KR20140054942A - Floating offshore wind power generation plant - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 부유식 해상 풍력발전설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 천해에서도 설치시켜 풍력을 이용하여 전기를 생산할 수 있도록 한 부유식 해상 풍력발전설비에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a floating offshore wind power generation facility, and more particularly, to a floating offshore wind power generation facility capable of generating electricity using wind power even in coastal waters.
일반적으로, 풍력발전설비는 주로 육상에서만 설치되어 왔으나, 육상에 비해 바람의 질이 대체로 양호한 편일 뿐만 아니라 블레이드 소음 문제에서도 쉽게 대응할 수 있어 점차적으로 해상 설치가 증가하고 있는 추세이다.Generally, wind power generation facilities are mainly installed only on the land, but the wind quality is generally good as compared with the land, and the blade noise problem can be easily addressed. As a result, the marine installation is gradually increasing.
풍력발전설비를 해상에 설치하기 위한 구조는 고정식과 부유식으로 나눌 수 있는데, 고정식 구조는 육상에서와 같이 구조물이 직접 해저면에 고정되어 환경 하중을 구조적 변형으로 대응하는 형식이고, 부유식은 수면에 떠 있으며 자중, 부력, 환경 하중 및 계류력을 받고 있고 구조물의 6 자유도 운동으로 환경 하중을 이겨내는 방식이다.The structure for installing wind power generation facilities on the sea can be divided into a fixed type and a floating type. The fixed type structure is a type in which the structure is directly fixed to the sea floor as in the land, and the environmental load is corresponding to the structural deformation. Floating, buoyancy, buoyancy, environmental load and mooring force, and it is a way to overcome the environmental load by 6 degree of freedom movement of the structure.
그러나 고정식의 해상 풍력발전설비는 해저면에 고정되어 있어 유리한 조업조건을 제공하지만, 수심이 조금만 깊어지더라도 구조물의 규모가 너무 커지고 피로 파괴의 위험성을 피하기 어려우며, 설비의 대형화 추세에 따라 구조물의 제작 및 설치에 드는 비용이 너무 많은 단점이 있다. 그래서, 현재는 수심에도 제한을 받지 않는 부유식을 이용한 해상 풍력발전설비에 대한 많은 연구가 이루어지고 있는 실정이다.However, the stationary offshore wind power plant is fixed on the sea floor and provides favorable operating conditions. However, even if the depth of water is slightly increased, the structure becomes too large and the risk of fatigue failure is difficult to avoid. And the installation cost is too much. Therefore, there is a lot of research on the offshore wind power generation facility using the floating type which is not limited by the water depth.
한편, 한국공개특허 제10-2012-0021238호는 부유 지지선 압축 구조를 가진 해상 부유 풍력발전장치에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 의하면, 풍력 발전기를 구비한 해상 부유 풍력발전장치로서, 상기 풍력 발전기가 상부에 설치되는 수직지지대와, 중앙에 상기 수직지지대가 삽입되어 상하로 이동 가능하되 내부에 상기 수직지지대의 높이를 조정하는 높이조절수단이 설치된 수직형 부유구조물과, 상기 수직형 부유구조물 상부에 설치되는 상단부 고정판과, 상기 수직형 부유구조물 하부에 설치되는 하단부 고정판과, 상기 상단부 고정판과 해저면을 사선으로 연결하는 다수의 부유 지지선과, 한쪽 끝 부분으로 결집대가 연결되며, 다른 쪽 끝이 상기 수직형 부유구조물 하측의 해저면에 고정되는 중심케이블과, 한쪽 끝이 상기 상단부 고정판에 연결되고 다른 쪽 끝이 하단부 고정판을 관동하여 하측에 구비되는 결집대에 연결되되 상기 부유 지지선의 개수와 동일한 개수로 상기 부유 지지선 안쪽으로 설치되는 역삼각케이블과, 상기 각각의 부유 지지선과 각각의 부유 지지선에 대응하는 각각의 역삼각케이블을 체결하여 각각의 역삼각케이블이 바깥쪽으로 굴절되도록 하는 체결수단과, 상기 수직지지대에 설치되어 수위를 감지하는 수위계와, 상기 수위계의 수위신호를 받아 상기 높이조절수단을 제어하는 제어기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 함으로써, 발전설비에 가해지는 강한 파도 또는 바람에도 안정적인 부유 중심을 유지할 수 있고, 높낮이 조절을 통해 해수면의 수위 변화, 풍력발전기의 정비 시에 강한 풍속을 동반하는 태풍 상황에서 능동적으로 풍력발전기의 높이를 낮추어 대처할 수 있다.On the other hand, Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0021238 discloses a marine floating wind power generator having a floating supporting line compression structure. According to the disclosed technology, there is provided a marine floating wind power generation apparatus having a wind power generator, comprising: a vertical support for installing the wind power generator on an upper portion thereof; A lower end fixed plate installed below the vertical floating structure, and a lower end fixed plate installed at a lower portion of the vertical floating structure so as to connect the upper end fixed