KR20130007156A - Assembled floating barge system for photovoltaic power generating system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수면에 태양광 발전기지를 설치하기 위한 조립식 부유구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설치 수면의 수위 변화, 바람, 파도 등과 같은 여러 가지 환경여건에 적응하며 태양광 발전기지가 최적의 발전 상태를 유지하도록 지지하여 태양광 발전효율을 극대화하는 조립식 부유구조물에 대한 것이다. The present invention relates to a prefabricated floating structure for installing a photovoltaic generator on the surface of the water, and more particularly, to adapt to various environmental conditions, such as changes in the water level of the installation surface, wind, waves, etc. It is about a prefabricated floating structure that supports to maintain and maximizes photovoltaic power generation efficiency.
최근 세계 각국의 온실가스 감축 등의 친환경 정책 선언과 같은 환경 규제 제도의 시행과 전 세계적인 오일쇼크 및 일본의 원전 사고로 인하여 기존의 화석연료와 원자력에 의존하는 에너지 공급체계에서 벗어나 신재생에너지의 필요성이 강조되고 있어 태양광 발전에 대한 관심이 높아지고 있다.Recently, due to the implementation of environmental regulations such as the declaration of eco-friendly policies such as GHG reduction of countries around the world, and the global oil shock and the nuclear accident in Japan, the necessity of renewable energy from the existing energy supply system that depends on fossil fuel and nuclear power is needed. The emphasis on solar power is increasing.
태양광 발전은 태양광을 수광할 수 있는 일정한 면적의 설치부지가 필요한데, 기존의 건축물 등의 시설물들을 이용하는 경우를 제외하고는 무분별한 산림훼손 등의 부작용으로 규제가 강화되어 설치부지를 확보하는 것이 용이하지 아니하여, 대안적으로 저수지나 댐 수면 등에 수상 태양광 발전소를 설치하고 있다. 수상 태양광 발전소는 유휴 수면을 활용하기 때문에 부지 구입비용이 절감될 뿐만 아니라 지상의 태양광 시설에 비하여 냉각효과가 우수하여 지상 대비 18~26%의 발전량이 증가하는 효과가 있다.Photovoltaic power generation requires a certain area of installation site that can receive sunlight, and it is easy to secure an installation site due to increased regulations due to indiscriminate forest damage, except when using existing buildings and other facilities. Alternatively, water-based photovoltaic power plants are alternatively installed in reservoirs or dam surfaces. The water-based solar power plant not only saves the site purchase cost because it uses idle water, but also has an excellent cooling effect compared to the above-mentioned photovoltaic facilities.
종래의 수상 태양광 발전장치는 특허문헌 1에 제시된 바와 같이, 지역, 계절, 시간 및 일조량 등의 환경여건을 극복하면서 태양광 발전효율을 높이기 위하여 태양전지 셀이 집적된 태양전지판이 배열되어 있는 상판이 태양을 향하도록 하기 위하여 상판이 설치되어 있는 부유구조물의 수면 하부에 스크류를 설치하여 부유구조물의 방향을 조절하는 기술을 제안하고 있다. The conventional water-based photovoltaic device is, as shown in Patent Literature 1, the top plate on which the solar cell integrated the solar cell array is arranged in order to improve the photovoltaic power generation efficiency while overcoming environmental conditions such as region, season, time and sunshine In order to face this sun, a technique for adjusting the direction of the floating structure is proposed by installing a screw on the lower surface of the floating structure on which the upper plate is installed.
그러나 종래의 부유구조물을 직접 움직여서 태양을 향하도록 하는 방식은 부유구조물의 큰 중량과 수면 하부의 부유구조물 부분의 저항으로 인하여 스크류 작동에 많은 전력이 소모될 뿐만 아니라 수중 부유물들이 스크류의 정상적인 작동을 방해할 우려가 있다. 또한, 수면 높이의 변화에 대한 대처 수단과 부유구조물 근처의 선박 운항이나 바람에 의해 발생하는 파도로 인한 부유구조물의 흔들림에 대한 고려가 되어 있지 않다. However, the conventional method of directly moving the floating structure to face the sun not only consumes a lot of power to operate the screw due to the large weight of the floating structure and the resistance of the floating structure portion under the water surface, but also the underwater floats interfere with the normal operation of the screw. There is a concern. In addition, there is no consideration of the means of coping with changes in the height of the water and the shaking of the floating structure due to the waves generated by the wind or the ship operation near the floating structure.
