KR20150139701A - 수상 태양광 발전 시스템 - Google Patents

수상 태양광 발전 시스템 Download PDF

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KR20150139701A
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solar
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solar module
mooring
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KR1020140067686A
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이승재
이광희
조경연
전병돈
김대지
하본희
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(주)한남전기통신공사
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Abstract

본 발명은, 하천이나 호수의 수면 상부에 부상하는 부력체; 상기 부력체의 상부에 복수개가 구비되며, 태양광을 집광하여 전기를 생산하는 태양광 모듈; 상기 부력체 상부에 구비되어, 복수개의 상기 태양광 모듈을 하부에서 지지하는 지지구조물; 하천이나 호수의 수면에서 상기 부력체의 이동을 억제하도록 하천이나 호수의 바닥면 또는 둘레면과 상기 부력체를 연결하는 계류 모듈; 상기 태양광 모듈과 연결되어 상기 태양광 모듈에서 생산한 전기를 상기 부력체의 외부로 전송하는 케이블; 및 태양의 위치에 따라 상기 지지구조물을 회전시키거나 상기 부력체의 위치정보를 파악하여 상기 계류 모듈을 권취 또는 권출시키는 제어모듈을 포함하는 수상 태양광 발전 시스템을 제공한다.
따라서, 하천이나 호수의 수면 상부에 구비되는 태양광 모듈이 지지구조물에 의해 지지되는 부력체의 위치를 계류 모듈을 이용하여 변동시켜 태양광 모듈을 이용하여 발전효율을 증대시킬 수 있고, 태양광 모듈의 각도가 조절되도록 하여 풍량, 풍속에 따른 파손을 방지할 수 있으며, 태양광 모듈의 상부에 적층되는 눈(snow)과 같은 이물질을 간편하게 제거할 수 있다.

Description

수상 태양광 발전 시스템{Solar power system constructed on the water}
본 발명은 수상 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하천이나 호수의 수면 상부에서 태양광을 집광하여 전기를 생산하도록 하는 수상 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
대한민국 등록특허 제1241451호에 기재된 배경기술을 참조하면, 일반적으로 전기를 발전시키는 발전장치는 사용되는 에너지원에 따라 석유나 석탄과 같은 화석연료를 이용하는 화력발전과, 태양광, 원자력, 수력, 조력, 풍력을 이용하는 발전 등으로 구분될 수 있다.
이러한 발전장치 중 원자력을 이용하는 발전장치는 화력발전에 비해 저렴한 비용으로 전기를 발생시킬 수 있다는 장점이 있으나, 방사능으로 인한 환경오염 및 인체의 유해성으로 인해 설치가 제한적으로 이루어지고 있다. 더욱이 최근에는 전기를 생산한 후 발생하는 핵폐기물의 처리 문제 등으로 인해 시설 투자가 원활하게 이루어지고 있지 않다.
또한, 화력발전의 경우, 석탄, 석유와 같은 화석연료를 사용하는데, 이러한 발전용 연료는 전기의 발생 시 환경을 오염시키는 물질을 배출할 뿐만 아니라 연료의 비용이 크다. 더욱이 최근에는 자원매장량의 감소 등으로 인해 유가가 상승하고 있으며, 이에 따라 발전비용이 증가하는 바, 이를 대체할 수 있으며 환경을 오염시키는 물질이 발생하지 않는 청정에너지의 개발이 요구되고 있다.
더불어, 최근에는 전 세계적으로 이산화탄소의 배출을 억제하고자 하는 규제가 시행되고 있는바, 이산화탄소의 배출이 없는 새로운 발전장치의 개발이 요구되고 있다.
이와 같이 이산화탄소의 배출이 없으며, 청정에너지를 이용한 발전장치로는 태양광을 이용한 발전장치가 대표적이며, 최근 들어 기술의 개발 및 실치비용이 저렴해지면서 보급이 확대되고 있다. 하지만, 태양광 발전장치는 발전면적 및 일조량에 따라 발전능력에서 차이가 발생하는데, 넓은 면적에 설치하기 위해서는 막대한 토지의 사용으로 인하여 토지의 구비에 있어 많은 제약이 따르고, 토지의 구입 도는 보상 등으로 인해 비용이 많이 소요되는 문제가 있으므로 대규모로 발전시설을 설치하기 위해서는 주변 주민들의 협조를 이끌어내야 하는 현실적인 어려움이 있었다.
