KR20140099608A - 잉여전력발전전환시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양발전장치와 같이 자연력으로 생산되는 발전량 중에 과하게 발전되어 소멸되는 전력을 잉여전력으로 하여 다시 발전시설을 가동하게 하는 것으로, 발전 생산량이 불규칙한 자연력 발전장치의 잉여전력을 효율적으로 사용하는 것이며, 발전모터 및 발전장치에 의해 자연적으로 승압되어 발전되어 전력 소비장치에 안정적인 전력공급이 이루어지는 태양발전의 잉여전력발전전환시스템에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 특징은 태양광 또는 태양열을 이용하여 전기를 발전하는 태양발전장치의 잉여전력을 공급받아 회전되는 잉여전력회전모터; 잉여전력회전모터의 회전력으로 전기를 발전하는 잉여전력발전장치; 및 잉여전력발전장치를 공급받고 승압발전력소비장치로 공급된 전력을 분배하는 승압발전력분배장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

잉여전력발전전환시스템{CONVERSION SYSTEM FOR SURPLUS POWER GENERATION}

본 발명은 태양발전장치와 같이 자연력으로 생산되는 발전량 중에 과하게 발전되어 소멸되는 전력을 잉여전력으로 하여 다시 발전시설을 가동하게 하는 것으로, 발전 생산량이 불규칙한 자연력 발전장치의 잉여전력을 효율적으로 사용하는 것이며, 발전모터 및 발전장치에 의해 자연적으로 승압되어 발전되어 전력 소비장치에 안정적인 전력공급이 이루어지는 태양발전의 잉여전력발전전환시스템에 관한 것이다.

일반적으로 발전은 에너지의 소비로부터 전력을 생산해 내는 것이며, 통상 인류가 사용하는 발전장치에는 화력발전, 수력발전, 원자력발전 등이 있다. 그러나 화력발전과 원자력발전은 시설이나 자연의 훼손에 상당한 문제점이 있다.

그리하여 근래에는 자연력을 이용한 발전설비가 다각적으로 모색되고 있다. 태양발전은 태양에너지를 이용하고, 조력발전은 조수력을 이용하며, 풍력발전은 바람의 힘을 이용하고, 수력발전은 댐에서의 물의 낙차를 이용한다. 또한 지열발전은 지열을 이용하여 발전하는 시설이며, 이처럼 자연력을 이용한 발전장치는 다양하다. 그리고 태양에너지를 이용한 태양발전에는 태양광을 이용한 태양광발전과 태양열을 이용한 태양열발전 등이 있다.

일반적으로 화력발전이나 원자력발전 등은 인류가 사용할 소모 전력을 추산하여 발전량을 알맞게 조절하기가 쉽다. 반면 자연력을 이용한 자연적인 조건이나 외부의 여건에 많은 영향을 받기 때문에 이로 인한 발전량도 조절하기가 용이하지 않다.

따라서 항시 자연력을 이용한 발전설비에서는 소비 대상에서 소모될 발전량보다 항시 용량이 크게 시설해야만 언제든지 필요한 만큼 사용할 수 있다. 따라서 자연력을 이용한 발전설비에 의해서는 자연적인 조건이 양호한 평상시에는 소모될 발전량보다 항상 많은 발전이 이루어지기 때문에 과하게 발전된 전력은 소모처가 없이 소멸되곤 한다. 때로는 일반 전력회사에 되팔기도 하지만 이는 소비자가 직접 소비하는 것이 아니므로, 낭비의 전력으로 볼 수 있다.

따라서 소비자가 잉여전력까지 알맞게 소비할 수 있도록 하는 설비의 마련이 필요한 것이다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 자연력으로 생산되는 발전량 중에 과하게 발전되어 소멸되는 전력을 잉여전력으로 하여 다시 발전시설을 가동하게 하는 것으로, 발전 생산량이 불규칙한 자연력 발전장치의 잉여전력을 효율적으로 사용하는 장점이 있다.

특히 잉여전력은 대부분 저압의 상태를 갖기 때문에 그대로 소비장치에 이용하기가 어려우나, 본 발명에 의하면 발전모터 및 발전장치에 의해 자연적으로 승압된 상태로 소비되기 때문에 어느 소비장치에도 적용이 가능한 것이다.

아울러 태양발전장치와 같은 자연력 발전장치와, 잉여발전 설비 사이에 잉여발전 구성들에 의해 연결되기 때문에 직접 연결로 인한 전력간섭이나 역전류의 영향이 없는 것이다.