본 발명은 위에서 제기된 종래 기술에 따른 문제점을 극복하고자 제안하는 것으로서, 태양광 발전기지를 지지하는 부유구조물은 일정한 방향을 향하도록 설치하고 그 대신 태양광 발전기지에 설치된 태양전지판이 태양을 추적하여 향하도록 함으로써 태양 추적을 위한 전력 소모를 최소화하고 수면의 높이 변화와 파도 등의 환경여건에서도 태양광 발전기지가 최적상태로 작동되도록 하는 조립식 부유구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention proposes to overcome the problems according to the prior art posed above, the floating structure supporting the solar cell generator is installed to face a certain direction instead of the solar panel installed on the solar cell generator to track the sun The purpose is to provide a prefabricated floating structure that minimizes the power consumption for tracking the sun and ensures that the solar cell generator operates optimally even under environmental conditions such as changes in water level and waves.
또한, 본 발명에 따른 부유구조물은 수위변동이나 계류위치 및 방향의 변동에 적응하여 최적의 발전 상태를 유지시켜 주기 위한 도르래, 계류색, 수중추 및 앵커 및 윈치 등으로 구성되는 계류 시스템을 구비하여 계류색의 장력을 조절함으로써 부유구조물의 방위를 태양광 발전에 적정한 범위 내로 유지되도록 제어함으로써 태양전지판의 태양 추적조건을 최적화하여 발전효율을 높이는데 목적이 있다.In addition, the floating structure according to the present invention is provided with a mooring system composed of pulleys, mooring colors, aquatic weights and anchors and winches, etc. to maintain an optimal power generation state by adapting to water level fluctuations or changes in mooring positions and directions. The purpose is to improve the power generation efficiency by optimizing the solar tracking conditions of the solar panel by controlling the orientation of the floating structure by maintaining the tension of the mooring color to maintain the orientation of the floating structure within the proper range for photovoltaic power generation.
또한, 바람이나 선박의 운항으로 형성된 파도에 의한 부유구조물의 동요를 감소시키고 수중 부유물이 부유구조물이나 계류색에 접근하는 것을 막기 위하여 부유구조물 주위에 소파장치(wave breaker)를 설치하여 태양전지판의 불필요한 운동을 감소시키고 계류색에 과도한 장력의 작용을 방지하는데 또 다른 목적이 있다. In addition, a wave breaker is installed around the floating structure to reduce the fluctuations of the floating structure caused by the wind or the waves generated by the operation of the ship and to prevent the underwater floating from approaching the floating structure or the mooring color. Another purpose is to reduce motion and prevent the action of excessive tension on mooring colors.
또한, 가격이 저렴하고 내구성이 좋으며 제작, 운반, 조립 및 보수유지가 용이한 조립식 부유구조물의 표준형상을 제안하는데 목적이 있다.In addition, the object of the present invention is to propose a standard shape of a prefabricated floating structure which is inexpensive, has good durability, and is easy to manufacture, transport, assemble and maintain.
상기의 해결하려는 과제를 위한 본 발명에 따른 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물의 구성은, 태양광 발전기지의 정적인 중량뿐만 아니라 바람 및 파도를 포함한 환경요인에 의하여 발생하는 동적 하중을 지지하기 위해 부력을 형성하는 구조물인 폰툰 바지(pontoon barge), The configuration of the assembled floating structure for a photovoltaic generator according to the present invention for the problem to be solved above, the buoyancy to support the dynamic load generated by the environmental factors including wind and waves as well as the static weight of the photovoltaic generator Pontoon barge, which is a structure that forms
복수의 폰툰 바지를 일정 간격으로 전후좌우로 연결하여 태양광 발전기지 설치를 위한 공간을 형성하여 주는 부분으로서, 태양광 발전기지의 정적인 중량뿐만 아니라 바람이나 파도 등의 환경요인에 의해서 가해지는 하중에도 견딜 수 있는 격자구조를 형성하며 폰툰 바지 사이의 상대변위를 허용범위 이내로 고정해주는 구조물인 조립구조물,It is a part that connects a plurality of pontoon pants to the front, rear, left and right at regular intervals to form a space for the installation of the photovoltaic generator, and the load applied not only by the static weight of the photovoltaic generator but also by environmental factors such as wind or waves. An assembly structure, which is a structure that forms a lattice structure that can withstand Edo, and fixes relative displacements between pontoon pants within an allowable range,