또한, 종래와 같이 육상에 설치되는 태양광 발전장치는 태양광을 받아 전기를 발전하는 과정에서 막대한 양의 열기가 발생되며, 태양광 발전장치가 설치된 토지로부터도 막대한 양기가 전달되는 관계로 태양전지판의 성능을 저하시키고 고장을 일으키는 원인이 되는 문제점을 안고 있었다.
이에 따라, 문제점을 해결하면서 일조량이 풍부하고 개방된 설치면적을 넓게 확보하기 위하여 하천, 호수, 저수지, 댐 등의 수면에 태양전지판을 설치하는 수상 태양광 발전장치가 원활하게 제안되고 있다.
도 1은 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치를 설명하기 위한 참고도이다. 도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치는 태양전지판(12)과, 태양전지판(12)을 부력에 의해 수면 위에 지지하는 지지체(11)로 이루어진 태양전지 어셈블리(10)와, 상기 태양전지 어셈블리(10)가 정해진 영역에서 떠내려가지 않도록 지지하면서 수중 지면까지 드리워지는 계류로프(20)와, 상기 계류로프(20) 중간에 설치되어 계류로프(20)에 장력을 부여하는 침추(30)와, 상기 계류로프(20)의 하단을 수중 지면에 고정시켜주는 싱커(sinker,40)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 수상 태양광 발전장치에서는 설치환경에 따라 적게는 수 미터에서 크게는 수십 미터에 달하는 수위 차를 원만하게 수용하는 한편, 태양광을 풍부하게 받을 수 있도록 유동하지 않고 정위치를 유지하는 것이 중요하다. 이를 위해 고수위 시 높은 수면에 대응할 수 있도록 계류로프(20)는 여유있는 길이로 설치되고, 침추(30)는 저수위가 될수록 이완되는 계류로프(20)에 자중에 의해 장력을 부여함으로써 상기 태양전지 어셈블리(10)가 정해진 영역을 벗어나거나 불필요하게 회전하는 문제를 억제할 수 있도록 하였다. 그러나, 수상에서는 변화무쌍한 바람과 물의 영향으로 인해 상기 태양전지 어셈블리(10)가 정해진 영역을 벗어나거나 불필요하게 회전하는 문제를 완전히 제어할 수 있는 것은 아니었다. 특히 상기 태양전지 어셈블리(10)의 수광 위치가 정남방향에서 벗어나는 경우에는 최상의 수광량을 확보할 수 없는 문제점이 발생하였다.
또한, 태양전지 어셈블리(10)의 태양전지판(12)이 고정됨으로 인하여 태양전지판(12)의 상부에 눈(snow)이 쌓임으로써 태양전지판(12)을 하부에서 지지하는 지지부가 파손되거나 변형되는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 하천이나 호수의 수면 상부에 구비되는 부력체에 지지구조물에 의해 지지되는 태양광 모듈을 설치하여 태양광을 이용하여 전기를 생산할 수 있고, 태양의 위치에 따라 계류 모듈을 이용하여 부력체의 위치를 조절하여 발전효율을 증대시킬 수 있는 수상 태양광 발전 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하천이나 호수의 수면 상부에 부상하는 부력체; 상기 부력체의 상부에 복수개가 구비되며, 태양광을 집광하여 전기를 생산하는 태양광 모듈; 상기 부력체 상부에 구비되어, 복수개의 상기 태양광 모듈을 하부에서 지지하는 지지구조물; 하천이나 호수의 수면에서 상기 부력체의 이동을 억제하도록 하천이나 호수의 바닥면 또는 둘레면과 상기 부력체를 연결하는 계류 모듈; 상기 태양광 모듈과 연결되어 상기 태양광 모듈에서 생산한 전기를 상기 부력체의 외부로 전송하는 케이블; 및 태양의 위치에 따라 상기 지지구조물을 회전시키거나 상기 부력체의 위치정보를 파악하여 상기 계류 모듈을 권취 또는 권출시키는 제어모듈을 포함하는 수상 태양광 발전 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 수상 태양광 발전 시스템에 있어서, 상기 지지구조물은 상부단은 상기 태양광 모듈의 일단 하부에서 상기 태양광 모듈과 힌지 결합하며 하부단은 상기 부력체의 상부면에 체결되는 가변지지대와, 상기 가변지지대와 이격되게 상기 태양광 모듈의 타단 측면에서 상기 태양광 모듈을 회전 가능하게 지지하는 고정지지대를 포함할 수 있다.
