 전체의 장치에 작용하는 하중을 낮은 레벨로 유지하도록 풀림 과정의 말기에 인장력을 감소시키기 위해서, 비 고정 단계를 짧게 유지한 다음 가속 단계가 완료한 후 인장력을 감소시키도록 가속 과정 중에 특히 높은 인장력을 설정할 수 있다.
이것은, 본 발명에 따르는 장치가 인장력 측정용 센서를 구비함으로써 발전되는 경우 특히 바람직하며, 상기 센서는 측정된 인장력을 제어 유닛에 연통시키기 위해서 제어 유닛에 연결되고, 인장력이 거의 일정하게 유지되도록 로드 케이블이 적어도 2개의 연속 비행 경로에서 풀릴 때, 제어 유닛과 조종 기구는 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되는 것을 더 특징으로 한다. 로드 케이블의 인장력은 에너지 변환 과정의 중요한 변수이며, 강풍 도중에 전체의 장치의 작동 신뢰도를 확보하는데 관련이 있다. 전술한 바와 같이, 로드 케이블의 인장력을 체계적으로 변화시키거나 또는 인장력을 일정하게 신중히 유지하기 위해서 풍력 작동 부재를 소정의 비행 경로를 따라 이동시키는 것이 특히 바람직하다. 대부분의 풀림 과정에서, 가속 단계의 힘이 완료된 후와 제동 단계가 시작되기 전에, 특히 로드 케이블의 인장력과 풀림 속도를 거의 일정하게 유지하도록 풍력 작동 부재를 조종하는 것이 바람직하다. 이를 위해서, 입력 변수로서의 인장력과 출력 변수로서의 조종 명령을 갖는 자동 제어 루프가 직접 작용할 수 있거나, 또는 예컨대 측정된 인장력 또는 인장력의 측정 변화에 따라 상이한 형상 또는 비행 경로 치수를 포함하는 미리 저장된 표로부터 정합 비행 경로 및/또는 비행 경로 자세를 선택할 수 있고, 그에 따라서 상기 비행 경로를 실행하기 위한 조종 기준을 선택할 수 있다.
본 발명에 따르는 장치의 특히 바람직한 제 2 실시예는, 제어 유닛과 조종 기구가 폐쇄 비행 경로를 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 풍력 작동 부재를 이동시키고, 로드 케이블이 풀릴 때 고 인장력과 관련된 제 1 경로 섹션을 따라 풍력 작동 부재를 이동시키고 그리고 로드 케이블이 감길 때 저 인장력과 관련된 비행 경로 섹션을 따라 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성된 것이다. 본 발명의 이러한 진보는, 풀림 과정 중에 풍력 작동 부재가 단일의 폐쇄 비행 경로의 하나의 부분만을 따라서 이동한다는 점에서, 풀림 과정 중에 복수의 주기적 반복 및 폐쇄 비행 경로를 가진 상술한 실시예의 것과 다르다. 풀림 과정 중의 이러한 부분은 비행하는 비행 경로상에 최대 인장력을 발생시키는 비행 경로 섹센과 일치한다. 로드 케이블의 최대 인장력과 관련된 이 부분을 통과한 후에, 풍력 작동 부재는 이용 가능한 방풍창의 측면 또는 상측 주변부에 통상적으로 위치하고 저 인장력과 관련된 비행 경로 섹션에 진입한다. 이 비행 경로 섹션에서, 로드 케이블은 이미 풀린 길이만큼 감긴다. 물론, 감김 길이와 풀림 길이간의 차이는, 예컨대 높거나 낮은 자세에서 비행 경로를 비행하고 그리고 이를 위해 풍력 작동 부재를 상승 또는 하강시킬 것을 요구할 수 있다. 본 발명의 이러한 진보는 짧은 감김 길이 또는 풀림 길이만으로 작업하는데 특히 적합하고, 그러한 경우 풀림 과정에서 복수의 비행 경로를 포함하는 본 발명의 진보의 경우에 비해서 풀림 단계와 감김 간계간의 반복 빈도가 더 크다. 이것은, 주기적 발생 에너지를 일정 형태의 에너지로 변환시키기 위해 후술하는 진보와 관련하여 바람직하다. 풀리는 케이블 섹션의 길이도 감소하므로, 전체의 장치의 구조가 단순화되고 로드 케이블의 마모 및 인열이 감소된다. 풀림 과정 중에 복수의 비행 경로를 포함하는 전술한 실시예에 비해서, 본 발명의 이 진보의 한가지 중요한 차이점은, 각 비행 경로 중에 풍력 작동 부재를 로드 케이블의 특히 저 인장력과 관련된 영역으로 적어도 한번 조종하여서, 로드 케이블의 인장력이 가능한 한 작은 상태로 로드 케이블을 감을 수 있다는 점이다. 이것은, 상술한 실시예들에 비해서, 비행 경로를 따라 전체의 지점에서가 아니라 로드 케이블을 풀 때 사용되는 특정 비행 경로 중에, 큰 인장력을 갖도록 풍력 작동 부재를 비행시키는 것을 목적으로 하고 있는 반면에, 후속의 비행 경로 섹션에서 로드 케이블이 가능한 한 작은 인장력하에 감긴다.
제어 유닛과 조종 기구가 원을 따라 또는 수평 또는 수직 타원 형상을 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되고, 풍력 작동 부재가 수평방향 측면 비행 경로 섹션의 한쪽 또는 양쪽에 또는 상측 비행 경로 섹션에 위치하는 동안 배치되는 경우, 상기 제어 유닛이 경우 로드 케이블을 끌어당기고, 그리고 상기 비행 경로 섹션을 연결하는 비행 경로 섹션에 위치하는 동안 로드 케이블을 풀도록 구성되면, 이 실시예가 추가로 향상될 수 있다. 이 실시예의 경우, 타원형 또는 원형 비행 경로는, 로드 케이블이 풀리고 그에 따라 바람 흐름의 힘으로부터 에너지가 추출되는 비행 경로 섹션과 로드 케이블이 감기는 비행 경로 섹션 사이에 특히 바람직한 관계를 제공한다. 최적 비행 경로의 목적은, 로드 케이블이 감길 때 가능한 적은 에너지 소비로 비행 경로 섹션을 가능한 한 빨리 통과하고, 그에 따라 이미 감긴 로드 케이블의 전체 길이를 감는 반면에, 케이블이 풀리는 동안 비행 경로 섹션이 로드 케이블에 최대의 가능한 인장력을 가한 상태로 가능한 한 길게 통과하는 것이다.
상술한 실시예의 대안으로서, 제어 유닛과 조종 기구가 수평 또는 수직의 8자 형상을 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되는 경우, 상기 제어 유닛은 수평방향의 측면 비행 경로 섹션 중에 또는 상측 비행 경로 섹션 중에는 로드 케이블을 감고, 그리고 상기 비행 경로 섹션을 연결하는 교차 비행 경로 섹션 중에는 로드 케이블을 풀도록 구성되는 것이 바람직하다. 이 비행 경로 형태는, 교차 지점이 거의 이상적 바람 위치인 경우 이러한 이상적 바람 위치 부근의 비행 경로의 긴 연장부를 따라 배치되는 이점을 갖는다. 또한, 비행 경로가 수평 또는 직립 8자 형상이면, 로드 케이블이 꼬이지 않으므로, 예컨대 회전 베어링 형태로서 필요하게 되는 임의의 회전 분리 기구가 필요치 않다.