상기 폰툰 바지의 측면에 형성되어 선박 운항이나 바람에 의해서 발생한 파도로 인한 부유구조물의 동요를 감소시키고 수중 부유물의 접근을 차단하기 위한 소파장치(wave breaker), Wave breaker formed on the side of the pontoon pants to reduce the fluctuation of the floating structure due to the wave caused by the ship navigation or wind and to block the access of the underwater floating,
저수량 변화에 따라 수위가 변화하더라도 무동력으로 계류색의 장력을 일정하게 유지하여 부유구조물의 위치나 방향의 변화를 제한하는 장치인 계류장치 및 수위 변화 수용장치 및 Mooring device and water level change receiving device, which is a device that limits the change of position or direction of floating structure by maintaining constant tension of mooring color with no power even if the water level changes according to low water quantity change
태양의 위치추적정보를 전산처리하여 태양자동추적장치 제어에 사용하고, 일조량, 온습도 및 바람을 포함한 기상정보를 수신 분석하여 태양자동추적장치가 태양추적상태 유지 또는 숙영상태로 대기할 것인지를 선택하여 지시하는 중앙기지국을 포함한다. The computerized location tracking information of the sun is used to control the solar tracking device, and by receiving and analyzing weather information including sunlight, temperature, humidity and wind, the solar tracking device selects whether to keep the sun tracking status or the standby status. It includes the central base station that it points to.
본 발명에 따른 일실시 예로서, 폰툰 바지는 밑면이 볼록하고, 일부 폰툰 바지 내부에 침수가 일어나도 태양광 발전기지의 손상을 방지할 수 있도록 내부 일부 공간이 폐쇄되어 예비 부력을 갖는 것을 특징으로 한다.In one embodiment according to the invention, the pontoon pants are convex bottom, even if the immersion inside some pontoon pants is characterized in that the inner part of the space is closed to prevent damage to the photovoltaic generator has a preliminary buoyancy .
본 발명에 따른 일실시 예로서, 조립구조물은 어떠한 하중방향으로도 충분한 강도를 가지도록 보강된 트러스 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.In one embodiment according to the invention, the assembly structure is characterized by consisting of a truss structure reinforced to have sufficient strength in any load direction.
본 발명에 따른 일실시 예로서, 계류장치 및 수위변화 수용장치는 수중 앵커와 연결된 계류색을 도르래를 거쳐서 수중추와 연결시켜 계류색이 일정 장력을 유지하고, 일정범위를 초과하는 수위 변동에 대하여서는 전동 윈치와 연계하여 구동하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment according to the present invention, the mooring device and the water level change receiving device is connected to the water anchor through the mooring color connected to the underwater anchor through the pulley, the mooring color maintains a constant tension, and for the water level change exceeding a certain range It is characterized in that driven in conjunction with the electric winch.
본 발명에 따른 일실시 예로서, 중앙기지국은 GPS에 의한 부유구조물의 과도한 위치 변화, 부유구조물의 방위의 변화, 침수 감지기에 의한 폰툰 바지 내부 침수, 수평계에 의한 부유구조물의 과도한 경사를 감지하여 경보신호를 육상기지로 송신하고, 각 계류색의 장력을 원격으로 감지하고 계류에 대한 해석을 하여 부유구조물의 위치나 방향을 유지하기 위한 신호를 윈치에 제공하며, 태양광 발전기지에서 생산된 전력을 통합하여 육상으로 송전하며, 송전전력을 실시간으로 측정 감시하고 태양전지판 각각의 작동상태를 감시하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment according to the present invention, the central base station detects an excessive position change of the floating structure by GPS, the change of the orientation of the floating structure, the internal flooding of the pontoon pants by the inundation detector, the alarm by detecting the excessive inclination of the floating structure by the level gauge It transmits the signal to the land base, remotely detects the tension of each mooring color, analyzes the mooring, provides a signal to the winch to maintain the position or direction of the floating structure, and transmits the power produced by the solar generator. Integrate and transmit to the land, measure and monitor the power in real time, and monitor the operation status of each solar panel.
