KR20140109110A - 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템 - Google Patents

해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템 Download PDF

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Abstract

해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템을 개시한다.
해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템은 해상 부유구조물의 발전설비에서 생산된 전기를 육지로 공급하기 위한 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템에 있어서, 상기 해상 부유구조물을 계류하기 위하여 상기 해상 부유구조물에는 터렛 무어링(Submerged Turret Loading Mooring)이 설치되고, 해저 면 상부에는 케이블 콘이 설치되며, 상기 케이블 콘에서 육지까지는 전력공급용 케이블이 지중 매설되고, 상기 케이블 콘에는 상기 전력공급용 케이블이 권취된 상태로 상기 발전설비에 연결되어 상기 해상 부유구조물의 발전설비에서 생산한 전기를 육지로 로딩하도록 구성된다.

Description

해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템{ELECTRICITY LOADING SYSTEM OF MARINE FLOATING STRUCTURE}
본 발명은 해상 부유구조물의 발전설비에서 생산된 전기를 육지로 공급하는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 터렛 무어링(Submerged Turret Loading Mooring)을 이용하여 해상 부유구조물을 해저 면에 안정적으로 고정할 수 있음은 물론 육지로부터 연결된 전력공급용 케이블을 케이블 콘에 권취하여 전력공급용 케이블의 단락이나 손상을 방지하고, 해상 부유구조물의 발전설비에 연결하여 해상 부유구조물에서 생산한 전력을 육지에 안정적으로 공급할 수 있는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템에 관한 것이다.
근래 천연가스(Natural Gas: NG)의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다.
천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는 액화된 LNG의 상태로 LNG 운반선(LNG Carrier)에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.
LNG는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
LNG 운반선은 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 것이며, 이를 위해, LNG의 극저온에 견딜 수 있는 LNG 저장탱크(흔히, '화물창'이라 함)를 포함한다.
LNG 운반선은 LNG 저장탱크 내의 LNG를 액화된 상태 그대로 육상에 하역하며, 하역된 LNG는 육상에 설치된 LNG 재 기화 설비에 의해 재 기화된 후, 천연가스의 소비처로 가스배관을 통해 운반된다.
최근에는 LNG를 운반하지 않고 시추한 LNG를 이용하여 해상에서 전기를 생산할 수 있는 해양 발전플랜트의 개발이 진행되고 있다.
등록번호 제10-1071644호(해상 부유구조물을 이용한 발전장치)
종래에는 해양 발전플랜트의 계류가 가능한 근해에서만 전기공급이 가능하고, 전기를 송전하기 위한 송전탑 설비가 별도로 구비되어야 하며, 송전탑 송전시 송전탑 송전시 벼락과 풍수해로 인한 전자파에 의하여 해양 발전플랜트의 작업자에게 직접으로 전자파 피해를 주는 문제점과, 송전탑 설치로 인하여 해양 부유구조물의 무게중심이 높아져 구조적으로 불안전한 상태를 가지는 문제점을 상정할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 터렛 무어링을 이용하여 해상 부유구조물을 해저 면에 안정적으로 고정할 수 있음은 물론 육지로부터 연결된 전력공급용 케이블을 케이블 콘에 권취하여 해상 부유구조물의 발전설비에서 케이블 콘까지의 전력공급용 케이블 길이를 충분히 확보하여 해상 부유구조물의 거동이 심한 경우에도 버퍼링 작용으로 전력공급용 케이블 상하 움직임으로 인한 단락 및 손상을 방지하고, 해상에서 송전탑의 송전시 발생할 수 있는 번개와 풍수해의 