plate with the sea floor in a diagonal line A center cable having a plurality of floating support lines connected to a collecting base at one end thereof and the other end fixed to a bottom surface of the lower side of the vertical floating structure and having one end connected to the upper end fixing plate and the other end connected to a lower end fixed plate Which is connected to a collecting table provided on the lower side and which has the same number as the number of the floating supporting lines A connecting means for connecting each of the floating support lines and each of the reverse osculating cables corresponding to the respective floating support lines to refract each of the reverse osculating cables outwardly; And a controller for controlling the height adjusting means in response to the level signal of the water level gauge. Accordingly, it is possible to provide a stable float center even in a strong wave or wind applied to the power generation facility The height of the wind power generator can be actively reduced in the typhoon condition accompanied by the strong wind speed during the change of the water level of the sea level by the height adjustment and maintenance of the wind power generator.
그런데, 상술한 바와 같은 종래의 부유식 해상 풍력발전설비는, 기존의 하부 구조물이 약 100(m)의 길이를 가지므로 보통 수심 200(m) 이상의 심해에서만 설치 가능하였으며, 이에 50 ~ 100(m) 정도의 수심이 낮은 해상(즉, 천해)에서는 설치가 어려운 단점으로 가지고 있다. 또한, 종래의 부유식 해상 풍력발전설비는, 육상과 멀리 떨어져 전력을 생산하므로, 조업 조건이 좋지 않을 뿐만 아니라, 생산된 전력 운반 시에 전력 손실이 많다는 단점도 있다.
Conventional floating offshore wind power generation facilities as described above can be installed only in a deep sea of 200 m or more in depth since a conventional lower structure has a length of about 100 m, ) In the low water depth (that is, the shallow sea). In addition, since the conventional floating offshore wind power generation equipment generates electric power far from the land, the operation condition is not good, and there is a disadvantage that power loss is large when the produced electric power is transported.
본 발명의 일 실시예는 부유식 해상 풍력발전장치에서 하부 구조체를 천해에서도 설치가 가능한 변형 스파 타입(Spar Type)으로 구현하도록 한 부유식 해상 풍력발전설비를 제공하고자 한다.
An embodiment of the present invention is to provide a floating offshore wind power generation facility in which a lower structure in a floating offshore wind power generation apparatus is implemented as a spar type that can be installed even in a sea of ice.
실시예들 중에서, 부유식 해상 풍력발전설비는, 바람에 의해 회전하는 블레이드와, 블레이드의 회전에 의해 발전하는 풍력발전설비를 갖춘 너셀과, 상부에 너셀을 탑재하기 위한 상부 타워를 포함한 부유식 해상 풍력발전설비에 있어서, 상단에 설치된 상부 타워, 너셀 및 블레이드의 중량을 부력으로 지지하여 해상에 뜨도록 하는 하부 구조체; 상기 상부 타워와 상기 하부 구조체를 고정 연결시켜 주는 연결 구조체; 상기 하부 구조체의 측면에 고정 설치되며, 상기 하부 구조체를 보조하여 상기 상부 타워, 너셀 및 블레이드의 중량을 부력으로 지지하는 다수 개의 보조 부력체; 및 상기 하부 구조체 또는 상기 보조 부력체를 해저면에 연결 체결시켜 상기 하부 구조체와 상기 보조 부력체를 계류하기 위한 계류 라인을 포함한다.Among the embodiments, the floating offshore wind power generation facility is a floating offshore wind power generation facility including a wind-driven blade, a nose cell having a wind turbine generating power by rotation of the blade, and an upper tower for mounting a nose- A wind turbine power plant, comprising: a lower structure for supporting a weight of an upper tower, a nacelle and a blade installed at an upper end thereof by buoyancy to float on the sea; A connection structure for fixedly connecting the upper tower and the lower structure; A plurality of auxiliary buoyancy members fixed to the side surfaces of the lower structure and supporting the lower structure to support the upper tower, the nacelle and the weight of the buoyancy by buoyancy; And a mooring line for mooring the lower structure and the auxiliary buoyant body by connecting the lower structure or the auxiliary buoyant body to the sea floor.
