KR20180093287A - Hydraulic power generator using the sea water - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해수를 이용한 수력 발전장치에 관한 것으로서, 바다에 설치하여 해수의 수평이동에 따른 에너지를 전기 에너지로 변환하는 해수를 이용한 수력 발전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydroelectric power generating apparatus using seawater, and more particularly, to a hydroelectric power generating apparatus using seawater that is installed in the sea and converts energy due to horizontal movement of seawater into electric energy.
일반적으로 수력발전이라 함은 유수의 낙차에 따른 위치 에너지 또는 유수의 운동 에너지를 이용하여 발전장치를 구동하여 전기 에너지를 발전시키는 장치를 의미한다.Generally, hydroelectric power generation means a device for generating electric energy by driving a power generation device using potential energy or kinetic energy of flowing water according to the water level of the water.
이러한 수력 발전장치는 강이나 하천 가운데 지형적으로 큰 낙차를 형성하는 위치에 발전소를 건설하여 전기 에너지를 생산하는 것이 일반적이었고, 최근에는 파력이나 물에서의 부력을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.Generally, these hydroelectric power plants produce electric energy by constructing a power plant in a position where a topographical large drop is formed in a river or a river. Recently, researches for producing electric energy using buoyancy in wave or water have been active .
특히 최근 원자력 발전소 및 화력 발전소로 인한 환경오염의 위험이 크게 대두됨에 따라, 환경오염의 우려가 없는 수력 발전 방식에 대해 보다 관심을 기울이고 있는 실정이다.Especially, recently, the risk of environmental pollution caused by nuclear power plants and thermal power plants has risen so much that they are paying more attention to hydroelectric power generation methods that do not cause environmental pollution.
다만 종래의 수력 발전은 주로 지형적인 조건을 이용하는 방식이거나 대규모 공사를 수반하는 방식으로 이루어져 왔기 때문에 전력 수요가 많은 도심으로부터 원거리에 위치하여 발전을 수행하므로 전력 손실이 야기될 수밖에 없었고, 대규모 공사를 통한 대규모 발전 방식이었기 때문에 민간 차원에서 발전 설비를 구비하여 전기 에너지를 생산하는 것이 매운 곤란한 문제가 있다.However, since conventional hydropower generation has been mainly performed using topographical conditions or accompanied by large-scale construction, power loss is caused because it is located at a remote place from a city where power demand is high and power generation is carried out. Since it is a large-scale power generation system, there is a problem that it is difficult to produce electric energy by providing power generation facilities at a private level.
또한 강이나 하천에 흐르는 물은 지역적 위치의 영향을 많이 받고, 기후 변화에 따른 지역적 환경의 변화가 발생하면서 가뭄과 같은 변수가 발생하는 경우 발전이 중지되는 한계를 여전히 가지고 있다. In addition, water flowing in rivers and streams is highly influenced by geographical location, and there is still a limit to stop development if a change such as drought occurs due to the change of local environment due to climate change.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히 바닷물의 기본적 특성을 이용한 발전장치로서, 자연 현상으로 끊임없이 발생하는 바닷물의 수평이동 에너지(조류)와 고갈되지 않는 수량을 이용하여 발전을 유도하는 장치로, 인위적으로 바닷물의 유입을 유도하고, 이것을 지하로 끌어들여, 풍부한 해수를 이용하여 수평이동 에너지를 낙차에너지로 변화, 1차적으로 수백 (MW) 급의 전기를 생산함과 동시에, 낙차 후 전기를 생산하게 하는 것이며, 터빈을 통과한 해수를 원활하게 배출하게 하여 지속적인 발전을 유도하는 수력 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve such a problem, the present invention is to provide a power generation device using basic characteristics of seawater as a device for inducing power generation by using horizontal movement energy (algae) of sea water constantly occurring as a natural phenomenon, , It induces the inflow of seawater artificially and draws it into the basement, changes the horizontal movement energy to the fall energy by using abundant seawater, produces electricity of hundreds (MW) in the first place, And it is an object of the present invention to provide a hydroelectric power generating apparatus which smoothly discharges seawater passing through a turbine to induce continuous power generation.
이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 해수면의 높이와 적어도 같거나 낮은 높이에 배치되고, 해수면의 높이보다 낮은 육지 방향으로 해수를 유입시키는 취수부; 상기 취수부에 공급된 해수의 위치에너지를 운동에너지로 변환하는 변환부; 상기 변환부로부터 공급된 해수의 운동에너지를 통하여 전기를 생산하는 제1발전부 및 상기 제1발전부를 통과한 해수의 운동에너지를 이용하여 바다로 다시 해수를 배출하는 배수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 수력 발전장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air conditioning system comprising: a water intake unit disposed at a height at least equal to or higher than a height of a sea surface and introducing seawater into a land direction lower than a height of the sea surface; A converting unit converting the potential energy of the seawater supplied to the water intake unit into kinetic energy; A first power generation unit for generating electricity through kinetic energy of the seawater supplied from the conversion unit, and a drain unit for discharging seawater to the sea using kinetic energy of the seawater having passed through the first power generation unit Provide hydroelectric power generation equipment using seawater.