상기 가변지지대의 하부단은 상기 부력체에서 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있으며, 상기 가변지지대의 일면에는 상기 태양광 모듈의 하부면과 연결되는 탄성부재가 구비될 수 있고, 상기 고정지지대에는 상기 태양광 모듈의 연결부가 이동되는 이동홀이 형성될 수 있으며, 상기 이동홀은 라운드진 형상을 가질 수 있다.
상기 가변지지대의 하부단은 상기 부력체에서 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있으며, 상기 가변지지대의 일면에는 상기 태양광 모듈의 하부면과 연결되어 상기 태양광 모듈을 회전시키는 동력을 공급하는 구동부가 구비될 수 있다.
상기 구동부는 상기 태양광 패널의 하부면에 체결되는 이동축과, 상기 가변지지대의 일면에 체결되며 유압 또는 공압에 의해 상기 이동축을 전후방향으로 이동시켜 상기 태양광 패널을 회전시키는 액추에이터로 이루어질 수 있다.
상기 계류 모듈은 상기 부력체에 복수개가 연결되는 계류로프와, 상기 부력체에 복수개가 구비되며 상기 계류로프를 권취시키는 권취기와, 일단이 상기 권취기와 연결된 상기 계류로프의 타단이 연결되며 하천이나 호수의 바닥면 또는 둘레면에 고정되는 싱커를 포함할 수 있으며, 상기 권취기는 상기 부력체의 전단과 후단 및 좌측단과 우측단에 복수개가 구비될 수 있고, 상기 권취기의 구동은 제어 모듈에 의해 제어될 수 있다.
상기 케이블에는 상기 케이블에 장력을 부여하거나 상기 케이블이 수면상에 유지되도록 침추 또는 부이가 일정간격으로 복수개가 구비될 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 부력체와 지지구조물 및 태양광 모듈의 환경상태를 센싱하는 센싱부와, 상기 부력체의 위치정보를 파악하는 위치측정부와, 상기 센싱부 및 상기 위치측정부의 정보를 수신하여 상기 계류 모듈의 권취기를 구동시키는 제어부를 포함할 수 있으며, 상기 센싱부는 강우 여부를 판단하는 강우 센서와 풍속이나 풍압을 측정하는 풍량 센서 및 태양광 모듈의 중량을 측정하는 중량측정 센서를 포함할 수 있고, 상기 위치측정부는 GIS(Geographic Information System) 또는 GPS(Global Positioning System)를 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 수상 태양광 발전 시스템은 하천이나 호수의 수면 상부에 구비되는 태양광 모듈이 지지구조물에 의해 지지되는 부력체의 위치를 계류 모듈을 이용하여 변동시켜 발전효율을 증대시킬 수 있고, 태양광 모듈의 각도가 조절되도록 하여 풍량, 풍속에 따른 파손을 방지할 수 있으며, 태양광 모듈의 상부에 적층되는 눈(snow)과 같은 이물질을 간편하게 제거할 수 있다.
도 1은 종래기술에 의한 수상 태양광 발전 시스템을 설명하기 위한 참고도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 시스템이 하천이나 호수의 바닥면에 고정된 후 수중에 구비되는 케이블을 통해 전기를 외부로 전송하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 변형 예로 케이블이 수면 위에 구비되는 것을 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 수상 태양광 발전 시스템의 부력체가 하천이나 호수의 둘레면에 고정된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 수상 태양광 발전 시스템의 지지구조물의 변형 예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 2는 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 시스템이 하천이나 호수의 바닥면에 고정된 후 수중에 구비되는 케이블을 통해 전기를 외부로 전송하는 것을 개략적으로 도시한 도면, 도 3은 도 2의 변형 예로 케이블이 수면 위에 구비되는 것을 도시한 도면, 도 4는 도 2에 도시된 수상 태양광 발전 시스템의 부력체가 하천이나 호수의 둘레면에 고정된 상태를 도시한 도면, 도 5는 도 4에 도시된 수상 태양광 발전 시스템의 지지구조물의 변형 예를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 시스템(100)은 부력체(110)와, 태양광 모듈(120)과, 지지구조물(130)과, 계류 모듈(140)과, 케이블(150)과, 제어 모듈(160)를 포함한다.