본 발명에 따른 부유구조물은, 유휴수면을 적은 비용으로 임차하여 태양광 발전기지를 설치하는 방안을 전제로 하기 때문에 육상에 설치하는 경우에 비하여 태양광 발전기지 설치비용을 절감시킬 수 있다. 더 상세하게는 태양전지판(태양자동추적장치에 설치)이 태양을 추적하도록 하고 부유구조물은 일정방향을 유지하게 함으로써 태양전지판을 육상에 설치하여 태양을 자동 추적할 때와 동등한 전력이 소모되도록 하고 홍수나 가뭄으로 수위변화가 큰 폭으로 변화하더라도 부유구조물의 방향을 최소의 동력으로 일정하게 유지할 수 있어서 에너지 사용을 최소화할 수 있다. The floating structure according to the present invention can reduce the installation cost of the solar cell generator compared to the case of installation on the ground because it is based on the premise of installing a solar cell generator by renting the idle water surface at a low cost. More specifically, the solar panel (installed in the automatic solar tracking device) tracks the sun and the floating structures are kept in a certain direction so that the solar panels are installed on land so that they consume the same power as the automatic tracking of the sun. However, even if the water level changes drastically due to drought, the direction of the floating structure can be kept constant with minimum power, thereby minimizing energy use.
또한, 본 발명에 따른 부유구조물은 운반 및 설치 등이 용이한 규모의 폰툰 바지로 조립하여 제작되기 때문에 설치와 보수유지가 용이할 뿐 아니라 일부 폰툰 바지가 손상되더라도 태양광 발전기지에 미치는 치명적인 피해를 예방할 수 있다. 부유구조물에 소파장치(wave breaker)를 설치하여 선박 운항이나 바람 등으로 발생한 파도로 인한 부유구조물 동요를 최소화함으로써 태양 자동추적장치의 작동을 원활하게 유지할 수 있다.In addition, the floating structure according to the present invention is not only easy to install and maintain because it is manufactured by assembling the pontoon pants of the scale that is easy to transport and install, but also damage the solar generator even if some pontoon pants are damaged. It can be prevented. By installing a wave breaker on the floating structure, it is possible to smoothly maintain the operation of the solar automatic tracking device by minimizing the shaking of the floating structure caused by the waves generated by the ship operation or the wind.
또한, 폰툰 바지를 조립구조물(spreader)을 이용하여 일정 간격으로 조립하여 격자형 트러스 구조를 형성하도록 함으로써 저렴한 비용으로 태양광 발전기지 설치 공간을 확보할 수 있고, 태양전지판이 적절한 간격으로 배열되기 때문에 전지판 주변의 통기성이 개선되어 발전효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the pontoon pants can be assembled at regular intervals using a spreader to form a grid truss structure to secure a solar cell installation space at low cost, and the solar panels are arranged at appropriate intervals. Improved air permeability around the panel can improve the power generation efficiency.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 폰툰 바지의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 조립구조물의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 소파장치(wave breaker)의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 계류장치 및 수면높이 변화 수용장치의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물 중 중앙기지국의 분해 구성도이다.1 is a perspective view of a floating structure for a photovoltaic generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the pontoon pants of the floating structure for photovoltaic generators according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view of the assembly structure of the floating structure for a solar cell generator according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of a sofa breaker (wave breaker) of the floating