혹여 많은 전력 소비용량의 소비장치에 재발전력을 공급할 때, 자연력의 발전장치로부터 잉여전력이 소량으로 공급되더라도, 여러 자연력 발전장치로부터 다수로 잉여전력을 공급받아 재 발전을 하기 때문에 전력 소비장치에 안정적인 전력공급이 이루어지는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 태양광 또는 태양열을 이용하여 전기를 발전하는 태양발전장치(11)의 잉여전력을 공급받아 회전되는 잉여전력회전모터(23); 상기 잉여전력회전모터(23)의 회전력으로 전기를 발전하는 잉여전력발전장치(24); 및 상기 잉여전력발전장치(24)를 공급받고 승압발전력소비장치(26)로 공급된 전력을 분배하는 승압발전력분배장치(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양발전의 잉여전력발전전환시스템을 제공한다.

그리고 본 발명은, 자연력발전장치(태양발전장치(11))로부터의 잉여전력이 잉여전력회전모터(23)를 작동시킬 수 있는 소정의 잉여전력량을 이루는지 판별하여 소정의 잉여전력량 이상일 경우 잉여전력회전모터(23) 측으로 잉여전력을 공급하는 잉여전력량감지부(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양발전의 잉여전력발전전환시스템을 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 잉여전력회전모터(23)와 연결되어 잉여전력을 공급하는 다수의 자연력발전장치(예 : 태양발전장치(11))가 구비되어지되, 다수의 태양발전장치(11)의 각각의 잉여전력 출력단에는 다른 태양발전장치(11', 11'')로부터의 역전류공급을 방지하는 역전류방지부(21)가 구비되는 것을 특징으로 하는 태양발전의 잉여전력발전전환시스템을 제공한다.

아울러 본 발명은, 상기 잉여전력발전장치(24)에서 발전되는 전력을 감지하고, 승압발전된 소정 전력량 이상일 경우에 승압발전력소비장치(26) 측으로 전력이 공급되도록 하는 잉여승압발전감시부(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양발전의 잉여전력발전전환시스템을 제공한다.

나아가 본 발명은, 상기 잉여승압발전감시부(31)는, 승압발전전력분배장치(25)에 연결된 잉여전력발전장치(24)와 다수의 승압발전력소비장치(26)들로 연결된 전력회로를 감시하여 과전류 또는 이상전류가 감지된 회선을 차단하는 것을 특징으로 하는 태양발전의 잉여전력발전전환시스템을 제공한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 자연력으로 생산되는 발전량 중에 과하게 발전되어 소멸되는 전력을 잉여전력으로 하여 다시 발전시설을 가동하게 하는 것으로, 발전 생산량이 불규칙한 자연력 자연력발전장치의 잉여전력을 효율적으로 사용하는 효과가 있다.

특히 잉여전력은 대부분 저압의 상태를 갖기 때문에 그대로 소비장치에 이용하기가 어려우나, 본 발명에 의하면 발전모터 및 발전장치에 의해 자연적으로 승압된 상태로 소비되기 때문에 어느 소비장치에도 적용이 가능한 것이다.

아울러 태양발전장치와 같은 자연력 발전장치와, 잉여발전 설비 사이에 잉여발전 구성들에 의해 연결되기 때문에 직접 연결로 인한 전력간섭이나 역전류의 영향이 없는 것이다.

혹여 많은 전력 소비용량의 소비장치에 재발전력을 공급할 때, 자연력의 발전장치로부터 잉여전력이 소량으로 공급되더라도, 여러 자연력 발전장치로부터 다수로 잉여전력을 공급받아 재 발전을 하기 때문에 전력 소비장치에 안정적인 전력공급이 이루어지는 것이다.

도 1은 일반적인 태양발전장치에 대한 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 잉여전력발전전환시스템에 대한 개략적인 연결 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 잉여전력발전전환시스템에 다수의 태양발전장치가 연결된 상태의 개략적인 연결 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 잉여전력발전전환시스템에 다수의 태양발전그룹이 연결된 상태의 개략적인 연결 구성도이다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉 본 발명에 따른 태양발전의 잉여전력발전전환시스템(20)은 첨부된 도 1 내지 도 4 등에서와 같이, 태양발전장치와 연결되어 태양발전장치의 잉여전력으로 전력을 다시 생산하는 장치의 구성으로 이루어진다.

이에 태양발전장치는 일반적으로 이용되는 태양광발전장치, 태양열발전장치 등이 적용 가능한 것으로, 사용자의 선택에 따라 정하여질 것이다.

그리하여 본 발명에 따른 태양발전의 잉여전력발전전환시스템(20)의 기본적인 세부 구성은 아래와 같다.

즉 태양광 또는 태양열을 이용하여 전기를 발전하는 태양발전장치(11)의 잉여전력을 공급받아 회전되는 잉여전력회전모터(23)가 구비된다.