상기 취수부는 해수면의 높이보다 낮은 높이에 해수를 일시적으로 저장하는 집수조와, 상기 집수조로부터 변환부 방향으로 하향 경사지도록 연결되는 유도관을 포함할 수 있다.The water intake unit may include a water collecting tank for temporarily storing seawater at a height lower than the height of the sea surface, and a guide pipe connected to the water collecting tank so as to be inclined downward toward the conversion unit.
상기 변환부는 상기 유도관의 후단으로부터 상기 제1발전부까지 형성된 낙차만큼 해수를 공급하여 운동에너지로 변환시키는 낙차터널과, 상기 낙차터널에 해수가 유입되기 전에 바다로 해수를 배출하는 바이패스 유로를 포함할 수 있다.Wherein the conversion unit includes an outflow tunnel for supplying seawater to the first power generation unit from the rear end of the induction pipe and converting seawater into kinetic energy, and a bypass channel for discharging seawater to the sea before the seawater flows into the outflow tunnel, .
상기 변환부는 상기 낙차터널을 통과하는 해수의 속도 또는 유량을 제어하는 제1게이트 밸브를 포함할 수 있다.The conversion unit may include a first gate valve for controlling a speed or a flow rate of seawater passing through the free fall tunnel.
상기 제1발전부는 상기 낙차터널을 통하여 공급된 해수에 의해 회전하는 제1터빈과, 상기 제1터빈의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 제1발전유닛을 포함할 수 있다.The first power generation unit may include a first turbine rotating by the sea water supplied through the free fall tunnel, and a first power generation unit producing electricity using the rotational force of the first turbine.
상기 배수부는 상기 제1터빈을 통과한 해수를 저장하는 저수조와, 상기 제1터빈을 통과한 해수가 저수조를 거치지 않고 바다쪽으로 배출되는 배출관과, 상기 배출관 또는 저수조로 공급되는 해수의 방향을 제어하는 제2게이트 밸브와, 상기 배출관 또는 저수조를 통하여 바다쪽으로 배출되는 해수에 배출압력을 제공하는 진공펌프와, 상기 진공펌프로부터 바다쪽으로 해수를 배출하는 배출 유도관을 포함할 수 있다.The drainage unit may include a water storage tank for storing the seawater having passed through the first turbine, a discharge pipe for discharging the seawater having passed through the first turbine to the sea without passing through the water storage tank, A second gate valve, a vacuum pump for providing discharge pressure to seawater discharged toward the sea through the discharge pipe or the reservoir, and a discharge induction pipe for discharging seawater from the vacuum pump toward the sea.
상기 해수를 이용한 수력 발전장치는 상기 배수부를 통과하여 배출된 해수의 운동에너지를 통하여 전기를 생산하는 제2발전부를 더 포함할 수 있다.The hydroelectric power generation apparatus using seawater may further include a second power generation unit that generates electricity through kinetic energy of the seawater discharged through the drainage unit.
상기 제2발전부는 상기 배출펌프에 연결된 배출 유도관을 통하여 바다쪽으로 배출되는 해수와 마찰하여 회전하는 제2터빈과, 상기 제2터빈의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 제2발전유닛을 포함하는 제2발전부를 포함할 수 있다.The second power generation unit includes a second turbine rotating by friction with seawater discharged toward the sea through a discharge induction pipe connected to the discharge pump, and a second power generation unit generating electricity using the rotational force of the second turbine And a second power generation section.
본 발명에 따른 해수를 이용한 수력 발전장치에 따르면,According to the hydroelectric power generation apparatus using seawater according to the present invention,
해수의 풍부한 수량을 밀물 또는 썰물에 관계없이, 무한적으로 발전에 사용할 수 있으며, 동시에 자연현상으로 발생되는 조류와 같은 바닷물의 흐름을 낙차로 인한 에너지로 가중시켜 안정적이면서 효과적인 친환경 무공해 발전으로 사용할 수 있고, 화학 연료를 사용하는 발전방식의 훌륭한 대안이 될 수 있다.The abundant quantity of seawater can be used indefinitely for power generation regardless of tide or ebb. At the same time, seawater flow such as algae generated by natural phenomenon can be used as stable and effective environmentally friendly pollution-free power And can be a great alternative to the power generation method that uses chemical fuels.