structure for a solar cell generator according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of the mooring device and the water level change receiving device of the floating structure for a solar cell generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an exploded configuration diagram of the central base station of the floating structure for photovoltaic generator base according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 예시된 도면은 발명의 내용을 명확하게 하기 위하여 확대 또는 축소 도시하였고, 동일한 기능을 하는 구성에 대하여 동일한 도면부호를 사용하였고, 비본질적인 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다. Hereinafter, a preferred embodiment of a prefabricated floating structure for photovoltaic generators according to the present invention will be described with reference to the drawings. The illustrated drawings are enlarged or reduced in order to clarify the contents of the present invention, and the same reference numerals are used for components having the same function, and non-essential components are omitted and should not be construed as limited to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물의 사시도로서, 태양광 발전기지용 부유구조물은 폰툰 바지(pontoon barge, 120), 조립구조물(spreader,130), 소파장치(wave breaker,140)), 계류장치(150) 및 수위변화 수용장치(160) 및 중앙기지국(170)으로 구성되어 있다.1 is a perspective view of a prefabricated floating structure for a photovoltaic generator according to the present invention, the floating structure for a photovoltaic generator is a pontoon barge (pontoon barge, 120), an assembly structure (spreader, 130), a sofa breaker (wave breaker, 140) ), The
폰툰 바지(120)의 주요치수는 육상 이동의 편의를 고려하여 적재 후 최대 치수가 대형 컨테이너 트레일러에 적재 가능한 최대 치수범위 내에 들도록 결정한다. 적정치수는 예를 들어 길이 6 m, 폭 2.4 m, 높이 0.4 m로 설계한다. 폰툰 바지(120)는 재료비, 제작비, 내구성 및 유지보수의 편의성 등에서 유리한 재료로 제작하며 태양광 발전기지, 계선 용구 및 각종 의장품이 탑재된 상태에서 풍우 강설 결빙 등의 환경부하를 극복할 수 있는 강도와 복원안정성 및 충분한 예비 부력을 보유하고 있어야 한다. The main dimension of the
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 폰툰 바지(120)의 분해 사시도로서 상부케이스(121)와 하부케이스(122)로 구성된다. 폰툰 바지(120)는 태양광 발전기지용 부유구조물을 부력으로 뜨게 하는 부분으로서 태양광 발전기지의 정적인 중량뿐만 아니라 바람 및 파도 등과 같은 환경여건에서 가해지는 동적 하중을 부력으로 지지하는 구조물이다. 제작, 운반, 설치 및 보수유지가 용이한 형상으로 되어있으며 폰툰 바지(120) 내부에 침수가 일어나더라도 태양광 발전기지의 손상을 방지할 수 있는 예비 부력을 발생시킬 수 있도록 폰툰 바지(120)의 내부 공간의 일부를 영구 폐쇄하고 우레탄폼으로 충진시킨 구조로 되어있다.2 is an exploded perspective view of the
폰툰 바지(120)의 기본 형상은 직육면체로 하되 적절한 간격으로 조립하였을 때 구조물 하부의 투광율이 일정 수준 이상을 유지하여 태양전지판(110) 주변의 통기성을 높여서 태양전지판(110)이 냉각 효과를 가지도록 함으로써 온도 상승에 따른 발전효율 저하를 방지하도록 배치하여야 한다. 또한 태양전지판(110)에서 발생한 그림자가 인접한 태양전지판(110)에 영향을 주지 않도록 배치하며 폰툰 바지(120)를 조립하였을 때 태양광 발전기지 내를 유기적으로 연결하는 통로가 개설될 수 있어야 한다. 폰툰 바지(120)의 하부케이스(122)는 제작, 조립 및 안전성 등을 고려하여 수면 아래쪽으로 약간 좁아지게 한다. 이러한 구조는 부력중심을 높이므로 복원성능을 향상시키는 효과를 가지며 부차적으로 트레일러에 여러 척을 탑재할 때 적재성을 향상시켜 수송효율을 높이는 효과를 가진다. 폰툰 바지(120)에는 예비 부력을 형성하는 밀폐공간을 배치하여 풍우, 강설 및 결빙 등으로 인한 환경부하에 의한 일부 침수가 일어나도 태양광 발전기지가 침몰되거나 과도한 경사가 발생하지 않도록 크기를 설계 제작한다.The basic shape of the
다수의 폰툰 바지(120)를 조립하여 형성되는 폰툰 바지(120) 시스템 전체를 계류하기 위하여서는 적정위치에 계류색을 걸기 위한 계선용 비트가 설치되어야 하며 비트 설치 주위는 구조적으로 보강이 되어야 하고 적정위치는 폰툰 바지(120)가 조립 설치되는 수역의 지형과 바람이나 흐름의 특성에 따라 달라지므로 계선용 비트의 조립위치를 쉽게 바꿀 수 있어야 한다.In order to moor the entire system of