일 실시예에서, 상기 하부 구조체는, 측면에 상기 보조 부력체를 고정 설치하기 위한 고정 수단을 포함할 수 있다.In one embodiment, the lower structure may include fixing means for fixing the auxiliary buoyant body to the side surface.
일 실시예에서, 상기 하부 구조체는, 상기 보조 부력체가 용접에 의해 측면에 고정 설치되거나, 상기 보조 부력체와 일체형으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the lower structure may be formed by fixing the auxiliary buoyant body to the side surface by welding or integrated with the auxiliary buoyant body.
일 실시예에서, 상기 연결 구조체는, 상부에 상기 상부 타워를 고정 설치하고 하부에 상기 하부 구조체와 상기 보조 부력체를 고정 설치할 수 있다.In one embodiment, the connection structure may have the upper tower fixed to the upper portion and the lower structure and the auxiliary buoyant body fixed to the lower portion.
일 실시예에서, 상기 보조 부력체는, 하단 부분에 부력 중심 하부에 중력 중심을 두기 위한 발라스트를 탑재하여 이루어지며, 상기 하부 구조체 측면에 다발 형태로 고정 설치될 수 있다.In one embodiment, the auxiliary buoyant body is mounted with a ballast for centering the gravity at the bottom of the center of the buoyancy at the lower end portion, and may be fixedly installed in a bundle shape on the side of the lower structure.
일 실시예에서, 상기 보조 부력체는, 상기 보조 부력체 사이를 서로 연결하기 위한 다수 개의 연결 수단을 구비하되; 상기 각 연결 수단은 서로 연결되는 두 보조 부력체 측면에 각각 고정 설치된 두 개의 고정체와, 상기 두 고정체 사이에 각각 고정되어 팽팽한 라인 형태를 유지하기 위한 연결체로 이루어질 수 있다.In one embodiment, the auxiliary buoyant body has a plurality of connecting means for connecting the auxiliary buoyant bodies to each other, Each of the connecting means may be composed of two fixed bodies fixed to the sides of two auxiliary buoyant bodies connected to each other and a connecting body fixed between the two fixed bodies to maintain a taut line shape.
일 실시예에서, 상기 보조 부력체는, 상기 하부 구조체 측면에 결합하여 고정 설치됨과 동시에, 각 보조 부력체 사이도 서로 결합하여 고정 설치될 수 있다.In one embodiment, the auxiliary buoyant body may be fixedly mounted on the side surface of the lower structure, and the auxiliary buoyant bodies may be fixedly installed to each other.
일 실시예에서, 상기 보조 부력체는, 상기 보조 부력체 사이의 서로 접촉되는 부분에 서로를 결합 고정 설치해 주기 위한 고정 수단을 포함할 수 있다.
In one embodiment, the auxiliary buoyant body may include fixing means for coupling and fixing the auxiliary buoyant bodies to each other at portions where the auxiliary buoyant bodies contact each other.
본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전설비는, 기존에 비해 짧은 길이를 가지는 하부 구조체를 천해에서도 설치가 가능한 변형 스파 타입으로 구현하도록 함으로써, 50 ~ 100(m) 정도의 수심이 낮은 해상(즉, 천해)에서도 설치 가능하고, 이에 육상과 가까운 곳에서 전력을 생산하여 조업 조건이 좋을 뿐만 아니라 생산된 전력 운반 시에 전력의 손실도 적게 할 수 있는 효과를 가진다.The floating type offshore wind turbine according to an embodiment of the present invention can be realized as a deformation type sparger which can be installed even in the sea even if the lower structure having a shorter length than the conventional one is installed, It can be installed at sea (that is, in shallow sea) and produces power at a location close to the land so that the operating condition is good, and the loss of electric power is reduced when the produced electric power is transported.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전설비는, 기존에 비해 짧은 길이를 가지는 하부 구조체와 하부 구조체의 다수 개의 보조 부력체로 우수한 운동 성능을 가지도록 구현함으로써, 기존 스파 타입에 비하여 설치 및 운송이 용이하며, 제작성이 우수한 효과를 가진다.