제어 유닛과 조종 기구가 수평 측면 비행 경로 섹션 중에 풍력 작동 부재를 중력의 방향으로 이동시키도록 구성되는 것이 특히 바람직하다. 앞서 언급한 바와 같이, 로드 케이블의 인장력을 최소화하기 위해서, 이 실시예에서 풍력 작동 부재는 적어도 이용가능한 방풍창의 주변에 측면 및/또는 상측 영역 내에서 조종된다. 이 주변부의 비행 자세는 방풍창의 잔여부에서보다 대체로 덜 안정적이며, 그 결과 특히 바람의 강도나 바람의 방향이 변화되면 풍력 작동 부재를 조종하는 능력이 제한될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 제약은, 수평방향의 8자형 비행 경로의 경우, 안정성이 낮은 주변 영역에서 중력의 방향으로 이동하는 풍력 작동 부재에 의해서 상쇄될 수 있고, 그에 따라 중력에 의해서 고유의 안정성을 얻는다. 이런 방식으로, 조종이 일시적으로 제한되는 경우에도 풍량 결합 부재의 비행 속도를 유지하는 것이 가능하고, 그에 따라 이용 가능한 방풍 창의 중앙을 향해서 풍력 작동 부재를 복귀시키는데 사용될 수 있는 충분한 정도의 조종 제어를 유지하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 장치, 특히 상술한 2개의 특히 바람직한 실시예들은 에너지 변환기에 의해 생성되는 주기적 에너지를 일정한 에너지로 변환시키는 장치의 형태로 추가로 진보될 수 있는데, 이 장치는, 플라이휠, 압력 용기, 들어올려진 덩어리에 에너지를 일시 저정하기 위한 승강 장치, 적어도 하나의 커패시터 및/또는 적어도 하나의 배터리 중 하나 이상이다. 많은 용도에서, 본 발명에 따르는 장치에 의해서 제공되고, 한편으로는 로드 케이블의 풀림과 감김 사이의 주기적 교대에 기인하는 주기적 변화와, 다른 한편으로는 로드 케이블의 인장력 또는 풀림 속도의 변화를 특징으로 하는 에너지는 공중 또는 사설 전력망에 직접 공급하기에 적합하지 않거나 또는 다른 방법으로 이러한 다양한 형태로 통과하거나 소비되기에 적합할 것이다. 이 때문에, 본 발명에 따르는 장치의 중요한 진보는 다양한 수단에 의해서 주기적 에너지 공급을 일정한 에너지 공급으로 변환시키는 것이다. 에너지를 일정하게 하는 다른 수단은, 특정 용도, 에너지의 형태 및 투자량에 따라 적절히 선택되어야 한다.
본 발명에 따르는 장치를, 에너지 변환기에 의해 생성되는 에너지를 축적하는 장치의 형태로 개발하는 것도 바람직하다. 이러한 개발은, 본 발명에 따르는 장치를 에너지 네트워크에 접속되지 않은 경우에도 작동할 수 있도록 하고, 본 발명의 전체의 장치를 그 저장 장치와 함께 공중 또는 사설 에너지망으로 에너지가 공급되는 장소로 이동시킴으로써, 또는 운반 장치에 의해 채워질 때, 풍력으로부터 변환된 에너지를 일시적으로 축적한 후에 저장 장치로부터 에너지를 방출할 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명에 따르는 장치를, 일정한 작동 기간 후에 에너지를 공급하기 위한 장소에 계류하게 될 선박과 같은 부상 플랫폼상에서 작동시켜서 축적된 에너지를 운반하는 것이 가능하다.
또한, 에너지 변환기는, 로드 케이블의 인장력과 운동에 의해 조작되는 공압또는 유압 실린더를 포함하고, 그 실린더 챔버는 유체 압력 및 유체 유동을 발생시키는데 사용된다. 이러한 개발은 에너지 변환기를 단순하고 견고한 설계로 할 수 있게 한다. 이 개발은, 풍력 작동 부재가 로드 케이블에 수직인 평면 내의 폐쇄 비행 경로를 따라 이동하고 로드 케이블이 고 인장력 또는 저 인장력과 관련된 비행 경로 섹션을 통해 비행하고 있는지의 여부에 따라 교대로 풀리고 감기는 본 발명의 장치의 실시예에 특히 적합하다.
에너지 변환기가, 그 축이 풀리를 거쳐 로드 케이블에 의해 구동되는 발전기이면 특히 바람직하다. 이 실시예는 한편으로는 견고하고, 다른 한편으로는 풍력 에너지를 많은 목적에 사용될 수 있는 전기 에너지의 형태로 변환시키는 것을 가능하게 한다.
이 장치는 발전기에 의해 발생된 에너지를 화학적 에너지로 변환시키는 장치, 특히 공기중의 이산화탄소로부터 합성 가스를 생성하는 장치, 해수로부터 증류수를 생성하는 장치, 또는 천연 가스나 바이오매스로부터 합성유를 생성하는 장치의 형태로 개발될 수 있는 것이 바람직하다.
이들 실시예는, 특정 형태의 에너지에 대한 국부적 요건을 충족시키거나 전기 에너지로부터 특히 축적하기 용이한 형태의 에너지를 발생시키는데 특히 적합하다.
에너지 변환기가 수소를 생성하도록 구성되는 것도 바람직하다.
본 발명의 이러한 개발에 의해서, 많은 상이한 종류의 목적에 사용될 수 있고 또 축적될 수도 있는 형태의 에너지가 제공된다.
용기에 연결된 압축기로서, 로드 케이블에 의해 구동되고 그리고 압축기에 의해 생성된 수소가 압축되어 용기 내에 압축 형태로 저장되도록 에너지 변환기에 연결되는 압축기를 제공함으로써, 본 발명에 따르는 장치를 개발하는 것이 특히 바람직하다. 이러한 개발에 의해서, 생성된 수소 가스를 축적하는데 필요한 압축이, 로드 케이블의 인장력 및 운동으로부터 얻는 기계적 에너지의 형태로 직접 제공됨으로써, 임의의 효율 손실을 피할 수 있고, 그에 따라서 에너지의 변환 및 축적을 고려하여 결국 신규한 장치의 전체 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 로드 케이블 저장 수단이 로드 케이블을 감는 기구 뿐만 아니라, 로드 케이블의 인장력과 운동을 전달하기 위해서 에너지 변환기에 연결되고 또 지면에 대해 이동할 수 있는 플랫폼에 고정된 가이드 풀리를 구비하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여, 로드 케이블을 감는 기구를 작동시킴으로써 풍력 작동 기구가 탈착될 수 있고, 본 발명에 따르는 장치는 정돈된 풍력 기구와 함께 연속적으로 작동할 수 있으며, 플랫폼을 이동시키고 또 플랫폼에 고정된 편향 장치를 잡아당김으로써 에너지 변환에 필요한 로드 케이블의 힘 전달 및 이동이 실행된다. 플랫폼은 주기적인 요동 전후운동으로 안내될 수 있거나 또는 폐쇄 경로, 예컨대 원형 경로 또는 타원형 경로 또는 8자형 경로를 따라 연속적으로 운동할 수 있다. 특히, 플랫폼을 이동시킴으로써 그려지는 경로는 풍력 작동 부재의 운동 또는 인장력 곡선에 적합하게 될 수 있다.
이와 관련하여, 플랫폼이 지면에 고정된 레일 트랙을 따라 구름운동하는 것이 특히 바람직하고, 상기 플랫폼은 곡선형이고 폐쇄된 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따르는 장치의 특히 바람직한 다른 실시예는, 각각의 제 2의 풍력 작동 부재를 구비한 적어도 하나의 추가의 제 2 로드 케이블에 있어서,
- 상기 풍력 작동 부재가 기류 방향이 공기역학적 프로파일에 수직일 때 로드 케이블의 방향으로 양력을 발생시키는 공기역학적 프로파일을 가지며,
- 제 1 방향으로 또는 제 1 축을 중심으로, 그리고 제 2의 상이한 방향으로 또는 제 1 축과는 상이한 제 2 축을 중심으로, 기류의 방향에 대해서 상기 제 2의 풍력 작동 부재의 조종 운동을 실행하도록 구성된 조종 기구를 포함하고,
제어 유닛은, 제 2 로드 케이블이 제 1 로드 케이블에 대한 위상 이동에 의해서 풀리고 감기도록, 로드 케이블에 수직인 평면 내에서 소정의 비행 경로를 따라 제 2의 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 2의 풍력 작동 부재를 사용하여, 2개의 풍력 작동 부재를 서로에 대해 위상 변경으로 풀고 감음으로써, 신규한 장치의 에너지 출력을 일정하게 유지하는 것이 가능하고, 그에 따라 2개의 풍력 작동 부재 중 어느 하나로부터 언제나 에너지를 발생시킬 수 있다. 2개의 풍력 작동 부재가 상이한 비행 경로를 따라 이동할 수 있거나 또는 동일한 비행 경로를 따라 차례로 이동할 수 있다. 또한, 이것은, 로드 케이블의 인장력으로부터 그리고 풍력 작동 부재의 이동으로부터 얻은 것을 겹침으로써 실질적으로 일정한 형태의 에너지를 얻는 방식으로, 소정의 비행 경로를 따라 서로에 대해 위상 변경식으로 이동하는 복수의 풍력 작동 부재가 제공되도록 개발될 수 있다.
풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법을 적용함으로써 본 발명에 따라는 장치를 작동시키는 것이 바람직하다. 이 방법은,
- 로드 케이블에 의해 후중 케이블 저장 수단에 연결된 풍력 작동 부재를 주기적으로 풀고 감는 단계;
- 로드 케이블을 거쳐서 풍력 작동부재로부터 전달된 풍력과, 로드 케이블 저장 수단으로부터 풀린 로드 케이블 섹션의 이동으로부터의 에너지를 열역학적 또는 기계적 형태의 에너지로 변환시키는 단계;
- 케이블 섹션을 푼 후에 풍력 작동 부재를 저 인장력과 관련된 비행 위치로 조종하는 단계; 및
- 케이블 섹션을 감은 후에, 풍력 작동 부재를 고 인장력과 관련된 비행 위치로 조종하는 단계를 포함하고,
풍력 작동 부재가 제 1 축 또는 방향과는 상이한 제 2 축 또는 방향을 중심으로 조종되고,
풍력 작동 부재가 로드 케이블에 수직인 비행면 내의 소정 비행 경로를 따라서 이동하는 것을 특징으로 한다.
별도의 단계의 세부사항, 이점 및 예와 관련하여, 방법을 실행하기에 적합한 상술한 본 발명에 따르는 각 장치의 측면들을 참조한다.
이러한 상황에서, 로드 케이블이 풀리면, 풍력 작동 부재는 원형 또는 타원형 비행 경로를 따라서, 또는 수평 또는 직립 8자 형상을 가진 비행 경로를 따라서 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 이동하는 것이 바람직하다.
또한, 로드 케이블이 풀리면, 풍력 작동 부재가 로드 케이블에 수직인 비행 면 내의 몇몇의 연속된 주기적 반복 폐쇄 비행 경로를 따라서 이동하는 것이 바람직하다.
또한, 인장력을 측정하여 측정된 인장력을 제어 유닛에 전달하고, 또 로드 케이블이 풀리면, 인장력이 거의 일정하게 유지되도록 풍력 작동 부재를 적어도 2개의 연속 비행 경로를 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 조종하는 것이 바람직하다.
또한, 풍력 작동 부재는 폐쇄 비행 경로를 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 이동하고, 고 인장력과 관련된 비행 경로를 따라 로드 케이블이 풀릴 때 조종되고, 저 인장력과 관련된 비행 경로를 따라 로드 케이블이 감길 때 조종되는 것이 바람직하다.
또한, 풍력 작동 부재를 원을 따르거나 수평 또는 수직 타원을 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 조종할 때, 풍력 작동 부재가 수평방향의 측면 비행 경로 섹션에 배치되거나 또는 상측 비행 경로 섹션 중에 있으면 로드 케이블이 감기고, 그리고 상기 비행 경로 섹션을 연결하는 제 1 비행 경로 섹션 중에 있으면 로드 케이블이 풀리는 것이 바람직하다.
또한, 풍력 작동 부재는 수평방향의 측면 비행 경로 섹션 중에 중력 방향으로 조종되는 것이 바람직하다.
또한, 에너지 변환기에 의해 생성되는 주기적 에너지가 일정한 에너지로 변환되는 것이 바람직하다.
또한, 에너지 변환기에 의해 생성되는 에너지가 축적되는 것이 바람직하다.
또한, 이동한 풍력 작동 부재의 에너지를 사용하여 수소를 생성하는 것이 바람직하다.
또한, 로드 케이블에 의해 구동되는 압축기에 의해서 수소를 압축하여 용기 내에 압축된 형태로 저장하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르는 장치 및 방법은 선박이나 수상 플랫폼상에서 사용하기에 특히 적합하다. 선박이나 플랫폼에 국소적으로 필요한 에너지는 장치 및 방법에 의해 공급될 수 있거나, 선박이나 플랫폼은 근해 풍력 발전소의 형태로 작동할 수 있고, 전환된 에너지는 에너지 네트워크에 연속적으로 공급되거나 또는 그러한 에너지 네트워크으로의 후속적 이송 및 공급을 위해 저장된다.
본 발명에 따르는 장치는, 에너지 생성 도중에 생성 에너지를 고정식 에너지 네트워크에 공급하는 도킹 스테이션에 결합되는 것이 특히 바람직하다. 이에 의해서, 에너지를 선박에 탑재하여 저장할 필요가 없게 되는 동시에, 장치 및 방법을 선박에 설치하여 실행하는 것이 가능하게 되므로, 정합 도킹 스테이션을 이용 가능한 특히 고 에너지 수율을 갖는 구역으로 이동시키는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 일부 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 본 발명에 따르는 장치의 제 1 실시예의 측면에서 본 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 장치의 제 2 실시예의 측면에서 본 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 방법의 제 1 실시예에 따른 비행 위치의 순서를 풍향에 수직으로 도시한 개략적 다이아그램이다.
도 4는 도 3에서와 같이 비행 경로 순서에 대한 에너지와 시간의 관계를 도시한 도표이다.
도 5는 본 발명에 따르는 방법의 제 2 실시예에 대한 비행 경로 순서를 풍향에 거의 수직으로 도시한 개략 사시도이다.
도 6은 도 5에서와 같은 비행 경로를 풍향으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 5 및 도 6에서의 비행 경로에 대한 에너지와 시간의 관계를 도시한 도표이다.
도 1은 복수의 제어 케이블(11a-11d)에 의해 조종 기구(20)에 고정된 조종 가능한 연(10)을 도시하고 있다. 조종 기구(20)는 로드 케이블(21)에 의해서 지면에 고정된 윈치(winch; 30)에 연결된다.
발전기와 모터의 기능을 토클(toggle)식으로 조작할 수 있는 원동기(40)가 케이블 윈치(30)에 연결되어 있다. 발전기/모터(40)는, 발생된 에너지를 평활하게 하기 위한 및/또는 발생된 에너지의 중간 저장을 위한 장치(50)에 연결되고, 이 장치는 공중 망(public network; 60)에 연결되어 입수한 에너지를 공급한다.
도 2는 본 발명에 따르는 장치의 제 2 실시예를 도시한 것이다. 여기서도, 조종 가능한 연(10)이 제어 케이블(11a-11d)에 의해서 조종 기구(20)에 결합되고, 조종 기구(20) 자체는 로드 케이블(21)에 의해서 지상국에 연결된다. 연(10)으로부터 연장된 로드 케이블(21)은 가이드 풀리(41)를 거쳐서 수평 자세로 편향되어 케이블 윈치(30)에 이른다.
가이드 풀리(41)는, 2개의 말단 위치 사이에서 전후로 요동 운동할 수 있는 수평 및 변위 가능하게 장착된 보기(bogie)상에 장착된다.
보기(42)는 유압 실린더(43)의 원통형 로드에 결합되어, 보기(42)가 이동하면 실린더(43)의 원통형 로드가 전후로 이동한다.
실린더(43)의 원통형 챔버 자체가 유압 모터(44)에 연결되고, 유압 모터(44)는 가압 유체의 운동으로부터 회전 운동을 발생시키며, 상기 회전 운동으로부터 전류를 발생시키는 발전기(45)가 유압 모터에 플랜지 연결된다.
발전기(45)는 입수 에너지를 유연하게 하는 장치에 결합되고, 이 장치는 공중망(도 2에는 도시 안됨)에 연결된다.
보기(42)상에서 감기 동작을 행하기 위해서 발전기(45)가 전기 모터(45)와 유압 펌프(44) 사이에서 토글식으로 변환될 수 있고, 그에 따라 유압 실린더를 조작할 수 있다.
도 1 및 2의 실시예의 양자는 무선 통신으로 조종 기구(20)에 제어 명령을 보내는 중앙 제어 장치(70 또는 170)를 더 포함한다. 제어 유닛(70)은 평활 장치(50)에 연결되고 발전기/모터(40 또는 44 및 45)의 현재의 에너지 생성 및 에너지 소비 상태에 관한 정보를 그 평활 장치로부터 수신한다. 이러한 정보와 풍향, 풍력, 연의 위치 및 자세와 같은 추가의 정보에 의존하여, 제어 유닛(70)이 조종 기구(70)로 하여금 하기에 보다 상세히 설명하는 바와 같이 조종 가능한 연(10)의 비행 방향을 변화시키게 하여, 조종 가능한 연(10)이 특정 비행 경로를 따라 비행한다.