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 조립구조물(130)의 분해 사시도이다. 도 3에 따르면, 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 조립구조물(130) 부분은 인접한 폰툰 바지(120)를 서로 일정간격을 유지하며 전후좌우로 연결 조립하여 태양광 발전기지의 설치를 위한 공간을 형성하도록 하는 구조물로서, 종 방향 조립구조물과 횡 방향 조립구조물로 나뉜다. 조립구조물(130)은 폰툰 바지(120)와 조립된 상태에서 격자구조를 이루어 태양광 발전기지의 정적인 중량뿐만 아니라 바람이나 파도 등의 환경여건에 의해서 가해지는 하중에도 충분한 강도를 가져 변형이 일정 수준 이하가 되도록 할 수 있어야 한다. 3 is an exploded perspective view of the
조립구조물(130)로 폰툰 바지(120)를 조립한 상태에서는 인접한 폰툰 바지(120) 사이에 태양자동추적장치의 작동에 영향을 주는 상대변위가 나타나지 않아야 하므로 조립구조물(130)은 충분한 강도를 가진 트러스 구조로 제작하며 조립구조물(130)을 이루는 트러스 구조의 상면을 폰툰 바지(120) 사이의 통로로 활용하고자 할 때에는 격자판과 핸드레일을 설치하여야 한다.In the state in which the pontoon pants 120 are assembled with the
조립구조물(130)의 치수는 태양광 발전용 태양자동추적장치의 치수, 태양전지판(110) 사이의 그림자 간섭, 발전기지 내의 통로, 태양전지판(110) 주위의 통기성 등을 고려하여 결정하며 배치 간격은 폰툰 바지(120) 시스템의 구조 강도를 고려하여 결정한다.The dimension of the
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 소파장치(140))의 분해 사시도로서 프레임(141)과 브레이커(142)로 구성된다. 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 소파장치(140))는 선박 운항이나 바람에 의해서 발생한 파도로 인하여 부유구조물에 작용하는 부하를 감소시키고 수중 부유물의 접근을 차단함으로써 부유구조물을 보호하며 태양자동추적장치의 작동을 원활하게 하기 위한 장치이다. 4 is an exploded perspective view of the
태양광 발전기지 설치장소의 수위 변동, 유동의 변화, 바람의 영향 등으로 인한 발전기지 전체의 방위 변화를 계측하여 설정된 방위를 유지할 수 있도록 계류색(152)의 장력을 조절하는 전동식 윈치(151)를 설치한다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 계류장치(150) 및 수위변화 수용장치(160)의 분해 사시도이다. 계류장치(150)는 계류 윈치(151), 계류색(152) 및 앵커(153)로 구성되어 있고, 수위변화 수용장치(160)는 도르래(161)와 수중추(162)로 구성된다.5 is an exploded perspective view of the
도 5에 따르면, 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 계류장치(150) 및 수위변화 수용장치(160)는 저수량 변화에 따라 수위변화가 나타나면 동력을 사용하지 않고 일정한 변동 범위 이내에서 계류색(152)의 장력을 일정하게 유지하거나 수위변화가 과도할 경우에는 윈치(151)를 구동하여 부유구조물의 위치나 방향을 유지시키는 장치이다. 폰툰 바지(120) 또는 조립구조물(130)과 연계하여 도르래(161)를 설치하고 수중 앵커와 연결된 계류색(152)을 도르래(161)를 거쳐서 수중추(162)와 연결시켜 추의 중량이 계류색(152)의 장력이 되도록 하여 일정 장력을 유지한다. 수위 변동이 일정범위를 넘는 경우에는 인접하여 설치된 전동 윈치(151)와 연계하여 구동함으로써 부유구조물의 위치와 방위를 유지한다. Referring to FIG. 5, the
태양광 발전기지를 포함한 부유구조물의 계류를 위하여 사용되는 앵커의 중량과 형식 그리고 투묘 위치의 선정과 방향 조절과 수면높이 변동에 따른 대처 방안은 내수면의 지형 및 지질 조건과 내수면에서의 선박 운항여건 등을 고려하여 결정한다. 중앙기지국(170)에서는 각 계류색(152)의 장력을 원격으로 감지하고 계류계에 대한 해석을 하여 부유구조물의 위치나 방향을 유지하기 위한 제어신호를 윈치(151)에 제공한다.The weight and type of anchors used for mooring floating structures including solar power generators, the selection of anchoring positions, the adjustment of direction and the change in the height of the water surface, are to determine the topographical and geological conditions of the water surface and the conditions of ship operation in the water surface. Decide by considering. The
폰툰 바지(120)에는 비상전력용 축전지를 설치하여 숙영상태에 있던 태양전지판(110)을 발전 개시 상태로 정렬하기 위한 전원으로 사용하고 태양광 발전 중에 충전하고 잔여 전력은 중앙기지국(170)에서 통합하여 육상으로 송전한다. The pontoon pants 120 are installed with an emergency power storage battery, used as a power source for aligning the