The floating offshore wind power generation system according to an embodiment of the present invention is constructed to have excellent moving performance by a lower structure having a shorter length and a plurality of auxiliary buoyancy structures of the lower structure, It is easy to install and transport.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전설비를 설명하는 구성도이다.
도 2는 도 1에 있어 하부 구조체 및 보조 부력체의 일 예를 설명하는 평면도이다.
도 3은 도 1에 있어 하부 구조체 및 보조 부력체의 다른 예를 설명하는 평면도이다.1 is a block diagram illustrating a floating offshore wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view for explaining an example of the lower structure and the auxiliary buoyant body in FIG.
Fig. 3 is a plan view for explaining another example of the lower structure and the auxiliary buoyant body in Fig. 1. Fig.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전설비를 설명하는 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a floating offshore wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전설비는, 도 1에 도시된 바와 같이, 블레이드(110)와, 너셀(120)과, 상부 타워(130)와, 연결 구조체(140)와, 하부 구조체(150)와, 다수 개의 보조 부력체(160)와, 다수 개의 계류 라인(171, 172)을 포함한다.1, a floating offshore wind power generation system according to an embodiment of the present invention includes a
블레이드(110)는, 너셀(120)에 연결되어 있고 바람(해풍)에 의해 회전하는 구조체로서, 바람에 의해 회전되어 발생되는 회전력을 회전축을 통해 너셀(120)의 풍력발전설비로 전달하도록 한다.The
너셀(120)은, 풍력발전설비를 갖추고 있고 회전축으로 블레이드(110)와 연결되어 블레이드(110)가 회전 가능하게 지지하도록 구현되는데, 메인기어박스가 블레이드(110)의 회전축과 연결되고 발전기가 메인기어박스의 출력축과 연결되어, 바람에 의해 블레이드(110)의 회전축이 회전하면, 이때 발생되는 회전축의 회전력을 메인기어박스를 통해 전달받아, 메인기어박스의 출력축이 회전하여 발전기를 가동시켜 전력을 생산하도록 한다.The
일 실시 예에서, 너셀(120)은, 상부 타워(130)와 결합되어 있는데, 상부 타워(130)에 대해서 자유롭게 회전 가능하도록 설치되어 이루어지며, 이때 너셀(120)과 상부 타워(130) 간의 결합 부분에 형성시킨 수평 회동 장치에 의해서 바람의 방향에 따라 너셀(120)의 방향을 바꾸어 바람이 부는 방향으로 너셀(120)을 회동시켜 줄 수 있다. 즉, 수평 회동 장치는 너셀(120)을 수평 회동시켜 너셀(120)의 방향을 바꾸어 줌으로써, 바람이 부는 방향으로 너셀(120)에 연결된 블레이드(110)를 회동시켜 줄 수 있다.In one embodiment, the
상부 타워(130)는, 풍력발전설비를 갖춘 너셀(120)을 탑재하기 위한 구조물로서, 너셀(120)에 연결된 블레이드(110)를 해수면으로부터 미리 설정된 높이만큼 위치시킬 수 있도록 하는 일정한 길이를 가지는 기둥 형태로, 하부 구조체(150)에 고정 설치된다.The
일 실시 예에서, 상부 타워(130)는, 너셀(120)과의 사이에 설치 가능한 베어링 블록을 더 구비할 수 있으며, 베어링 블록에 의해 너셀(120)이 상부 타워(130)에 대해서 자유롭게 회동되도록 해 줄 수 있다.The
일 실시 예에서, 상부 타워(130)는, 연결 구조체(140)를 통해 하부 구조체(150)와 연결 고정될 수 있다. 다르게는, 상부 타워(130)는, 하부 구조체(150)과 일체형으로 형성될 수도 있다.In one embodiment, the
연결 구조체(140)는, 상부 타워(130)와 하부 구조체(150)를 고정 연결시켜 주는 구조체로서, 하부 구조체(150)에 대해서 상부로 상부 타워(130)를 고정 설치해 준다.The