또한 배수부에서 해수의 낙차 압력과 함께 배출진공펌프의 진공압력을 이용하여 적은 힘으로 원활한 배수가 이루어져 해수 배출에 따른 전력 소비량을 현저히 감소시킬 수 있고, 이에 따른 전기 발전의 공급량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by using the vacuum pressure of the discharge vacuum pump together with the dropping pressure of the seawater in the drainage part, the drainage can be smoothly performed with less force, the power consumption due to seawater discharge can be remarkably reduced and the supply amount of the electric power generation can be increased accordingly It is effective.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해수를 이용한 수력 발전장치의 블럭도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 해수를 이용한 수력 발전장치를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 해수를 이용한 수력 발전장치의 변환부를 도시하는 참고도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 해수를 이용한 수력 발전장치의 발전부 및 배수부를 도시하는 참고도이다.1 is a block diagram of a hydroelectric power plant using seawater according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view schematically showing a hydroelectric power generating apparatus using sea water shown in FIG.
3 is a reference view showing a conversion unit of the hydroelectric power generation apparatus using the sea water shown in FIG.
4 is a reference view showing a power generation unit and a drainage unit of the hydroelectric power generation apparatus using the seawater shown in FIG.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be noted that the drawings denoted by the same reference numerals in the drawings denote the same reference numerals whenever possible, in other drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. And certain features shown in the drawings are to be enlarged or reduced or simplified for ease of explanation, and the drawings and their components are not necessarily drawn to scale. However, those skilled in the art will readily understand these details.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해수를 이용한 수력 발전장치의 블록도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 해수를 이용한 수력 발전장치를 개략적으로 도시하는 측면도이다.FIG. 1 is a block diagram of a hydroelectric generator using seawater according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view schematically showing a hydroelectric generator using seawater shown in FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 해수를 이용한 수력 발전장치(100)는 해수를 육지로 끌어들이는 취수부(110)와, 취수부(110)에 공급된 해수의 위치에너지를 운동에너지로 변환하는 변환부(120)와, 변환부(120)에서 형성된 해수의 운동에너지를 전기에너지로 발전시키는 하나 또는 복수개의 제1발전부(130)와, 제1발전부(130)를 통과한 해수를 다시 바다로 배출(방류)하는 배수부(140) 및 배수부(140)를 통해 해수가 바다로 배출되는 과정에서 다시 전기를 생산하는 하나 또는 복수개의 제2발전부(150)를 포함한다.1 and 2, the hydroelectric
취수부(110)는 일 부분이 바다에 위치하고, 나며지 부분이 육지에 위치하게 된다. 따라서 바다에서 해수를 끌어들여 육지 방향으로 공급하게 된다.One part of the
취수부(110)는 해수면 높이에 인접하게 배치되는 집수조(111)와, 집수조(111)에서 변환부(120)를 연결하여 해수의 유입을 유도하도록 변환부(120) 방향으로 하향 경사진 유도관(112)을 포함한다.The
여기서 집수조(111)는 썰물 시 해수면의 높이보다 낮은 높이에 위치하는 것이 바람직하다. 집수조(111)에는 조류에 의한 해수의 유속과, 조석현상에 의한 해수의 유속이 가속되어 해수가 내부로 유입된다. 물론 조류 또는 조석현상에 따른 해수의 방향이 변경될 수 있기 때문에 집수조(111)에 해수가 유입되는 헤드(미도시) 방향은 해수의 유동에 따라서 변경되거나 또는 모든 방향에서 해수가 유입되는 구조로 구비될 수 있다. 이렇게 집수조(111)가 해수면의 높이보다 적어도 낮은 높이에 위치하기 때문에 24시간 해수의 수량을 확보할 수 있고, 이를 이용하여 전기의 생산에 필요한 해수를 24시간 공급할 수 있는 효과가 있다.Here, it is preferable that the water collecting
변환부(120)는 취수부(110)에서 유입된 해수의 위치에너지를 운동에너지로 변환하기 위해서 큰 낙차를 이용한다. 따라서 변환부(120)는 바다 인근의 육지에 위치하며, 변환부(120)와 제1발전부(130)는 큰 낙차가 형성되도록 육지의 지하 공간에 배치된다.The
제1발전부(130)는 변환부에서 큰 낙차에 의해 떨어지는 해수를 가지고 터빈을 돌려 전기 에너지를 생산한다.The first
이때 제1발전부(130)를 통과한 해수는 배수부(140)롤 통하여 바다로 배출되는데, 변환부(120)에서 제1발전부(130)로 떨어지는 해수의 유속에 큰 변화가 없고, 이때 배수부(140)에는 배출진공펌프(144)가 가동되기 때문에 해수가 가지는 유속과 진공펌프의 흡입력에 의해 적은 힘으로도 많은 양의 해수를 바다로 용이하게 배출할 수 있다.At this time, the sea water that has passed through the first
또한 배수부(140)에서 해수가 배출되는 압력을 이용하여 제2발전부(150)를 가동할 수 있기 때문에 추가적인 전기 에너지를 생산할 수 있는 이점이 있다.Further, since the second
이하에서는 변환부(120), 발전부(130), 배수부(140)의 구성과 이에 따른 작용효과에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configurations of the
도 3은 도 2에 나타낸 해수를 이용한 수력 발전장치의 변환부를 도시하는 참고도이고, 도 4는 도 2에 나타낸 해수를 이용한 수력 발전장치의 발전부 및 배수부를 도시하는 참고도이다.FIG. 3 is a reference view showing a conversion unit of the hydroelectric power generation apparatus using the sea water shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a reference view showing a power generation unit and a drainage unit of the hydroelectric power generation apparatus using the sea water shown in FIG.