폰툰 바지(120)를 조립하여 형성되는 부유구조물 상에 설치되는 태양광 발전기지 전체의 제어와 감시 및 유지보수를 위하여 적절한 위치를 선정하고 선정된 폰툰 바지(120)를 활용하여 중앙기지국(170)을 설치한다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 중앙기지국(170)의 분해 구성도이다. 도 6에 따르면, 태양광 발전기지용 부유구조물을 구성하는 중앙기지국(170)에서는 태양의 위치를 추적하기 위한 정보를 전산처리하여 태양자동추적장치에 제공하고, 일조량, 온습도 및 바람 등의 기상정보를 수신 분석하여 태양자동추적장치가 태양추적상태 또는 숙영상태를 선택하도록 지시한다. 또한 GPS에 의한 부유구조물의 과도한 위치 변화, 나침반을 이용한 부유구조물의 방위각 변화, 침수 감지기에 의한 폰툰 바지(120) 내부 침수, 수평계에 의한 부유구조물의 과도한 경사 등을 감지하여 경보신호를 무선으로 송신한다. 중앙기지국(170)에서는 각 계류색(152)의 장력을 원격으로 감지하고 계류계에 대한 해석을 하여 부유구조물의 위치나 방향을 유지하기 위한 신호를 윈치(151)에 제공한다. 태양광 발전기지에서 생산된 교류 전력을 통합하여 육상으로 송전하며 송전 되는 전력량을 계측하기 위한 전력계를 설치한다. 실시간 전력 발생량을 원격으로 감시할 수 있도록 한다. 각 태양광 발전 전지판별로 실시간 전력 발생량을 저장 분석하여 각 태양광 발전 전지판의 작동상태를 실시간 원격으로 감시한다. 중앙기지국(170)에서는 태양광 발전용 태양자동추적장치를 개별적으로 원격 제어감시하며 발전 전력을 통합하여 육상으로 송전하거나 태양자동추적장치의 작동에 필요한 전력을 공급하는 역할을 한다. 또한 중앙기지국(170)에서는 일조량, 부유구조물의 경사, 위치 변화, 방위의 변화, 온습도, 풍속 및 폰툰 바지(120) 내부의 침수 등에 대한 감지기를 설치하고 발전 효율이 기준치 이하로 계측되거나 강우, 강설, 강풍 등의 기상예보와 돌발적 기상변화를 판단하여 태양전지판(110)의 자세를 숙영상태로 제어하여 안전을 도모하며 폰툰 바지(120) 내부의 침수나 부유구조물의 과도한 경사나 위치 변화 시에는 경보를 발하도록 한다. 6 is an exploded configuration diagram of the
중앙기지국(170)에는 기상정보의 획득 및 수신을 위한 체계를 구축하고 강풍이나 폭설 등을 만났을 때 태양전지판(110)의 안전을 도모하기 위하여 환경부하가 작게 작용하는 자세로 제어 여부를 판단하기 위한 획득 정보의 연산처리 및 제어용 전용 전산기를 설치한다.In the
100: 부유구조물 110: 태양전지판
120: 폰툰 바지 130: 조립구조물
140: 소파장치 150: 계류장치
160: 수용장치 170: 중앙기지국100: floating structure 110: solar panel
120: pontoon pants 130: assembly structure
140: sofa device 150: mooring device
160: receiving device 170: central base station
Claims (5)
복수의 폰툰 바지를 일정 간격으로 전후좌우로 연결하여 태양광 발전기지 설치를 위한 공간을 형성하여 주는 부분으로서, 태양광 발전기지의 정적인 중량뿐만 아니라 바람이나 파도 등의 환경요인에 의해서 가해지는 하중에도 견딜 수 있는 격자구조를 형성하며 폰툰 바지 사이의 상대변위를 허용범위 이내로 고정해주는 구조물인 조립구조물;
상기 폰툰 바지의 측면에 형성되어 선박 운항이나 바람에 의해서 발생한 파도로 인한 부유구조물의 동요를 감소시키고 수중 부유물의 접근을 차단하기 위한 소파장치(wave breaker);
저수량 변화에 따라 수위가 변화하더라도 무동력으로 계류색의 장력을 일정하게 유지하여 부유구조물의 위치나 방향의 변화를 제한하는 장치인 계류장치 및 수위 변화 수용장치; 및
태양의 위치추적정보를 전산처리하여 태양자동추적장치 제어에 사용하고, 일조량, 온습도 및 바람을 포함한 기상정보를 수신 분석하여 태양자동추적장치가 태양추적상태 유지 또는 숙영상태로 대기할 것인지를 선택하여 지시하는 중앙기지국을 포함하는 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물.Pontoon barge, which is a buoyant structure for supporting dynamic loads generated by environmental factors including wind and waves as well as the static weight of solar generators;
It is a part that connects a plurality of pontoon pants to the front, rear, left and right at regular intervals to form a space for the installation of a solar power plant. An assembly structure that forms a lattice structure that can withstand and fixes relative displacements between pontoon pants within an acceptable range;
A wave breaker formed on the side of the pontoon pants to reduce the fluctuation of the floating structure due to the waves generated by the ship operation or the wind and to block the access of the underwater floating;
A mooring device and a water level change receiving device, which is a device for limiting the change in the position or direction of the floating structure by maintaining a constant mooring color with no force even when the water level changes according to the low water quantity change; And
The computerized location tracking information of the sun is used to control the solar tracking device, and by receiving and analyzing weather information including sunlight, temperature, humidity and wind, the solar tracking device selects whether to keep the sun tracking status or the standby status. Prefabricated floating structure for photovoltaic generator base including the indicating central base station.