일 실시 예에서, 연결 구조체(140)는, 상부에 상부 타워(130)를 고정 설치해 줌과 동시에 하부에 하부 구조체(150) 및 보조 부력체(160)를 고정 설치해 줌으로써, 상부 타워(130)를 하부 구조체(150) 및 보조 부력체(160)에 연결 고정시켜 줄 수도 있다.In one embodiment, the
하부 구조체(150)는, 블레이드(110), 너셀(120) 및 상부 타워(130)를 지지하기 위한 부력체로서, 상단에 설치되는 블레이드(110), 너셀(120) 및 상부 타워(130)의 중량을 부력으로 지지하여 해상에 뜨도록 해 주는 역할을 한다.The
일 실시 예에서, 하부 구조체(150)는, 측면에 보조 부력체(160)를 고정 설치하기 위한 고정 수단(예를 들어, 볼트 너트, 케이블, 밴드 등과 같은 체결 수단 등)을 더 포함할 수 있다. 다르게는, 하부 구조체(150)는, 용접에 의해 측면에 보조 부력체(160)를 고정 설치할 수 있다. 또한 다르게는, 하부 구조체(150)는, 측면에 보조 부력체(160)와 일체형으로 형성할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 하부 구조체(150)는, 수직 실린더 형태로 이루어질 수 있으며, 내부가 빈 중공 구조로 부력을 생성할 수 있도록 구성될 수 있으며, 또한 하단 부분에 부력 중심 하부에 중력 중심을 두기 위한 발라스트(ballast)를 탑재하여 구성할 수도 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 하부 구조체(150)는, 상부를 연결 구조체(140)의 하부에 고정 설치되어 연결 구조체(140)를 통해 상부 타워(130)와 연결될 수 있다. 다르게는, 하부 구조체(150)는, 상부 타워(130)와 일체형으로 형성될 수도 있다.The
일 실시 예에서, 하부 구조체(150)는, 약 20 ~ 50(m) 이하로 기존 하부 구조체보다 짧은 길이를 가지도록 구현할 수 있다.In one embodiment, the
보조 부력체(160)는, 하부 구조체(150)와 유사한 길이를 가지며, 스파 타입의 모델로 하부 구조체(150)의 측면에 다수 개로 고정 설치되어 하부 구조체(150)를 보조하여 블레이드(110), 너셀(120) 및 상부 타워(130)를 지지하기 위한 부력체로서, 상단에 설치되는 블레이드(110), 너셀(120) 및 상부 타워(130)의 중량을 부력으로 지지하여 해상에 뜨도록 해 주는 역할을 한다.The auxiliary
일 실시 예에서, 보조 부력체(160)는, 하부 구조체(150)의 길이를 짧도록 하고, 상단에 설치되는 블레이드(110), 너셀(120) 및 상부 타워(130)를 해수면에 대해 수직 평형을 맞추어 주기 위해서, 하부 구조체(150) 측면에 다발 형태로 다수 개 고정 설치될 수 있다.In one embodiment, the auxiliary
일 실시 예에서, 보조 부력체(160)는, 수직 실린더 형태로 이루어질 수 있으며, 내부가 빈 중공 구조로 부력을 생성할 수 있도록 구성될 수 있으며, 또한 하단 부분에 부력 중심 하부에 중력 중심을 두기 위한 발라스트를 탑재하여 구성할 수도 있다. 이때, 발라스트는 하부 구조체(150)의 하단 부분에 탑재된 발라스트를 보조하여, 하부 구조체(150)의 하단 부분에 탑재된 발라스트가 전체 발라스트에 대해서 중력 중심이 되도록 형성될 수 있다.In one embodiment, the auxiliary
일 실시 예에서, 보조 부력체(160)는, 하부 구조체(150)의 측면에 고정 설치되기 위한 고정 수단(예를 들어, 볼트 너트, 케이블, 밴드 등과 같은 체결 수단 등)을 더 포함할 수 있다. 다르게는, 보조 부력체(160)는, 용접에 의해 하부 구조체(150)의 측면에 고정 설치될 수 있다. 또한 다르게는, 보조 부력체(160)는, 하부 구조체(150)와 일체형으로, 하부 구조체(150) 측면에 형성될 수 있다.In one embodiment, the auxiliary
일 실시 예에서, 보조 부력체(160)는, 상부를 연결 구조체(140)의 하부에 고정 설치할 수도 있다. 다르게는, 보조 부력체(160)는, 하부 구조체(150)와 함께 상부 타워(130)와 일체형으로 형성될 수도 있다.In one embodiment, the auxiliary
계류 라인(171, 172)은, 하부 구조체(150) 및 보조 부력체(160)를 계류하기 위해서 하부 구조체(150) 및 보조 부력체(160)를 해저면에 연결 체결시켜 주는 다수 개의 연결체로서, 하부 구조체(150) 및 보조 부력체(160)를 계류하기 위한 힘을 균일하게 분산시켜 안정적으로 계류시키기 위해서, 각 일단을 하부 구조체(150) 또는 보조 부력체(160) 측면에 동일한 간격을 두고 설치하고, 다른 일단도 각기 해저면에 동일한 간격을 가지도록 고정 설치한다.The mooring lines 171 and 172 are a plurality of mating members for connecting the