그리고 상기 잉여전력회전모터(23)의 회전력으로 전기를 발전하는 잉여전력발전장치(24)가 구비된다.

아울러 상기 잉여전력발전장치(24)를 공급받고 승압발전력소비장치(26)로 공급된 전력을 분배하는 승압발전력분배장치(25)를 포함하여 이루어지는 것이다.

이와 같이 마련된 본 발명에 따른 태양발전의 잉여전력발전전환시스템(20)은, 태양발전을 위해 시설되어 운영되는 태양발전장치(11)의 사용되고 남은 잉여전력을 이용하여, 잉여전력회전모터(23)를 작동하고, 이러한 잉여전력회전모터(23)의 회전력으로 잉여전력발전장치(24)를 가동하여 전기를 발전하게 된다.

그리고 이렇게 발전된 전력은 승압발전력분배장치(25)를 통해, 여러 가전제품이라던가 온열제품, 조명장치 등 여러 승압발전력소비장치(26)에 공급하는 것이다.

특히 이러한 잉여전력발전전환시스템(20)은 태양발전장치(11)에서 사용하다 남은 전력을 이용하는 것이므로, 사용처가 없어 소멸되는 전력을 다시 생산에 이용하기 때문에 전체 자연력이나 발전력을 최대로 사용할 수 있는 것이다.

태양발전장치(11)는 일반적으로 솔라셀 등에 의한 태양광발전장치와, 태양열의 고열을 이용하여 발전하는 태양열발전장치 등이 있으며, 이러한 태양발전장치(11)는 태양의 일조량이라던가 온도, 기상 등 기후조건에 많은 영향을 받는다. 특히 여름철이나 따뜻한 날에는 소모되는 전력보다 항상 많이 발전되고, 이러한 때에는 상당량의 잉여전력이 사용처없이 소멸되는 것으로, 소멸될 전력을 잉여전력 재사용을 하는 것이다.

기타 태양광이나 태양열 이외에도 풍력이나 조력, 수력, 지열발전 등에 의해 발전되는 전력생산장치의 잉여전력도 함께 이용할 수 있을 것이다. 그리고 태양발전장치(11)를 비롯한 다양한 자연력발전장치에는 가전제품이나 모터, 온열기구, 조명장치 등 전자기기가 전력을 공급받고 난 나머지 잉여전력이 생성될 것이고, 이러한 잉여전력을 본 발명에 의한 시스템에서 재발전을 이루는 것이다.

이러한 잉여전력발전전환시스템(20)은 자연력발전장치, 즉 태양발전장치(11)와 모터, 발전장치 등으로 연결되므로, 직접 연결되지 않기 때문에 잉여전력발전전환시스템(20)과 태양발전장치(11)는 서로 과전류나 역전류 등에 대해서 직접연결이 없어 직접적인 악영향을 미치지 않는 장점도 있다.

그리고 잉여전력발전전환시스템(20)에 의하면 태양발전장치(11)에 의한 잉여전력을 이용하므로, 때로는 매우 미약한 전력만 잉여전력으로 남을 수도 있을 것이다. 따라서 이를 보완하기 위해 부가적인 장비가 부가될 것이다.

즉 잉여전력발전전환시스템(20)에는, 태양발전장치(11)로부터의 잉여전력이 잉여전력회전모터(23)를 작동시킬 수 있는 소정의 잉여전력량을 이루는지 판별하여 소정의 잉여전력량 이상일 경우 잉여전력회전모터(23) 측으로 잉여전력을 공급하는 잉여전력량감지부(22)를 포함하는 것이다.

따라서 태양발전장치(11)로부터 공급되는 잉여전력이 어느 정도 발전을 할 수 있는 정도인지를 판별하여, 발전이 가능한 정도의 소정의 잉여전력 이상일 경우에 잉여전력회전모터(23) 측으로 공급하여 발전이 이루어지도록 하는 것이다.

그리고 이러한 발전 시스템에 의하여 작동될 경우 어느 순간에는 발전되지 않을 수도 있으므로, 잉여전력발전전환시스템(20)에는 충전수단을 마련하여 발전되지 않을 경우에 전력소비장치에 충전전력을 공급할 수 있게 한다.

아울러 이러한 잉여전력회전모터(23) 및 잉여전력발전장치(24)를 다수 구비하여 항시 다양한 승압발전력소비장치(26)가 안정적으로 작동되도록 마련될 수 있을 것이다.

이와 함께 상기 잉여전력회전모터(23)와 연결되어 잉여전력을 공급하는 다수의 태양발전장치(11)가 구비될 수 있을 것이다.