도 3 내지 5는 본 발명에 따르는 에너지 생성 방법의 제 1 순서를 도시하고 있다. 일반적인 개시 후에, 사이클은 비행 경로의 위치(1)에서 출발한다. 이 위치(1)로부터 나아가서, 로드 케이블(21)이 풀리고 조종 가능한 연(10)은 조종 기구(20)에 의해서 이동하며, 아치 형상이거나 8자 형상의 형태일 수도 있는 인장 케이블의 평면에 수직인 비행 경로를 따라 상기 풀림 운동에 겹쳐진다. 원호 및 그들의 수평 및 수직 정렬의 폭은, 연(10)에 의해 생성되는 인장력과 인장 케이블 운동으로부터 발전기의 지원으로 일정량의 에너지를 생성할 수 있도록 풍향에 따라 선택된다.
위치(2)에서, 로드 케이블의 풀림 속도가 감소하고, 로드 케이블은 기본적으로 로드 케이블의 지면 부착 지점 위의 수직 위치에 이르는 방향으로 조종 기구에 의해서 방향이 전환된다. 이러한 이동 중에, 조종 가능한 연(10)은 뱀모양 경로 또는 8자 형상 등을 따라 조종되어, 추가의 일정 에너지의 생성이 달성된다. 로드 케이블의 인장력이 에너지를 생성하기에 더 이상 충분하지 않은 특정 위치(3)에서, 로드 케이블의 풀림 운동이 완전히 중단되고, 조종 가능한 연은 지면 부착 지점 위의 거의 수직방향의 정점으로 조종된다.
위치(4)에서 정점에 도달하면, 발전기(40)는 그것의 모터 기능을 전환하고 로드 케이블이 위치(5)까지 감기며, 이 과정에서 에너지가 소비된다. 조종 가능한 연(10)의 이러한 비행 자세에서의 인장력이 지면 부착 지점으로부터 수평방향으로 오프셋된 비행 자세보다 작기 때문에, 로드 케이블의 이전의 풀린 길이를 감는데 필요한 에너지는, 로드 케이블을 풀 때 추출되는 에너지보다 작다. 본 발명에 따르는 방법의 각 사이클에서 생성되는 에너지의 순량(net weight)은, 도 4의 해칭 영역(100)과 해칭 영역(101) 사이의 차이이다.
위치(5)로부터, 조종 가능한 연(10)은 위치(1) 까지 수평방향으로 다시 안내되고, 사이클이 새로 시작된다.
도 5 내지 7은 본 발명에 따르는 에너지 추출 방법의 제 2 실시예를 도시하고 있다. 케이블이 개시 과정에서 풀린 후에, 도시된 예에서 8자 형상의 형태를 취하는 비행 경로상의 위치(201)에서 사이클이 시작된다. 8자 형상의 비행 경로는, 로드 케이블에 수직인 동시에 풍향에 대해 거의 수직인 평면 내에, 또는 로드 케이블에 의해 반경으로서 규정된 거의 구면상에 놓여 있다.
위치(201)로부터 진행하여, 조종 가능한 연(10)은 최대 인장력의 윈도우를 통해 위치(202)로 안내되고, 로드 케이블은 그동안 계속 풀린다. 따라서, 위치(201, 202) 사이의 비행 경로 섹션은 도 7에서 에너지(300)의 양을 생성하는데 사용된다.
위치(202)에서, 조종 가능한 연은 이용가능한 방풍창의 최외주부(80)에 도달하고, 로드 케이블의 인장력은 최대값이 된다. 이제, 조종 가능한 연은 수직 하향 루프에서 위치(203)로 안내되고, 발전기가 모터 기능으로 전환되면서, 위치(201, 202) 사이에서 풀렸던 길이와 동일한 로드 케이블의 길이가 다시 감긴다. 로드 케이블의 인장력이 위치(201, 202) 사이에서보다 작기 때문에, 케이블을 감을 때 이전에 생성되었던 것보다 작은 양의 에너지(301)가 소비된다.
위치(203)로부터 진행하여, 로드 케이블이 계속 풀리면서, 조종 가능한 연이 고 인장력과 관련된 부분을 통해서 위치(204)로 다시 한번 안내된다. 조종 가능한 연은 위치(201, 202) 사이의 그의 전 비행 경로와 교차한다. 통상적으로 에너지(302) 양과 동일한 에너지(302) 양을 얻는다.
위치(204)에서, 조종 가능한 연은 이용가능한 방풍창의 반대측 주변부(81)에 도달하고, 로드 케이블의 인장력이 다시 최소로 된다. 조종 가능한 연은 하향 루프에서 다시 한번 안내되어 최초 위치(201)에 도달한다. 위치(204, 201) 사이에서, 로드 케이블은 위치(203, 204) 사이에서 풀렸던 양만큼 감긴다. 로드 케이블을 감기 위해서, 에너지 량(301)과 거의 동일한 에너지 량(303)이 필요하다. 이제 사이클이 새로 시작된다.
에너지 량(300, 302)을 더하고 에너지 량(301, 303)을 뺌으로서 각 사이클에서 생성된 에너지의 순량을 계산한다.

Claims (33)

  1. 로드 케이블(21)에 의해서 베이스 스테이션에 연결된 풍력 작동 부재(wind-engaging member; 10),
    베이스 스테이션에 배치되고, 로드 케이블의 섹션을 수용하도록 구성된 로드 케이블 저장 수단(30; 41, 42),
    로드 케이블 섹션을 주기적으로 로드 케이블 저장 수단으로부터 풀고 로드 케이블 저장 수단 내로 감도록 구성된 제어 장치(70),
    풍력 작동 부재로부터 로드 케이블을 통해 전달된 풍력으로부터의 에너지와 로드 케이블 저장 수단으로부터 풀린 로드 케이블 섹션의 운동으로부터의 에너지를, 전기적, 열역학적 또는 기계적 형태의 에너지로 변환시키도록 구성된 에너지 변환기(40; 43),
    기류 방향에 대해서 풍력 작동 부재의 제 1 축을 중심으로 또는 제 1 방향으로 조종 운동을 발생시키도록 구성된 조종 기구(20),
    조종 기구를 사용하여, (i) 로드 케이블 섹션이 풀린 후에, 풍력 작동 부재를 저 인장력과 관련된 비행 위치로 이끌고, (ⅱ) 로드 케이블의 섹션이 감긴 후에, 풍력 작동 부재를 고 인장력과 관련된 비행 위치로 이끌도록 구성된 제어 유닛(70)을 포함하는, 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치에 있어서,
    기류 방향이 로드 케이블에 수직일 때, 풍력 작동 부재(10)가 로드 케이블의 방향으로 양력을 발생시키는 공기역학적 프로파일을 가지며,
    조종 기구(20)는, 상기 제 1 방향 또는 축과 다른 제 2 방향으로 또는 제 2 축을 중심으로 기류의 방향에 대해서 풍력 작동 부재의 조종 운동을 발생시키도록 구성되고,
    제어 유닛(70, 170)은, 로드 케이블에 수직인 비행면 내의 소정의 비행 경로를 따라 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    로드 케이블이 원형 또는 타원형 비행 경로(1-2)를 따라 또는 수평 또는 직립 8자 형상을 가진 비행 경로상의 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 풀릴 때, 제어 유닛(70)과 조종 기구(20)가 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    로드 케이블이 풀릴 때, 제어 유닛 및 조종 기구는, 몇개의 연속된 주기적 반복 및 폐쇄 비행 경로(1-2)를 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    인장력을 측정하는 센서를 특징으로 하고, 상기 센서는 측정된 인장력을 제어 유닛에 전달하기 위해서 제어 유닛에 접속되고, 제어 유닛과 조종 기구는, 로드 케이블이 풀릴 때, 인장력이 거의 일정하게 유지되도록 적어도 2개의 연속 비행 경로를 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    제어 유닛(170)과 조종 기구는, 로드 케이블에 수직인 비행면 내의 폐쇄 비행 경로를 따라 풍력 작동 부재를 이동시키고, 그리고 로드 케이블이 풀릴 때, 고 인장력과 관련된 비행 경로 섹션(201-202, 203-204)을 따라 풍력 작동 부재를 이동시키고, 로드 케이블이 감길 때, 저 인장력과 관련된 비행 경로 섹션(202-203, 204-201)을 따라 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    제어 유닛과 조종 기구는, 원을 따라 또는 수평 또는 수직 타원 형상을 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되고, 상기 제어 유닛은, 풍력 작동 부재가 수평방향 측면 비행 경로 섹션들 중 한쪽 또는 양쪽에 위치할 때 또는 상측 비행 경로 섹션에 위치하는 동안, 로드 케이블을 감고, 그리고 상기 비행 경로 섹션들을 연결하는 비행 경로 섹션에 위치하는 동안 로 드 케이블을 풀도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어 유닛과 조종 기구는, 수평 또는 직립 8자형을 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되고, 상기 제어 유닛은, 수평방향 측면 비행 경로 섹션들에 위치하는 동안 또는 상측 비행 경로 섹션에 위치하는 동안 로드 케이블을 감고, 그리고 상기 비행 경로 섹션들을 연결하는 교차 비행 경로 섹션에 위치하는 동안 로드 케이블을 풀도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    