일 실시 예에서, 계류 라인(171, 172)은, 강성을 갖는 와이어 로프(wire rope)로서, 소선을 꼬아 만든 스트랜드(strand)를 단일 또는 복수 개의 층으로 꼬아 합친 구조일 수 있다. 또한, 계류 라인(171, 172)은, 해저면에 고정되는 하단 부분에 앵커(anchor)가 설치되며, 앵커는 계류 라인(171, 172)으로 연결되는 하부 구조체(150) 또는 보조 부력체(160)를 미리 설정된 위치에 계류하기 위한 것으로, 예를 들어 앵커볼트 등의 해저면에 고정되는 구조 또는 닻이나 콘크리트 구조물 등의 자중에 의해 가라앉는 중력식 구조가 적용될 수 있다.In one embodiment, the
상술한 바와 같은 구성을 가진 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전설비는, 기존 하부 구조체의 길이가 약 100(m) 정도로 길어 기존의 부유식 해상 풍력발전설비가 수심 200(m) 이상의 심해에서만 설치 가능하였던 단점을 해결하기 위해서, 하부 구조체(150)의 측면에 보조 부력체(160)를 형성시켜 하부 구조체(150) 및 보조 부력체(160)의 길이를 약 20 ~ 50(m) 이하로 짧게 구현해 줌으로써, 심해뿐만 아니라, 수심 50 ~ 100(m)의 천해에서도 설치 가능하도록 할 수 있다.In the floating offshore wind power generation system according to the embodiment of the present invention having the above-described structure, since the existing infrastructure is about 100 m in length, the existing floating offshore wind power generation facility has a water depth of 200 m, The length of the
그리고 상술한 바와 같은 구성을 가진 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전설비는, 하부 구조체(150)의 측면에 형성된 보조 부력체(160)에 의해서, 기존의 부유식 해상 풍력발전설비과 다르게 천해에 설치 가능함과 동시에 기존의 부유식 해상 풍력발전설비보다 더 우수한 운동 성능을 가지도록 할 수 있다.The floating offshore wind power generation system according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration is constructed by an auxiliary
그리고 상술한 바와 같은 구성을 가진 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전설비는, 보조 부력체(160)가 결합된 하부 구조체(150)의 길이가 짧아, 기존의 부유식 해상 풍력발전설비에 비하여 설치 및 운송이 용이할 뿐만 아니라, 세미 서브 타입(semi-sub type)의 기존 천해용 부유식 해상 풍력발전설비에 비해서도 제작성이 우수함을 잘 알 수 있다.In the floating offshore wind power generation system according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, the length of the
그리고 상술한 바와 같은 구성을 가진 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해상 풍력발전설비는, 천해에서도 설치가 가능한 변형 스파 타입으로 구현되어 천해에 설치 가능하므로, 육상과 가까운 곳에서 전력을 생산하여 조업 조건이 좋을 뿐만 아니라 생산된 전력 운반 시에 전력의 손실도 적게 할 수 있다.
In addition, the floating offshore wind turbine generator according to an embodiment of the present invention having the above-described structure can be installed in a sea of deformation, Not only are the operating conditions good, but also the loss of power can be reduced when the produced power is transported.
도 2는 도 1에 있어 하부 구조체 및 보조 부력체의 일 예를 설명하는 평명도이다.Fig. 2 is an explanatory view for explaining an example of the lower structure and the auxiliary buoyant body in Fig. 1. Fig.