폰툰 바지는 밑면이 볼록하고, 일부 폰툰 바지 내부에 침수가 일어나도 태양광 발전기지의 손상을 방지할 수 있도록 내부 일부 공간이 폐쇄되어 예비 부력을 갖고 있으며, 대형 트레일러에 적재 가능한 최대치수로 제작되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물. The method of claim 1,
The pontoon pants are convex on the underside, and some of the spaces are closed to provide extra buoyancy to prevent damage to the photovoltaic generator even if flooding occurs inside some pontoon pants. Prefabricated floating structure for photovoltaic generator.
조립구조물은 어떠한 하중방향으로도 견디는 강도를 가지도록 보강된 트러스 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물.The method of claim 1,
The assembly structure is a prefabricated floating structure for a photovoltaic generator, characterized in that made of a truss structure reinforced to have a strength to withstand any load direction.
계류장치 및 수위변화 수용장치는 수위변화가 있더라도 무동력으로 계류색이 일정 장력을 유지하여 부유구조물의 위치나 방향의 변화를 유지시키는 장치로서, 수위변화가 일정범위 이내일 때는 폰툰 바지 또는 조립구조물과 연계하여 수중 앵커와 연결된 계류색을 도르래를 거쳐서 수중추와 연결시켜 추의 중량이 계류색의 장력이 되도록 일정 장력을 유지하고, 일정범위를 초과하는 수위 변동에 대하여서는 전동 윈치와 연계하여 구동하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물.The method of claim 1,
Mooring device and water level change receiving device is a device to maintain the change of position or direction of floating structure by maintaining the constant tension of mooring color with no force even if there is a change in water level.When the water level change is within a certain range, By connecting the mooring color connected to the underwater anchor through the pulley and connecting the submerged weight to maintain the constant tension so that the weight of the weight becomes the mooring color of the mooring, and in connection with the electric winch for the water level change exceeding a certain range Prefabricated floating structure for a photovoltaic generator, characterized in that.
중앙기지국은 GPS에 의한 부유구조물의 과도한 위치 변화, 부유구조물의 방위의 변화, 침수 감지기에 의한 폰툰 바지 내부 침수, 수평계에 의한 부유구조물의 과도한 경사를 감지하여 경보신호를 육상기지로 송신하고, 각 계류색의 장력을 원격으로 감지하고 계류에 대한 해석을 하여 부유구조물의 위치나 방향을 유지하기 위한 신호를 윈치에 제공하며, 태양광 발전기지에서 생산된 전력을 통합하여 육상으로 송전하며, 송전전력을 실시간으로 측정 감시하고 태양전지판 각각의 작동상태를 감시하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전기지용 조립식 부유구조물.The method of claim 1,
The central base station detects the excessive position change of the floating structure by GPS, the change of orientation of the floating structure, the flooding inside the pontoon pants by the inundation detector, and the excessive tilt of the floating structure by the horizontal level, and sends an alarm signal to the land base. Remotely detects the mooring tension of the mooring color and analyzes the mooring to provide the winch with a signal to maintain the position or direction of the floating structure, and integrate the electric power produced by the solar generator and transmit it to the land. Prefabricated floating structure for photovoltaic generators, characterized in that the monitoring in real time and monitoring the operating state of each solar panel.
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