제어 유닛과 조종 기구는, 수평방향 측면 비행 경로 섹션에 위치하는 동안 풍력 작동 부재를 중력의 방향으로 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    에너지 변환기에 의해 생성된 주기적 에너지를 일정한 에너지로 변환시키는 장치, 특히 플라이휠, 압력 저장기, 상승된 질량체에 에너지를 일시 저장하는 호이스팅 장치, 적어도 하나의 축전기 및/또는 적어도 하나의 배터리 중 하나 이상을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    에너지 변환기에 의해 생성된 에너지를 저장하는 장치를 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    에너지 변환기가 로드 케이블의 인장력 및 이동에 의해 작동되는 공압 또는 유압 실린더를 포함하고, 이 실린더의 챔버가 유체 압력 및 유체 흐름을 발생시키는데 사용되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    에너지 변환기가 발전기이고, 발전기의 샤프트가 풀리를 통해 로드 케이블에 의해서 구동되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    발전기에 의해 생성된 전기적 에너지를 화학적 에너지로 변환시키는 장치, 특히 공기 중의 이산화탄소로부터 합성 가스를 생성하는 장치, 해수로부터 증류수 를 생성하는 장치, 천연 가스 또는 바이오매스로부터 합성유를 생성하는 장치를 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    에너지 변환기가 수소를 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    저장기에 연결된 압축기를 특징으로 하고, 상기 압축기는, 생성된 수소가 압축기에 의해 압축되고 저장기 내에 이러한 압축 형태로 저장되도록, 로드 케이블에 의해 구동되고 에너지 변환기에 연결되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    로드 케이블 저장 수단이 로드 케이블을 감는 기구 뿐만 아니라 플랫폼에 고정된 가이드 풀리를 구비하며, 상기 플랫폼은 지면에 대해 이동할 수 있고, 로드 케이블의 인장력 및 운동을 전달하기 위해서 에너지 변환기가 플랫폼에 연결되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    플랫폼은 지면에 고정된 레일 트랙을 따라 구르고, 상기 플랫폼은 바람직하게는 만곡되고, 특히 폐쇄된 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    각각의 제 2 풍력 작동 부재를 구비한 적어도 하나의 추가의 제 2 로드 케이블을 포함하고,
    상기 제 2 풍력 작동 부재는 공기역학적 프로파일을 가지며, 공기역학적 프로파일은, 기류 방향이 상기 프로파일에 수직일 때 로드 케이블의 방향으로 양력을 발생시키고,
    제 1 방향으로 또는 제 1 축을 중심으로, 그리고 제 2의 상이한 방향으로 또는 제 1 축과 다른 제 2 축을 중심으로 기류의 방향에 대해서 상기 제 2 풍력 작동 부재의 조종 운동을 발생시키도록 구성된 조종 기구를 포함하고,
    제어 유닛은, 제 2 로드 케이블이 제 1 로드 케이블에 대한 위상 변화에 따라 풀리고 감기도록, 로드 케이블에 수직인 평면 내의 소정의 비행 경로를 따라 제 2 풍력 작동 부재를 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 장치.
  19. 로드 케이블에 의해서 로드 케이블 저장 수단에 연결된 풍력 작동 부재를 주기적으로 풀고 감는 단계,
    풍력 작동 부재로부터 로드 케이블을 통해 전달된 풍력과, 로드 케이블 저장 수단으로부터 풀린 로드 케이블 섹션의 운동으로부터의 에너지를, 전기적, 열역학적 또는 기계적 형태의 에너지로 변환시키는 단계,
    케이블 섹션을 푼 후에, 풍력 작동 부재를 저 인장력과 관련된 비행 위치로 조종하는 단계, 및
    케이블 섹션을 감은 후에, 풍력 작동 부재를 고 인장력과 관련된 비행 위치로 조종하는 단계를 포함하는, 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법에 있어서,
    풍력 작동 부재는 제 1 축 또는 방향과는 다른 제 2 축 또는 방향을 중심으로 조종되고,
    풍력 작동 부재는 로드 케이블에 수직인 비행면 내의 소정의 비행 경로를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    로드 케이블이 풀릴 때, 풍력 작동 부재가, 원형 또는 타원형 비행 경로를 따라 또는 수평 또는 직립 8자 형상을 가진 비행 경로를 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 이동하는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    로드 케이블이 풀릴 때, 풍력 작동 부재가, 로드 케이블에 수직인 비행면 내의 몇몇의 연속된 주기적 반복 및 폐쇄 비행 경로 내에서 이동하는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법.
  22. 청구항 20 또는 청구항 21에 있어서,
    인장력이 측정되고, 측정된 인장력이 제어 유닛에 전달되며, 로드 케이블이 풀릴 때, 인장력이 거의 일정하게 유지되도록, 풍력 작동 부재가, 적어도 2개의 연속 비행 경로를 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 조종되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법.
  23. 청구항 19에 있어서,
    풍력 작동 부재가 폐쇄 비행 경로를 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 이동하고,
    로드 케이블이 풀릴 때, 풍력 작동 부재가 고 인장력과 관련된 비행 경로를 따라 조종되고, 그리고
    로드 케이블이 감길 때, 풍력 작동 부재가 저 인장력과 관련된 비행 경로를 따라 조종되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법.
  24. 청구항 23에 있어서,
    풍력 작동 부재가 원을 따라 또는 수평 또는 수직 타원을 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 조종되고, 풍력 작동 부재가 수평방향 측면 비행 경로 섹션에 위치할 때, 또는 상측 비행 경로 섹션에 위치하는 동안, 로드 케이블이 감기고, 그리고 상기 비행 경로 섹션들을 연결하는 비행 경로 섹션에 위치하는 동안, 로드 케이블이 풀리는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법.
  25. 청구항 23에 있어서,
    풍력 작동 부재가, 수평 또는 수직 8자형을 따라 로드 케이블에 수직인 비행면 내에서 조종되고, 풍력 작동 부재가 수평방향 측면 비행 경로 섹션에 위치할 때, 또는 상측 비행 경로 섹션에 위치하는 동안 로드 케이블이 감기고, 상기 비행 경로 섹션들을 연결하는 교차 비행 경로 섹션에 위치하는 동안, 로드 케이블이 풀리는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법.
  26. 청구항 25에 있어서,
    풍력 작동 부재가 수평방향 측면 경로 섹션에 위치할 때, 풍력 작동 부재가 중력의 방향으로 조종되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법.
  27. 청구항 19 내지 청구항 26 중 어느 한 항에 있어서,
    에너지 변환기에 의해 생성된 주기적 에너지가 일정한 에너지로 변환되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법.
  28. 청구항 19 내지 청구항 27 중 어느 한 항에 있어서,
    에너지 변환기에 의해 생성된 에너지가 저장되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법.
  29. 청구항 19 내지 청구항 28 중 어느 한 항에 있어서,
    이동한 풍력 작동 부재의 에너지를 이용하여 수소가 생성되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법.
  30. 청구항 29에 있어서,
    로드 케이블에 의해 구동되는 압축기에 의해서 수소가 압축되고 저장기 내에 압축된 형태로 저장되는 것을 특징으로 하는 풍력 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 방법.