도 2를 참조하면, 다수 개의 보조 부력체(161, 162, 163)가 하부 구조체(150) 측면에 결합하여 고정 설치되어 있으며, 각 보조 부력체(161, 162, 163) 사이에는 서로를 연결하기 위한 연결 수단(181, 182, 183)을 각각 구비함으로써, 다수 개의 보조 부력체(161, 162, 163)가 하부 구조체(150)에 보다 안정적으로 결합 설치될 수 있도록 해 준다.Referring to FIG. 2, a plurality of
여기서, 연결 수단(181, 182, 183)은 연결체(181)와, 두 개의 고정체(182, 183)로 이루어지며, 각 보조 부력체(161, 162, 163) 사이의 간격을 동일하도록 하기 위해서 동일한 길이를 가지도록 구현할 수 있다.The connecting means 181, 182 and 183 are constituted by a connecting
연결체((181)는, 보조 부력체(161, 162, 163) 사이를 서로 연결시켜 주기 위한 와이어로서, 양쪽 말단부가 각 고정체(182, 183)에 각각 고정되어 팽팽한 라인 형태를 유지하도록 한다.The connecting
일 실시 예에서, 연결체((181)는, 강성을 갖는 와이어 로프로서, 소선을 꼬아 만든 스트랜드를 단일 또는 복수 개의 층으로 꼬아 합친 구조일 수 있다. 다르게는, 연결체((181)의 말단부는, 앵커볼트로 이루어질 수 있다.In one embodiment, the
고정체(182, 183)는, 보조 부력체(161, 162, 163) 측면에 고정 설치되며, 연결체(181)의 양 말단부를 각각 고정 결합시켜 연결체(181)를 팽팽하도록 하여, 보조 부력체(161, 162, 163) 사이를 서로 연결시켜 준다.The fixing
일 실시 예에서, 고정체(182, 183)는, 연결체(181)와 결합되는 부분이 앵커로 이루어질 수 있으며, 이에 앵커볼트와 앵커의 결합으로 고정체(182, 183) 사이는 연결체(181)에 의해 연결될 수 있다.
In an embodiment, the fixing
도 3은 도 1에 있어 하부 구조체 및 보조 부력체의 다른 예를 설명하는 평명도이다.Fig. 3 is an explanatory view for explaining another example of the lower structure and the auxiliary buoyant body in Fig. 1. Fig.
도 3을 참조하면, 다수 개의 보조 부력체(261 ~ 268)가 하부 구조체(150) 측면에 결합하여 고정 설치됨과 동시에, 각 보조 부력체(261 ~ 268) 사이도 서로 결합하여 고정 설치됨으로써, 다수 개의 보조 부력체(261 ~ 268)가 하부 구조체(150)에 보다 안정적으로 결합 설치될 수 있도록 해 준다.3, a plurality of auxiliary
각 보조 부력체(261 ~ 268)는, 각 보조 부력체(261 ~ 268) 사이를 서로 결합하여 고정 설치하도록 하기 위해서, 각 보조 부력체(261 ~ 268) 사이의 서로 접촉되는 부분에 서로를 결합 고정 설치해 주기 위한 고정 수단(예를 들어, 볼트 너트, 케이블, 밴드 등과 같은 체결 수단 등)을 더 포함할 수 있다.Each of the auxiliary
다르게는, 각 보조 부력체(261 ~ 268)는, 각 보조 부력체(261 ~ 268) 사이의 서로 접촉되는 부분을 용접에 의해 결합 고정 설치될 수 있다. 또한 다르게는, 각 보조 부력체(261 ~ 268)는, 하부 구조체(150)와 함께 서로 일체형으로 형성될 수 있다.
Alternatively, each of the auxiliary
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
110: 블레이드
120: 너셀
130: 상부 타워
140: 연결 구조체
150: 하부 구조체
160, 161 ~ 163, 261 ~ 268: 보조 부력체
171, 172: 계류 라인
181: 연결체
182, 183: 고정체
110: blade
120: Nacelle
130: Upper tower
140: connection structure
150:
160, 161 to 163, 261 to 268: auxiliary buoyant body
171, 172: Mooring line
181:
182, 183:
Claims (8)
상단에 설치된 상부 타워, 너셀 및 블레이드의 중량을 부력으로 지지하여 해상에 뜨도록 하는 하부 구조체;
상기 상부 타워와 상기 하부 구조체를 고정 연결시켜 주는 연결 구조체;
상기 하부 구조체의 측면에 고정 설치되며, 상기 하부 구조체를 보조하여 상기 상부 타워, 너셀 및 블레이드의 중량을 부력으로 지지하는 다수 개의 보조 부력체; 및
상기 하부 구조체 또는 상기 보조 부력체를 해저면에 연결 체결시켜 상기 하부 구조체와 상기 보조 부력체를 계류하기 위한 계류 라인을 포함하는 부유식 해상 풍력발전설비.