그리하여 다수의 태양발전장치(11)의 각각의 잉여전력 출력단에는 다른 태양발전장치(11', 11'')로부터의 역전류공급을 방지하는 역전류방지부(21)가 잉여전력발전전환시스템(20)에 함께 구비되는 것이다.

이러한 역전류방지부(21)는 다수의 태양발전장치(11) 측으로 설치되어, 다른 발전장치에서 역으로 흐르는 전력 또는 잉여전력발전전환시스템(20)에서 역으로 미치는 전력에 대해 개별 태양발전장치(11)가 보호되도록 한다.

아울러 태양발전장치(11)는 다수가 하나의 그룹을 이루어 태양발전그룹을 형성할 수도 있고, 이러한 태양발전그룹의 잉여전력 출력단에 역전류방지부(21)가 마련될 수 있을 것이다.

이와 함께 태양발전장치(11) 또는 태양발전그룹과 잉여전력발전전환시스템(20)이 원거리에 이격된 경우에, 역전류방지부(21)에서는 원거리의 잉여전력발전전환시스템(20)까지 송신되는 전력의 손실을 최소화할 수 있도록 승압을 하는 등의 전력을 변환하여 전송할 수도 있을 것이다.

나아가 잉여전력발전전환시스템(20)에는, 상기 잉여전력발전장치(24)에서 발전되는 전력을 감지하고 승압발전된 소정 전력량 이상일 경우에 승압발전력소비장치(26) 측으로 전력이 공급되도록 하는 잉여승압발전감시부(31)를 포함하는 것이다.

따라서 어느 정도 소모가 가능한 재발전된 전력이 승압발전력소비장치(26) 측으로 전력이 공급되는 것이다.

또한 상기 잉여승압발전감시부(31)는, 승압발전전력분배장치(25)에 연결된 잉여전력발전장치(24)와 다수의 승압발전력소비장치(26)들로 연결된 전력회로를 감시하여 과전류 또는 이상전류가 감지된 회선을 차단하는 것이다. 따라서 전체 잉여전력발전전환시스템(20)의 전력 연결회전이 안정적으로 이루어지는 것이다.

이에 더하여 하나 또는 다수의 태양발전장치(11)와 연결되게 잉여전력발전전환시스템(20)이 마련된 경우에, 하나 또는 다수 태양발전장치(11)의 개별 태양발전장치(11)에서의 잉여전력이 적은 경우라도, 본 발명에 따른 잉여전력회전모터(23) 및 잉여전력발전장치(24)에 의해 승압된 전력을 생산하기 때문에 비록 잉여전력은 적더라도 승압된 전력을 이용할 수 있는 장점이 있는 것이다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.

11 : 태양발전장치 20 : 잉여전력발전전환시스템
21 : 역전류방지부 22 : 잉여전력량감지부
23 : 잉여전력회전모터 24 : 잉여전력발전장치
25 : 승압발전력분배장치 26 : 승압발전력소비장치
31 : 잉여승압발전감시부

Claims (5)

1. 태양광, 태양열, 자연력 중 어느 하나를 이용하여 전기를 발전하는 자연력발전장치의 잉여전력을 공급받아 회전되는 잉여전력회전모터(23);
   상기 잉여전력회전모터(23)의 회전력으로 전기를 발전하는 잉여전력발전장치(24); 및
   상기 잉여전력발전장치(24)를 공급받고 승압발전력소비장치(26)로 공급된 전력을 분배하는 승압발전력분배장치(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉여전력발전전환시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   발전장치로부터의 잉여전력이 잉여전력회전모터(23)를 작동시킬 수 있는 소정의 잉여전력량을 이루는지 판별하여 소정의 잉여전력량 이상일 경우 잉여전력회전모터(23) 측으로 잉여전력을 공급하는 잉여전력량감지부(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉여전력발전전환시스템.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 잉여전력회전모터(23)와 연결되어 잉여전력을 공급하는 다수의 자연력발전장치가 구비되어지되,
   다수의 자연력발전장치의 각각의 잉여전력 출력단에는 다른 자연력발전장치로부터의 역전류공급을 방지하는 역전류방지부(21)가 구비되는 것을 특징으로 하는 잉여전력발전전환시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 잉여전력발전장치(24)에서 발전되는 전력을 감지하고,
   승압발전된 소정 전력량 이상일 경우에 승압발전력소비장치(26) 측으로 전력이 공급되도록 하는 잉여승압발전감시부(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉여전력발전전환시스템.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 잉여승압발전감시부(31)는, 승압발전전력분배장치(25)에 연결된 잉여전력발전장치(24)와 다수의 승압발전력소비장치(26)들로 연결된 전력회로를 감시하여 과전류 또는 이상전류가 감지된 회선을 차단하는 것을 특징으로 하는 잉여전력발전전환시스템.
   

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