상기 부력체(110)는 부력에 의해 하천이나 호수의 수면 상부에 부상하며, 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 시스템(100)이 설치되는 공간을 제공하는 것으로, 상기 부력체(110)는 일반적인 것으로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 부력체(110)의 상부에는 복수개의 태양광 모듈(120)이 구비되며, 복수개의 상기 태양광 모듈(120)은 태양광을 집광하여 전기를 생산하는 역할을 한다. 태양광이 상기 태양광 모듈(120)에 구비되는 복수개의 솔라 패널(미도시)에 닿으면 전위차에 의해 전기를 생산하게 된다. 상기 부력체(110)의 상부에 구비되는 태양광 모듈(120) 역시 일반적인 것으로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 부력체(110)의 상부에 구비되는 복수개의 상기 태양광 모듈(120)은 지지구조물(130)에 의해 지지된다. 상기 지지구조물(130)은 상기 부력체(110)의 상부에서 상기 복수개의 태양광 모듈(120)의 하부를 지지하는 역할을 하며, 상기 지지구조물(130)은 가변지지대(132)와 고정지지대(134)로 이루어진다.
상기 가변지지대(132)의 상부단은 상기 태양광 모듈(120)의 일단 하부에서 상기 태양광 모듈(120)과 힌지 결합하며, 상기 가변지지대(132)의 하부단은 상기 부력체(110)의 상부면에 고정되며, 상기 가변지지대(132)의 하부단은 상기 부력체(110)의 상부면에서 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있다.
상기 고정지지대(134)는 상기 가변지지대(132)와 이격되게 상기 태양광 모듈(120)의 타단 측면에서 상기 태양광 모듈(120)을 회전 가능하게 지지하는 역할을 하며, 상기 고정지지대(134)에는 상기 태양광 모듈(120)의 측면에 구비되는 연결부(122)가 이동되는 이동홀(134a)이 형성된다.
상기 고정지지대(134)에 이동홀(134a)이 형성됨으로 인하여 상기 태양광 모듈(120)이 상기 이동홀(134a)을 통해 슬라이드 이동하면서 회전하게 되며, 상기 이동홀(134a)은 라운드진 형상을 가지는 것이 바람직하다.
상기 가변지지대(132)의 일면에는 탄성부재(136) 또는 구동부(138)가 구비된다. 상기 탄성부재(136) 또는 상기 구동부(138)는 상기 가변지지대(132)의 일면에서 상기 태양광 모듈(120)의 하부면과 연결되어 상기 태양광 모듈(120)을 회전시키는 회전력을 공급한다.
상기 탄성부재(136)에 의해 상기 태양광 모듈(120)이 회전하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 상기 탄성부재(136)는 상기 태양광 모듈(120)의 상부에 눈(snow) 등과 같은 이물질이 쌓여 무게에 의해 상기 태양광 모듈(120)이 상기 가변지지대(132)의 상부에서 회전하게 되면서 상부에 쌓인 이물질을 하부로 흘러내리고, 상기 태양광 모듈(120)의 무게가 가벼워짐으로써 상기 탄성부재(136)의 복원력에 의해 회전하면서 상기 태양광 모듈(120)이 원상복귀되게 된다.
상기 구동부(138)는 이동축(138a)과 액추에이터(138b)로 이루어지며, 상기 이동축(138a)은 상기 태양광 모듈(120)의 하부면과 체결되고, 상기 액추에이터(138b)는 상기 가변지지대(132)의 일면에 체결되어 유압 또는 공압에 의해 상기 이동축(138a)을 전후방향으로 이동시키는 역할을 한다.
상기 구동부(138)의 액추에이터(138b)가 유압 또는 공압에 의해 상기 이동축(138a)을 전후방향으로 이동시킴으로 인하여 상기 이동축(138a)의 일단과 연결된 상기 태양광 모듈(120)이 상기 가변지지대(132)의 상부에서 회전하게 된다. 상기 구동부(138)의 구동은 후술되는 제어 모듈(160)의 제어부(166)에서 제어하는 것이 바람직하다.
상기 부력체(110)에는 상기 부력체(110)와 하천이나 호수의 바닥면 또는 둘레면을 연결하는 계류 모듈(140)이 구비된다. 하천이나 호수의 바닥면 또는 둘레면과 상기 부력체(110)를 상기 계류 모듈(140)이 연결함으로 인하여 상기 부력체(110)를 수면 위에서 이동 또는 회전시키게 된다.