전자파 피해를 사전에 방지하며, 해상 부유구조물에서 생산하는 전력을 육지에 안정적으로 공급할 수 있는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템은 해상 부유구조물의 발전설비에서 생산된 전기를 육지로 공급하기 위한 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템으로서, 상기 해상 부유구조물을 해저 면에 고정하기 위하여 상기 해상 부유구조물에는 터렛 무어링(Submerged Turret Loading Mooring)이 설치되고, 해저 면 상부에는 케이블 콘이 설치되며, 상기 케이블 콘에서 육지까지는 전력공급용 케이블이 지중 매설되고, 상기 케이블 콘에는 상기 전력공급용 케이블이 권취된 상태로 상기 발전설비에 연결되어 상기 발전설비에서 생산한 전기를 육지로 로딩하도록 구성된다.
상기 해상 부유구조물에는 DPS(Dynamic Positioning System)가 설치되어 상기 STL(Submerged Turret Loading Mooring)의 일점 계류를 보강하는 구조이다.
바닷물에 노출되는 상기 전력공급용 케이블은 플렉서블 호스로 보호되는 구조이다.
직류 혹은 교류전기 송전에 따라 상기 전력공급용 케이블의 라인과 상기 케이블 콘의 수량은 1 내지 3개로 설치될 수 있다.
상기 발전설비로부터 송전하는 높은 용량의 전력 공급에 있어서 위험을 감지 혹은 예방하기 위하여 상기 전력공급용 케이블을 관찰할 수 있는 위치에 수중 카메라가 설치되고, 비상사태 발생시 전력을 차단하기 위하여 송전차단기가 설치될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 터렛 무어링을 이용하여 해상 부유구조물을 해저 면에 고정함으로써, 해양 발전플랜트의 안벽 계류가 어려운 원근해에서도 전기공급이 가능하며, 해상 부유구조물의 이동이 자유롭다.
또한, 본 발명은 케이블 콘에서 육지까지 전력공급용 케이블을 지중 매설하고, 케이블 콘에 전력공급용 케이블을 권취한 상태로 발전설비에 연결하여 송전탑 설치 없이 바닷속으로 송전함으로써, 해상 부유구조물의 무게중심을 낮추어 구조적 안전성을 높이고, 발전설비에서 케이블 콘까지의 전력공급용 케이블 길이를 충분히 확보하여 해상 부유구조물의 거동이 심한 경우에도 버퍼링 작용으로 전력공급용 케이블 상하 움직임으로 인한 단락 및 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 지중에 매설된 전력공급용 케이블을 이용하여 송전하므로, 해상에서 송전탑의 송전시 발생할 수 있는 벼락과 풍수해의 전자파 피해를 사전에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템을 보인 도면
도 2는 도 1의 요부발췌 확대도
도 3은 전력공급용 케이블을 보호하는 플렉서블 호스를 보인 단면도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템을 보인 도면이고, 도 2는 도 1의 요부발췌 확대도이며, 도 3은 전력공급용 케이블을 보호하는 플렉서블 호스를 보인 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템은 해상 부유구조물(10)의 발전설비(11)에서 생산된 전기를 육지로 공급하기 위한 해상 부유구조물(10)의 전력 로딩 시스템으로서, 상기 해상 부유구조물(10)을 계류하기 위하여, 즉 해저 면에 고정하기 위하여 상기 해상 부유구조물(10)에는 터렛 무어링(Submerged Turret Loading Mooring)(110)이 설치된다.
해저 면 상부에는 케이블 콘(120)이 설치되며, 상기 케이블 콘(120)에서 육지까지는 전력공급용 케이블(130)이 지중 매설된다.
상기 케이블 콘(120)에는 상기 전력공급용 케이블(130)이 권취된 상태로 상기 발전설비(11)에 연결되어 해상 부유구조물(10)의 발전설비(11)에서 케이블 콘(120)까지의 전력공급용 케이블(130) 길이를 충분히 확보하여 해상 부유구조물(10)의 거동이 심한 경우에도 버퍼링 작용으로 전력공급용 케이블(130) 상하 움직임으로 인한 단락 및 손상을 방지한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템은 해상에서 송전탑의 송전시 발생할 수 있는 번개와 풍수해의 전자파 피해를 사전에 방지하면서도 해상 부유구조물(10)의 발전설비(11)에서 생산한 전기를 안정적으로 육지로 로딩하도록 구성된다.
상기 해상 부유구조물(10)에는 DPS(Dynamic Positioning System)(140)가 더 설치되어 상기 터렛 무어링의 일점 계류를 보강하도록 구성된다.