  31. 특히 선박 또는 플랫폼에 국부적으로 필요한 에너지를 생성하기 위한, 선박또는 수중 플랫폼상에서의 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 따르는 장치 또는 청구항 19 내지 청구항 30 중 어느 한 항에 따르는 방법의 사용.
  32. 에너지 생성 중에 선박 또는 수상 플랫폼이 고정 도킹 스테이션에 연결되고, 생성된 에너지가 고정 도킹 스테이션을 통해서 고정 에너지 네트워크에 공급되는, 선박 또는 수상 플랫폼 상에서의 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 따르는 장치 또는 청구항 19 내지 청구항 30 중 어느 한 항에 따르는 방법의 사용.
  33. 선박 또는 수상 플랫폼 상에서 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 따르는 장치 또는 청구항 19 내지 청구항 30 중 어느 한 항에 따르는 방법을 사용하기 위한 도킹 스테이션에 있어서,
    해저에 대해 고정 위치를 유지하기 위한 수단, 특히 해저에 정박하기 위한 수단을 포함하고, 상기 장치 및 상기 방법에 의해 얻은 에너지를 수용하기 위한 에너지 전달 연결부를 더 포함하는 도킹 스테이션.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100957652B1 (ko) * 2009-07-07 2010-05-12 구재학 자동 접이식 산포를 이용한 풍력 발전 장치
WO2010087600A2 (ko) * 2009-01-31 2010-08-05 Kim Jongchul 자연력변환시스템
KR101235910B1 (ko) * 2011-10-31 2013-02-21 한국항공우주연구원 싸이클로이달 터빈과 모터 겸용 발전기를 장착한 고공 풍력 발전 시스템 및 그 시스템의 운용 방법.
KR20150114577A (ko) * 2013-02-04 2015-10-12 미네스토 에이비 구조체 및 비이클을 포함하는 파워 플랜트
KR20210004451A (ko) * 2019-07-04 2021-01-13 한국전력공사 공중풍력발전시스템용 구동구조
KR20210007477A (ko) * 2019-07-11 2021-01-20 한국전력공사 공중풍력발전시스템용 윙의 운전장치 및 이를 이용한 운전방법
KR20230151663A (ko) * 2022-04-26 2023-11-02 김경석 공중 승강기반 풍력발전장치

Families Citing this family (102)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7679206B1 (en) * 2005-09-23 2010-03-16 Green C Raymond Wind power apparatus
US9010261B2 (en) 2010-02-11 2015-04-21 Allen Szydlowski Method and system for a towed vessel suitable for transporting liquids
US9521858B2 (en) 2005-10-21 2016-12-20 Allen Szydlowski Method and system for recovering and preparing glacial water
DE202006005389U1 (de) † 2006-03-31 2007-08-02 Skysails Gmbh & Co. Kg Windenergieanlage mit steuerbarem Drachen
EP2016284B1 (en) * 2006-05-10 2012-08-15 Kite Gen Research S.R.L. A device for the production of electric energy and process for the automatic control of said device
GB2439215A (en) * 2006-06-15 2007-12-19 Kitetech Energy Systems Ltd Power generator using oscillations of a kite
DE102006062749A1 (de) 2006-09-19 2008-04-24 Franetzki, Manfred, Dr. Drachen-Kraftwerk
US7573147B2 (en) * 2007-03-16 2009-08-11 Syed Karim Gravity based power generator
ITTO20070233A1 (it) * 2007-03-30 2007-06-29 Massimo Ippolito Sistema eolico per la conversione di energia mediante la traslazione su rotaia di moduli trainati da profili alari di potenza e procedimento di produzione di energia elettrica mediante tale sistema.
US7656053B2 (en) * 2007-08-03 2010-02-02 Makani Power, Inc. Controlling power extraction for wind power generation
US20090224551A1 (en) * 2008-03-04 2009-09-10 Johnnie Williams Oscillating Windmill
WO2009115253A2 (de) * 2008-03-17 2009-09-24 Manfred Franetzki Windkraftwerk mit verstellbarem an einem mast geführten flugkörper
US20110025061A1 (en) * 2008-04-14 2011-02-03 Wongalea Holdings Oty Ltd Control system for a windmill kite
US7830033B2 (en) * 2008-05-19 2010-11-09 Moshe Meller Wind turbine electricity generating system
DE102008047261A1 (de) 2008-09-14 2010-04-15 Bernhard Miller Vorrichtung zur Stromerzeugung mittels Zugdrachen
US7709973B2 (en) * 2008-09-18 2010-05-04 Moshe Meller Airborne stabilized wind turbines system
US7821149B2 (en) * 2008-09-18 2010-10-26 Moshe Meller Airborne stabilized wind turbines system
ITRN20080052A1 (it) * 2008-10-16 2010-04-17 Alberto Donini Superficie totalmente o parzialmente flessibile, posizionata in mare e/o in atmosfera, atta alla produzione di energia elettrica a basso costo dal moto ondoso e/o dal vento
US7775483B2 (en) * 2008-12-03 2010-08-17 Gaylord G Olson Launch and recovery system for tethered airborne elements
CN102459885A (zh) * 2009-05-04 2012-05-16 天风公司 用于产生伞动力的系统及方法
WO2010129579A2 (en) 2009-05-05 2010-11-11 Florida Renewable Energy Corporation Fluid-based power generation system
US20100308174A1 (en) * 2009-06-03 2010-12-09 Grant Calverley Rotocraft power-generation, control apparatus and method
DE102009035240A1 (de) 2009-07-27 2011-02-03 Robert Dietrich Steuerungsvorrichtung für frei ausfliegende Windangriffselemente mit einer Tragflächengröße von mehr als 20 m2
DE102009034999A1 (de) 2009-07-27 2011-02-03 Robert Dietrich Steuerungshilfsvorrichtung für frei ausfliegende Windangriffselemente mit einer Tragflächengröße von mehr als 20 m2
WO2011017594A1 (en) * 2009-08-06 2011-02-10 Newwindtech. Llc Hydrostatic linear wind mill for wind energy harnessing applications
ITTO20090706A1 (it) * 2009-09-16 2009-12-16 Ce S I Ct Studi Ind Di Taddei Simona Sistema di rinvio e guida antiattorcigliamento per cavi correnti.