상기 계류 모듈(140)은 계류로프(142)와 권취기(144) 및 싱커(146)를 포함한다. 상기 계류로프(142)의 일단은 상기 부력체(110)와 연결고, 상기 계류로프(142)의 타단은 하천이나 호수의 바닥면 또는 둘레면에 고정되는 싱커(146)에 연결된다. 상기 계류로프(142)의 일단은 상기 부력체(110)에서 권취기(144)에 연결되고, 타단이 상기 싱커(146)에 연결됨으로 인하여 상기 권취기(144)에서 상기 계류로프(142)가 권취 또는 권출됨으로써 상기 부력체(110)가 수면의 상부에서 이동하거나 회전하게 되며, 상기 권취기(144)의 구동은 후술되는 제어 모듈(160)의 제어부(166)에서 제어하는 것이 바람직하고, 상기 권취기(144)는 상기 부력체(110)의 전단과 후단 및 좌측단과 우측단에 복수개가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 권취기(144)가 상기 부력체(110)의 전단과 후단 및 좌측단과 우측단에 복수개가 구비됨으로써 상기 부력체(110)가 수면의 상부에서 동서남북 방향으로 이동하거나 회전하게 된다.
상기 케이블(150)은 상기 태양광 모듈(120)에서 태양광을 집광하여 생산한 전기를 상기 부력체(110)의 외부로 전송하는 역할을 하는 것으로, 상기 케이블(150)에 장력을 부여하거나 상기 케이블(150)이 수면상에 유지되도록 침추(152) 또는 부이(154)가 일정간격으로 복수개가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 케이블(150)에 침추(152)가 일정간격으로 구비된 경우에는 상기 케이블(150)은 수중을 지나면서 생산된 전기를 외부의 전기실로 전송하게 되고, 상기 케이블(150)에 부이(154)가 일정간격으로 구비되게 되면 상기 케이블(150)은 수면 위를 지나면서 생산된 전기를 외부의 전기실로 전송하게 된다. 상기 케이블(150)에 침추(152) 또는 부이(154)의 설치는 외부 환경에 따라 변경하는 것이 바람직하다.
상기 지지구조물(130)의 구동부(138)과 계류 모듈(140)은 제어 모듈(160)에 의해 제어된다. 상기 제어 모듈(160)은 태양의 위치에 따라 상기 지지구조물(130)을 회전시키거나 상기 부력체(110)의 위치정보를 파악하여 상기 계류 모듈(140)의 권취기(144)를 구동시켜 계류로프(142)를 권취하거나 권출하게 된다.
상기 제어 모듈(160)은 센싱부(162)와 위치측정부(164) 및 제어부(166)를 포함한다. 상기 센싱부(162)는 상기 부력체(110)와 상기 태양광 모듈(120) 및 상기 지지구조물(130)의 환경상태를 센싱하는 역할을 하고, 상기 위치측정부(164)는 상기 부력체(110)의 위치정보를 파악하는 역할을 하며, 상기 제어부(166)는 상기 센싱부(162) 및 상기 위치측정부(164)의 정보를 수신하여 상기 계류 모듈의 권취기(144)와 상기 지지구조물(130)의 구동부(138)를 구동시키는 역할을 한다.
상기 센싱부(162)는 강우 여부를 판단하는 강우 센서와 풍속이나 풍압을 측정하는 풍량 센서 및 태양광 모듈의 중량을 측정하는 중량측정 센서를 포함할 수 있으며, 상기 위치측정부는 GIS(Geographic Information System) 또는 GPS(Global Positioning System)를 이용하는 것이 바람직하다.
따라서, 하천이나 호수의 수면 상부에 구비되는 태양광 모듈(120)이 지지구조물(130)에 의해 지지되는 부력체(110)의 위치를 계류 모듈(140)을 이용하여 변동시켜 태양광 모듈(120)을 이용하여 발전효율을 증대시킬 수 있고, 위치측정부(164)를 통해 부력체(110)의 현저한 이동에도 설치 위치로의 복귀 용이성이 증대시킬 수 있다.