바닷물에 노출되는 상기 전력공급용 케이블(130)의 외부에 플렉서블 호스(131)가 커버링되어 전력공급용 케이블(130)의 손상을 방지하는 구조로 형성된다.
직류 혹은 교류전기 송전에 따라 상기 전력공급용 케이블(130)의 라인과 상기 케이블 콘(120)의 수량은 1 내지 3개로 설치되는 것이 바람직하다.
상기 발전설비(11)로부터 송전하는 높은 용량의 전력 공급에 있어서, 위험을 감지 혹은 예방하기 위하여 상기 전력공급용 케이블(130)을 관찰할 수 있는 위치에는 수중 카메라(150)가 설치될 수 있다.
또한, 비상사태 발생시 전력을 차단하기 위하여 상기 해상 부유구조물(10) 안에 송전차단기(160)가 설치될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템에 있어서는, 해상 부유구조물(10)의 발전설비(11)에서 전기를 생산한다. 상기 발전설비(11)는 해상 부유구조물에서 시추한 원료를 이용하여 전기를 생산하는 발전설비 또는 조력을 이용한 발전설비 등을 모두 포함한다.
해상 부유구조물(10)의 발전설비(11)에서 생산된 전기를 육지로 공급하기 위하여, 터렛 무어링(110)을 이용하여 우선, 상기 해상 부유구조물(10)을 해저 면에 고정한다. 터렛 무어링(110)은 해상 부유구조물(10)과 분리 또는 결합될 수 있도록 구성되므로, 상기 해상 부유구조물(10)의 이동이 자유롭다.
터렛 무어링(110)의 와이어(111)에 연결된 앵커(112)는 해저 면에 박혀서 해상 부유구조물(10)을 해저 면에 고정한다.
해저 면 상부에 설치된 케이블 콘(120)에서 육지까지는 전력공급용 케이블(130)이 지중(地中) 매설되는데, 상기 전력공급용 케이블(130)이 케이블 콘(120)에 권취된 상태로 상기 발전설비(11)에 연결되어 상기 발전설비(11)에서 생산한 전기를 육지로 로딩한다.
상기 케이블 콘(120)은 발전설비(11)에서 케이블 콘까지의 전력공급용 케이블(130) 길이를 충분히 확보하여 해상 부유구조물(10)의 거동이 심한 경우에도 버퍼링 작용으로 전력공급용 케이블(130) 상하 움직임으로 인한 단락 및 손상을 효과적으로 방지한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템에 있어서는, 터렛 무어링을 이용하고, 송전탑 설치 없이 바닷속으로 송전함으로써, 해상 부유구조물의 무게중심을 낮추어 구조적 안전성을 높이고, 해상에서 송전탑의 송전시 발생할 수 있는 번개와 풍수해의 전자파 피해를 사전에 방지할 수 있다.
상기 해상 부유구조물(10)에는 DPS(Dynamic Positioning System)(140)가 설치되어 상기 터렛 무어링의 일점 계류를 보강한다.
상기 수중 카메라(150)를 통해서 상기 발전설비(11)로부터 송전하는 높은 용량의 전력 공급에 있어서 위험을 감지 혹은 예방하기 위하여 상기 전력공급용 케이블(130)을 관찰할 수 있으며, 상기 송전차단기(160)는 비상사태 발생시 전력을 차단하는 역할을 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 터렛 무어링을 이용하여 해상 부유구조물을 해저 면에 고정함으로써, 해양 발전플랜트의 안벽 계류가 어려운 원근해에서도 전기공급이 가능하며, 해상 부유구조물의 이동이 자유롭다.
또한, 본 발명은 케이블 콘에서 육지까지 전력공급용 케이블을 지중 매설하고, 케이블 콘에 전력공급용 케이블을 권취한 상태로 발전설비에 연결하여 송전탑 설치 없이 바닷속으로 송전함으로써, 해상 부유구조물의 무게중심을 낮추어 구조적 안전성을 높이고, 발전설비에서 케이블 콘까지의 전력공급용 케이블 길이를 충분히 확보하여 해상 부유구조물의 거동이 심한 경우에도 버퍼링 작용으로 전력공급용 케이블 상하 움직임으로 인한 단락 및 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 지중에 매설된 전력공급용 케이블을 이용하여 송전하므로, 해상에서 송전탑의 송전시 발생할 수 있는 번개와 풍수해의 전자파 피해를 사전에 방지할 수 있다.
본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
10: 해상 부유구조물
11: 발전설비
110: 터렛 무어링(Submerged Turret Loading Mooring)
111: 와이어(Wire)
112: 앵커(Anchor)
120: 케이블 콘
130: 전력공급용 케이블
131: 플렉서블 호스
140: DPS(Dynamic Positioning System)
150: 수중 카메라
160: 송전차단기