US9017123B2 (en) 2009-10-15 2015-04-28 Allen Szydlowski Method and system for a towed vessel suitable for transporting liquids
US9371114B2 (en) 2009-10-15 2016-06-21 Allen Szydlowski Method and system for a towed vessel suitable for transporting liquids
WO2011047275A1 (en) 2009-10-15 2011-04-21 World's Fresh Waters Pte. Ltd Method and system for processing glacial water
DE102009045932A1 (de) 2009-10-22 2011-04-28 Ingenieurbüro Persang GmbH & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zur Wandlung von Windströmungsenergie in elektrische Energie
US11584483B2 (en) 2010-02-11 2023-02-21 Allen Szydlowski System for a very large bag (VLB) for transporting liquids powered by solar arrays
US8602363B2 (en) * 2010-05-06 2013-12-10 Quinn Larson Power generating kite system
US7923854B1 (en) 2010-05-13 2011-04-12 Moshe Meller Wind turbines direct drive alternator system with torque balancing
US8344539B1 (en) * 2010-06-21 2013-01-01 Wilson Gregory C Power generating system
DE102010031760A1 (de) 2010-07-15 2012-01-19 Robert Dietrich Vorrichtung zur komplexen Verstellung frei ausfliegender Windangriffselemente mit einer Tragflächengröße von mehr als 20 m2
CA2784201C (en) * 2010-08-05 2013-10-22 Crosswind Power Systems Inc. Method and system for harnessing wind energy using a tethered airfoil
US20120086210A1 (en) * 2010-10-07 2012-04-12 Dennis John Gray Device for Extracting Energy from Moving Air or Moving Water
US8178992B1 (en) 2010-11-23 2012-05-15 Moshe Meller Axial flux alternator with air gap maintaining arrangement
US8026626B1 (en) 2010-11-23 2011-09-27 Moshe Meller Axial flux alternator with air gap maintaining arrangement
CN102220938B (zh) * 2011-06-08 2012-11-28 广东高空风能技术有限公司 伞型风力装置及风能动力系统
DE202011102743U1 (de) 2011-07-04 2012-11-15 Skysails Gmbh Vorrichtung zur Steuerung eines gefesselten Flugelements
US20130052014A1 (en) * 2011-08-25 2013-02-28 Patrick D. Kelly Spinnaker sails from interwoven straps for generating electric power from wind
DE102011115915A1 (de) 2011-10-14 2013-04-18 Sören Burckardt Vorrichtung zur Nutzung von Windenergie
CN103133253A (zh) * 2011-11-21 2013-06-05 戴宁 一种高空发电设备
US9080550B2 (en) * 2011-11-30 2015-07-14 Leonid Goldstein Airborne wind energy conversion system with fast motion transfer
WO2013085800A1 (en) * 2011-12-04 2013-06-13 Leonid Goldstein Wind power device with dynamic sail, streamlined cable or enhanced ground mechanism
KR101773312B1 (ko) 2011-12-18 2017-08-31 엑스 디벨롭먼트 엘엘씨 연 지상 스테이션과 이를 이용하는 시스템
DE102012100874A1 (de) * 2012-02-02 2013-08-08 Christoph Günther Zugdrachen
ES2605421T3 (es) 2012-02-27 2017-03-14 Ampyx Power B.V. Sistema y procedimiento de producción de energía eólica en vuelo
JP6152123B2 (ja) * 2012-02-29 2017-06-21 ハワード ヘースティングス，グレゴリー 係留ジャイログライダーのコントロールシステム
WO2013156680A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 Alula Energy Oy Method and system for towing a flying object
SG194257A1 (en) * 2012-04-26 2013-11-29 Yik Hei Sia Power generating windbags and water-bags
WO2013164443A1 (en) 2012-05-03 2013-11-07 Skysails Gmbh Aerodynamic wind energy conversion device and method for controlling such a device
EP2672109A1 (en) 2012-06-04 2013-12-11 moct7.com GbR System and method for converting wind flow energy into mechanical, thermodynamic or electrical energy
WO2014018424A1 (en) 2012-07-22 2014-01-30 Leonid Goldstein Airborne wind energy conversion system with ground generator
DE102012020346A1 (de) 2012-10-17 2014-04-17 Ewald Ahlrichs Windkraftanlage mit multifunktionalen Flügeln
US20150042100A1 (en) * 2012-11-16 2015-02-12 John A. Saavedra Power generator utilizing a tethered wind resistor
KR102046207B1 (ko) * 2012-12-13 2019-11-18 미네스토 에이비 플라잉 윙 제어 방법 및 시스템
WO2014109917A1 (en) * 2013-01-10 2014-07-17 Leonid Goldstein Airborne wind energy system
US9112390B2 (en) * 2013-02-10 2015-08-18 Omnitek Partners Llc Dynamo-type lanyard operated event detection and power generators
ITTO20130481A1 (it) * 2013-06-12 2013-09-11 Kite Gen Res Srl Ala a funzionamento bimodale.
US9576475B2 (en) * 2013-09-10 2017-02-21 Southwire Company, Llc Wireless-enabled tension meter
ITTO20130752A1 (it) * 2013-09-13 2013-12-13 Kite Gen Res Srl Procedimento di gestione, regolazione e controllo di un generatore eolico.
WO2015042346A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 Bein Thomas W Ocean wave energy absorbing kite system and method
US9212032B2 (en) 2013-12-30 2015-12-15 Google Inc. Extruded drum surface for storage of tether
US9156565B2 (en) 2013-12-30 2015-10-13 Google Inc. Methods for perching
US9308975B2 (en) 2013-12-30 2016-04-12 Google Inc. Spar buoy platform
US8950710B1 (en) * 2014-01-31 2015-02-10 Kitefarms LLC Apparatus for extracting power from fluid flow
US20150233254A1 (en) * 2014-02-17 2015-08-20 Edmund Daniel Villarreal Vented airfoil assemblies
US9643721B2 (en) 2014-03-10 2017-05-09 David Brian Schaefer Wind energy conversion systems, devices, and methods
US20170113561A1 (en) * 2014-03-26 2017-04-27 Sequoia Automation S.r.I. Energy charging system related to the stop of an electric vehicle
US20150330368A1 (en) * 2014-05-18 2015-11-19 Leonid Goldstein Airborne wind energy system with rotary wing, flying generator and optional multi-leg tether
US9732731B2 (en) 2015-03-15 2017-08-15 X Development Llc Pivoting perch for flying wind turbine parking
DE102015111224B4 (de) 2015-07-10 2024-06-13 Skysails Gmbh Start- und Bergevorrichtung für einen Zugdrachen
EP3199803B1 (de) 2016-02-01 2018-03-28 IMPaC Offshore Engineering GmbH Offshore-höhenwindkraftanlage
CN105927472A (zh) * 2016-05-30 2016-09-07 常州易驱动电气科技有限公司 一种多功能风力发电设备
DE102016006746A1 (de) * 2016-06-06 2017-12-21 Udo Zillmann Antriebseinrichtung für ein Wasserfahrzeug sowie Wasserfahrzeug
TWI628355B (zh) * 2016-06-17 2018-07-01 艾克頌美孚上游研究公司 離岸發電廠中的電氣絕緣方法及系統
US20190242362A1 (en) * 2016-10-19 2019-08-08 Ampyx Power B.V. Method for operation of a system for airborne wind energy production and respective system
US10557458B2 (en) 2016-11-30 2020-02-11 Makani Technologies Llc Integrated tether and mooring with floating platform for energy kite
US10309374B2 (en) * 2016-12-01 2019-06-04 Makani Technologies Llc Energy kite winching using buoyancy
US10518876B2 (en) 2016-12-21 2019-12-31 Makani Technologies Llc Offshore wind kite with seafloor mooring
IT201700023510A1 (it) * 2017-03-06 2018-09-06 Marco Ghivarello Metodo di conversione di energia eolica in energia elettrica mediante un generatore di tipo eolico di alta quota
EP3589837A1 (en) * 2017-03-06 2020-01-08 Marco GHIVARELLO System of conversion of wind energy toward electric energy, by a high altitude generator
DE102017003499B4 (de) * 2017-04-11 2020-03-05 Ampyx Power B.V. Verfahren zum Landen eines leinengebundenen Flugzeuges sowie Start- und Landesystem
JP7269650B2 (ja) 2017-05-23 2023-05-09 ニュー リーフ マネジメント リミテッド 係留された翼を使用して風力エネルギーを利用する方法およびシステム
CN107521690A (zh) * 2017-07-04 2017-12-29 北京大工科技有限公司 一种固定翼无人机的系留飞行控制方法和装置
CN111712630A (zh) * 2017-12-22 2020-09-25 维斯塔斯风力系统有限公司 包括空中风能系统的风能场的控制
WO2019141332A2 (en) * 2018-01-22 2019-07-25 Vestas Wind Systems A/S Control of a wind energy park comprising airborne wind energy systems
US10844839B2 (en) 2018-03-19 2020-11-24 Hood Technology Corporation Wind harvesting systems and methods