A floating offshore wind turbine installation comprising a blade rotating by wind, a nosel with a wind turbine generator driven by the rotation of the blade, and an upper turbine for mounting the nacelle on top,
An upper structure installed at the upper part to support the weight of the upper tower, the nacelle and the blade by buoyancy to float on the sea;
A connection structure for fixedly connecting the upper tower and the lower structure;
A plurality of auxiliary buoyancy members fixed to the side surfaces of the lower structure and supporting the lower structure to support the upper tower, the nacelle and the weight of the buoyancy by buoyancy; And
And a mooring line for mooring the lower structure and the auxiliary buoyant body by connecting the lower structure or the auxiliary buoyant body to the bottom of the sea.
측면에 상기 보조 부력체를 고정 설치하기 위한 고정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 풍력발전설비.
2. The apparatus of claim 1,
And a fixing means for fixing the auxiliary buoyant body to the side surface of the floating buoyant wind power generator.
상기 보조 부력체가 용접에 의해 측면에 고정 설치되거나, 상기 보조 부력체와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 풍력발전설비.
2. The apparatus of claim 1,
Wherein the auxiliary buoyant body is fixed to the side surface by welding or is integrally formed with the auxiliary buoyant body.
상부에 상기 상부 타워를 고정 설치하고 하부에 상기 하부 구조체와 상기 보조 부력체를 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 풍력발전설비.
The connector according to claim 1,
Wherein the upper tower is fixed to the upper portion and the lower structure and the auxiliary buoyant body are fixed to the lower portion.
하단 부분에 부력 중심 하부에 중력 중심을 두기 위한 발라스트를 탑재하여 이루어지며, 상기 하부 구조체 측면에 다발 형태로 고정 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 풍력발전설비.
2. The apparatus of claim 1, wherein the auxiliary buoyant body comprises:
And a ballast for centering gravity at a lower portion of the center of the buoyancy is mounted on a lower portion of the bottom structure, and the ballast is fixed on the side of the lower structure in a bundle shape.
상기 보조 부력체 사이를 서로 연결하기 위한 다수 개의 연결 수단을 구비하되;
상기 각 연결 수단은 서로 연결되는 두 보조 부력체 측면에 각각 고정 설치된 두 개의 고정체와, 상기 두 고정체 사이에 각각 고정되어 팽팽한 라인 형태를 유지하기 위한 연결체로 이루어진 것을 특징으로 하는 부유식 해상 풍력발전설비.
2. The apparatus of claim 1, wherein the auxiliary buoyant body comprises:
A plurality of connecting means for connecting the auxiliary buoyant bodies to each other;
Wherein each of the connecting means comprises two fixed bodies fixed to the side surfaces of two auxiliary buoyant bodies connected to each other and a connecting body fixed between the two fixed bodies to maintain a taut line shape, Power generation facilities.
상기 하부 구조체 측면에 결합하여 고정 설치됨과 동시에, 각 보조 부력체 사이도 서로 결합하여 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 풍력발전설비.
2. The apparatus of claim 1, wherein the auxiliary buoyant body comprises:
Wherein the auxiliary buoyant bodies are fixedly coupled to the side surface of the lower structure and are fixed to each other.
상기 보조 부력체 사이의 서로 접촉되는 부분에 서로를 결합 고정 설치해 주기 위한 고정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해상 풍력발전설비.8. The apparatus of claim 7, wherein the auxiliary buoyant body comprises:
And fixing means for coupling and fixing the auxiliary buoyant bodies to each other at mutual contact portions between the auxiliary buoyant bodies.
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KR101509507B1 (en) * | 2014-05-15 | 2015-04-10 | 한국건설기술연구원 | Substructure of offshore wind turbine having multi-cylinders of various diameters, and constructing method for the same |
KR101644391B1 (en) | 2015-09-09 | 2016-08-01 | 삼성중공업 주식회사 | Wind turbine installation structure |
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