또한, 풍량, 풍속 및 적설량에 따라 태양광 모듈(120)의 각도를 수평상태 및 수직상태로 유도하여 풍량 및 풍속에 의한 태양광 모듈(120)의 파손을 방지할 수 있으며, 태양광 패널(120)의 상부에 적층된 눈(snow)과 같은 이물질을 간편하게 제거할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 수상 태양광 발전 시스템 110 : 부력체
120 : 태양광 모듈 130 : 지지구조물
140 : 계류 모듈 150 : 케이블
160 : 제어 모듈

Claims (11)

  1. 하천이나 호수의 수면 상부에 부상하는 부력체;
    상기 부력체의 상부에 복수개가 구비되며, 태양광을 집광하여 전기를 생산하는 태양광 모듈;
    상기 부력체 상부에 구비되어, 복수개의 상기 태양광 모듈을 하부에서 지지하는 지지구조물;
    하천이나 호수의 수면에서 상기 부력체의 이동을 억제하도록 하천이나 호수의 바닥면 또는 둘레면과 상기 부력체를 연결하는 계류 모듈;
    상기 태양광 모듈과 연결되어 상기 태양광 모듈에서 생산한 전기를 상기 부력체의 외부로 전송하는 케이블; 및
    태양의 위치에 따라 상기 지지구조물을 회전시키거나 상기 부력체의 위치정보를 파악하여 상기 계류 모듈을 권취 또는 권출시키는 제어모듈을 포함하는 수상 태양광 발전 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지구조물은,
    상부단은 상기 태양광 모듈의 일단 하부에서 상기 태양광 모듈과 힌지 결합하며 하부단은 상기 부력체의 상부면에 체결되는 가변지지대와,
    상기 가변지지대와 이격되게 상기 태양광 모듈의 타단 측면에서 상기 태양광 모듈을 회전 가능하게 지지하는 고정지지대를 포함하는 수상 태양광 발전 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가변지지대의 하부단은 상기 부력체에서 회전 가능하게 힌지 결합되며, 상기 가변지지대의 일면에는 상기 태양광 모듈의 하부면과 연결되는 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 고정지지대에는 상기 태양광 모듈의 연결부가 이동되는 이동홀이 형성되며, 상기 이동홀은 라운드진 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 가변지지대의 하부단은 상기 부력체에서 회전 가능하게 힌지 결합되며, 상기 가변지지대의 일면에는 상기 태양광 모듈의 하부면과 연결되어 상기 태양광 모듈을 회전시키는 동력을 공급하는 구동부가 구비되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 태양광 패널의 하부면에 체결되는 이동축과,
    상기 가변지지대의 일면에 체결되며 유압 또는 공압에 의해 상기 이동축을 전후방향으로 이동시켜 상기 태양광 패널을 회전시키는 액추에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 계류 모듈은,
    상기 부력체에 복수개가 연결되는 계류로프와,
    상기 부력체에 복수개가 구비되며 상기 계류로프를 권취시키는 권취기와,
    일단이 상기 권취기와 연결된 상기 계류로프의 타단이 연결되며 하천이나 호수의 바닥면 또는 둘레면에 고정되는 싱커를 포함하는 수상 태양광 발전 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 권취기는 상기 부력체의 전단과 후단 및 좌측단과 우측단에 복수개가 구비되며, 상기 권취기의 구동은 제어 모듈에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이블에는 상기 케이블에 장력을 부여하거나 상기 케이블이 수면상에 유지되도록 침추 또는 부이가 일정간격으로 복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 부력체와 지지구조물 및 태양광 모듈의 환경상태를 센싱하는 센싱부와,
    상기 부력체의 위치정보를 파악하는 위치측정부와,
    상기 센싱부 및 상기 위치측정부의 정보를 수신하여 상기 계류 모듈의 권취기를 구동시키는 제어부를 포함하는 수상 태양광 발전 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 센싱부는 강우 여부를 판단하는 강우 센서와 풍속이나 풍압을 측정하는 풍량 센서 및 태양광 모듈의 중량을 측정하는 중량측정 센서를 포함하며,
    상기 위치측정부는 GIS(Geographic Information System) 또는 GPS(Global Positioning System)를 이용하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 시스템.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101866786B1 (ko) * 2017-05-16 2018-06-12 (주)아이엠 접이식 태양광 구조물 시스템
WO2018212409A1 (ko) * 2017-05-16 2018-11-22 (주)아이엠 접이식 태양광 구조물 시스템
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