CN108757322B (zh) * 2018-05-24 2020-03-13 河海大学 一种高空风力发电机
JP7110963B2 (ja) * 2018-12-11 2022-08-02 トヨタ自動車株式会社 滞空する凧型構造体を用いた風力発電システム
US10815965B2 (en) * 2019-02-14 2020-10-27 King Saud University Multi-piston bladeless wind turbine
US10690114B1 (en) * 2019-02-14 2020-06-23 King Saud University Bladeless wind turbine
CN110541790B (zh) * 2019-09-24 2021-07-13 合肥阳光新能源科技有限公司 一种悬浮叶轮风力发电装置
CN110645146A (zh) * 2019-10-31 2020-01-03 李良杰 风筝式高空风力发电机
DE102020100127A1 (de) * 2020-01-07 2021-07-08 Rwe Renewables Gmbh Windkraftanlage, insbesondere Offshore-Windkraftanlage
DE102020002026B3 (de) * 2020-03-28 2021-06-10 Gunter Kreft Vorrichtung als vorgeschaltete Antriebseinheit für ein Wasserfahrzeug
US20230003188A1 (en) * 2021-06-28 2023-01-05 North Carolina State University Kite-based energy generation control systems and related methods
CN115111122A (zh) * 2021-07-02 2022-09-27 广东高空风能技术有限公司 一种集成电动机的高空风能地面发电机组
IT202200021444A1 (it) * 2022-10-18 2023-01-18 Windtime S R L Sistema per la generazione di energia mediante lo sfruttamento del vento in quota
US11795905B1 (en) 2023-07-19 2023-10-24 Poseidon's Kite LLC Ocean wave energy absorbing panel

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE656194C (de) * 1935-04-26 1938-01-31 Aloys Van Gries Dr Ing Durch Drachen getragene Windkraftmaschine zur Nutzbarmachung von Hoehenwinden
DE2437003A1 (de) * 1974-08-01 1976-02-12 Willi Zeidler Grosswindkraftwerk mit periodisch arbeitenden grossen tragfluegelballonen
US3924827A (en) † 1975-04-25 1975-12-09 Lambros Lois Apparatus for extracting energy from winds at significant height above the surface
US4076190A (en) † 1976-03-30 1978-02-28 Lambros Lois Apparatus for extracting energy from winds at significant height above the surface
US4124182A (en) * 1977-11-14 1978-11-07 Arnold Loeb Wind driven energy system
US4166596A (en) * 1978-01-31 1979-09-04 Mouton William J Jr Airship power turbine
US4335093A (en) * 1980-10-20 1982-06-15 Temple University Process of converting wind energy to elemental hydrogen and apparatus therefor
DE3100085A1 (de) * 1981-01-03 1982-12-23 Joachim 8821 Weidenbach Mummert Ein- und mehrstufige vertikal- und horizontal-wind-turbinen in verbindung (kombination) mit fesselballon aller art, fuer jegliche hoehe, desgleichen jeglicher art von fesselballon-gruppen, zur erzeugung von wechsel- und gleichstrom
DE3209368A1 (de) * 1982-03-15 1983-09-22 Günter Dr. 7014 Kornwestheim Höfgen Einrichtung zur windenergiegewinnung
DE3224976A1 (de) 1982-07-03 1984-01-05 Erno Raumfahrttechnik Gmbh, 2800 Bremen Windenergiekonverter im offshore-bereich
GB8907889D0 (en) * 1989-04-07 1989-05-24 Kirby John Flying generator
CN1052723A (zh) * 1989-12-18 1991-07-03 刘小泉 柔性风力发电装置
JPH04237877A (ja) † 1991-01-18 1992-08-26 Junichi Miyashita 揚力体を用いた風力発電装置
DE4105318A1 (de) * 1991-02-20 1992-08-27 Ficht Gmbh Hilfsvortriebseinrichtung fuer eine segelyacht
DE4319823A1 (de) * 1993-06-16 1994-12-22 Siegfried Dr Mielke Alternative Windkraftnutzung durch geführte Auftriebsflächen
DE19526129A1 (de) * 1995-07-18 1997-01-23 Friedrich Hensberg Selbstregelnde Windkraftanlage
NL1004508C2 (nl) 1996-11-12 1998-05-14 Wubbo Johannes Ockels Windgedreven aandrijfinrichting.
WO2000040860A2 (de) * 1998-12-31 2000-07-13 Dsm Kraftmaschine, in der drehbewegungen erzeugt werden
US6254034B1 (en) * 1999-09-20 2001-07-03 Howard G. Carpenter Tethered aircraft system for gathering energy from wind
DE19961035A1 (de) 1999-12-16 2001-07-05 Fly Market Flugsport Zubehoer Paragleiter
US6523781B2 (en) * 2000-08-30 2003-02-25 Gary Dean Ragner Axial-mode linear wind-turbine
US6555931B2 (en) * 2000-09-20 2003-04-29 Omnific International, Ltd. Renewable energy systems using long-stroke open-channel reciprocating engines
NL1017171C1 (nl) † 2001-01-23 2002-07-25 Cornelis Eerkens Werkwijze en inrichting voor het opwekken van electriciteit met windenergie op grote hoogte.
DE10109640C1 (de) 2001-03-01 2002-06-20 Friedrich Van Helden Lenkbarer Zugdrachen
US6616402B2 (en) * 2001-06-14 2003-09-09 Douglas Spriggs Selsam Serpentine wind turbine
US7109598B2 (en) * 2001-11-07 2006-09-19 Bryan William Roberts Precisely controlled flying electric generators III
FR2837166B1 (fr) 2002-03-18 2004-11-12 Pascal Vincent Pillon Structures gonflable segmentees generalement utilisees pour les ailes de traction a structure gonflable
JP2004232461A (ja) † 2003-01-28 2004-08-19 正人 ▲たか▼岡 発電装置
WO2004104413A1 (en) 2003-05-20 2004-12-02 Rolls-Royce Plc An electrical power generation assembly
GB2411209A (en) * 2004-02-20 2005-08-24 Rolls Royce Plc Wind-driven power generating apparatus
DE202004013841U1 (de) 2004-09-06 2006-01-19 Skysails Gmbh & Co. Kg Wasserfahrzeug mit einem drachenartigen Element
DE102004018814A1 (de) 2004-04-19 2005-11-03 Skysails Gmbh Setzsystem für ein ausfliegendes drachenartiges Windangriffselement bei einem Wasserfahrzeug mit Windantrieb
DE102004018835A1 (de) † 2004-04-19 2005-11-03 Skysails Gmbh Wasserfahrzeug mit einem frei ausfliegenden manövrierbaren Windangriffselement als Antrieb
DE102004018838A1 (de) 2004-04-19 2005-11-03 Skysails Gmbh Positionierungsvorrichtung für ein frei ausfliegendes drachenartiges Windangriffselement bei einem Wasserfahrzeug mit Windantrieb
DE202004013840U1 (de) 2004-09-06 2006-01-19 Skysails Gmbh & Co. Kg Wasserfahrzeug mit einem drachenartigen Element
US7104504B2 (en) * 2004-09-24 2006-09-12 Alex Peterson Inflatable wing with active canopy profile control
ITTO20050444A1 (it) 2005-06-27 2006-12-28 Sequoia Automation Srl Macchina volante costituita da profili alari ultraleggeri deformabili, rotanti su proprio asse per ottenere portanza superiore alla forza di gravita' ed energia residua utilizzata per varie finalita'.
GB0613243D0 (en) 2005-09-22 2006-08-09 Pattinson 5 Ltd Kitepower generator
US20070120005A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Olson Gaylord G Aerial wind power generation system
DE202006005389U1 (de) † 2006-03-31 2007-08-02 Skysails Gmbh & Co. Kg Windenergieanlage mit steuerbarem Drachen

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010087600A2 (ko) * 2009-01-31 2010-08-05 Kim Jongchul 자연력변환시스템
WO2010087600A3 (ko) * 2009-01-31 2010-12-09 Kim Jongchul 자연력변환시스템
KR100957652B1 (ko) * 2009-07-07 2010-05-12 구재학 자동 접이식 산포를 이용한 풍력 발전 장치
WO2011005007A2 (ko) * 2009-07-07 2011-01-13 Goo Jaehark 자동 접이식 산포를 이용한 풍력 발전 장치
WO2011005007A3 (ko) * 2009-07-07 2011-04-14 Goo Jaehark 자동 접이식 산포를 이용한 풍력 발전 장치
KR101235910B1 (ko) * 2011-10-31 2013-02-21 한국항공우주연구원 싸이클로이달 터빈과 모터 겸용 발전기를 장착한 고공 풍력 발전 시스템 및 그 시스템의 운용 방법.
WO2013065979A1 (ko) * 2011-10-31 2013-05-10 한국항공우주연구원 싸이클로이달 터빈과 모터 겸용 발전기를 장착한 고공 풍력 발전 시스템 및 그 시스템의 운용 방법
US9422920B2 (en) 2011-10-31 2016-08-23 Korea Aerospace Research Institute High-altitude wind power generation system with cycloidal turbine and motor-generator, and method of operating the same
KR20150114577A (ko) * 2013-02-04 2015-10-12 미네스토 에이비 구조체 및 비이클을 포함하는 파워 플랜트
KR20210004451A (ko) * 2019-07-04 2021-01-13 한국전력공사 공중풍력발전시스템용 구동구조
KR20210007477A (ko) * 2019-07-11 2021-01-20 한국전력공사 공중풍력발전시스템용 윙의 운전장치 및 이를 이용한 운전방법
KR20230151663A (ko) * 2022-04-26 2023-11-02 김경석 공중 승강기반 풍력발전장치

Also Published As

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US7504741B2 (en) 2009-03-17
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