Claims (10)

  1. 해상 부유구조물의 발전설비에서 생산된 전기를 육지로 공급하기 위한 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템에 있어서,
    상기 해상 부유구조물을 계류하기 위하여 상기 해상 부유구조물에는 터렛 무어링(Submerged Turret Loading Mooring)이 설치되고, 해저 면 상부에는 케이블 콘이 설치되며, 상기 케이블 콘에서 육지까지는 전력공급용 케이블이 지중 매설되고, 상기 케이블 콘에는 상기 전력공급용 케이블이 권취된 상태로 상기 발전설비에 연결되어 상기 해상 부유구조물의 상기 발전설비에서 생산한 전기를 육지로 로딩하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 해상 부유구조물에는 DPS(Dynamic Positioning System)가 설치되어 상기 터렛 무어링의 일점 계류를 보강하는 구조인 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    바닷물에 노출되는 상기 전력공급용 케이블은 플렉서블 호스로 보호되는 구조인 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    직류 혹은 교류전기 송전에 따라 상기 전력공급용 케이블의 라인과 상기 케이블 콘의 수량은 1 내지 3개로 설치되는 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 발전설비로부터 송전하는 전력 공급시, 위험을 감지 혹은 예방하기 위하여 상기 전력공급용 케이블을 관찰할 수 있는 위치에 수중 카메라가 설치되고, 비상사태 발생시 전력 공급을 차단하기 위하여 송전차단기가 설치되는 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이블 콘에 상기 전력공급용 케이블이 권취되어 상기 해상 부유구조물의 거동이 심한 경우에도 상기 발전설비에서 상기 케이블 콘까지의 상기 전력공급용 케이블 길이를 충분히 확보하는 구조인 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이블 콘은 버퍼링 작용으로 상기 전력공급용 케이블 상하 움직임으로 인한 단락 및 손상을 방지하는 구성인 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 해상 부유구조물의 무게중심이 상대적으로 낮게 위치하는 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템.
  9. 해상 부유구조물의 발전설비에서 생산된 전기를 육지로 공급하기 위한 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템에 있어서,
    상기 해상 부유구조물을 계류하기 위하여 상기 해상 부유구조물에 터렛 무어링이 설치되는 구성인 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    해저 면 상부에는 케이블 콘이 설치되며, 상기 케이블 콘에서 육지까지는 전력공급용 케이블이 지중 매설되고, 상기 케이블 콘에는 상기 전력공급용 케이블이 권취되어 상기 발전설비에서 상기 케이블 콘까지의 상기 전력공급용 케이블 길이를 확보하여 상기 해상 부유구조물의 거동이 심한 경우에도 버퍼링 작용으로 상기 전력공급용 케이블 상하 움직임으로 인한 단락 및 손상을 방지하는 구성인 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물의 전력 로딩 시스템.
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