도 3 및 도 4를 참조하면, 변환부(120)는 취수부(110)에서 공급된 해수가 제1발전부(130) 방향으로 큰 낙차를 가지고 공급시키는 낙차터널(121)과, 취수부(110)에서 공급된 해수를 제1발전부(130)로 공급하기 전에 다시 바다로 배출하는 바이패스 유로(122)와, 낙차터널(121)을 지나는 해수의 속도나 유량을 제어하는 제1게이트 밸브(123)를 포함한다.3 and 4, the
낙차터널(121)은 예컨대 변환부(120)로부터 약 수십 미터 낙차를 가지는 제1발전부(130)를 연결한다. 물론 발전규모에 따라서 낙차터널(121)의 단면적이나 낙차 폭의 조절이 가능하다. 본 발명에서 낙차터널(121)은 집수조(111) 또는 변환부(120)로부터 지하방향으로 약 25~100m 낙차를 형성하는 것이 바람직하다.The
그리고 바이패스 유로(122)는 유도관(112)의 후단과 낙차터널(121) 사이에 연결되어 해수를 바다로 배출시킨다. 바이패스 유로(122)는 제1발전부(130)의 가동이 중단되거나 점검 시 해수를 바다로 우회시켜 낙차터널(121) 방향으로 해수가 통과하는 것을 인위적으로 차단하는 기능을 제공한다.The
제1게이트 밸브(123)는 낙차터널(121)의 전단에 구비되는 제1밸브(124)와, 후단에 구비되는 제2밸브(125)를 포함한다.The
낙차터널(121)의 전단에 구비된 제1밸브(124)는 앞서 설명한 바이패스 유로(122)를 개방하여 해수를 우회시키는 경우에 완벽하게 차단되어 낙차터널(121)을 차단한다. 또한 제1밸브(124)는 바이패스 유로(122)를 차단한 경우에 낙차터널(121)로 유입되는 해수의 유량을 제어할 수 있다. 예컨대 제1밸브(124)는 낙차터널(121)을 통과하는 해수의 압력 또는 속도를 일정하게 유지시키거나, 또는 조류의 속도에 대응하여 해수가 공급되는 속도를 설정된 기간 동안에 빠르게 또는 느리게 제어할 수도 있다.The
낙차터널(121)의 후단에 구비된 제2밸브(125)는 제1발전부(130)로 유입되는 해수를 차단하는 기능을 제공한다. 예컨대 제2밸브(125)는 제1발전부(130)를 거치지 않고 배수부로 해수를 우회시키거나, 또는 제1발전부(130)의 점검이나 유지보수 시 제2밸브(125) 이후의 경로로 해수가 유입되는 것을 원천 차단할 수 있다.The
제1발전부(130)는 낙차터널(121)을 통해 공급된 해수에 의해 회전하는 제1터빈(131)과, 제1터빈(131)의 회전력을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 제1발전유닛(132)을 포함한다.The first
여기서 해수는 제1터빈(131)의 저항에 의한 손실률이 약 0.6 ~ 0.8 범위를 갖도록 형성된다. 이는 해수와 제1터빈(131)의 저항이 더 증가하는 경우 제1터빈(131)이 손상되거나 무리가 갈 수 있고, 저항이 감소하는 경우 발전량이 감소할 수 있기 때문에 해수가 제1터빈(131)의 저항에 의한 속도 또는 운동에너지의 손실률을 약 0.7 정도로 유지하는 것이 바람직하다.Here, the seawater is formed to have a loss rate due to the resistance of the
제1발전유닛(132)은 제1터빈(131)의 회전력을 이용하여 코일(미도시)이나 자석(미도시) 중 어느 하나가 회전하고, 다른 하나가 권선된 코일과 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 생산하게 된다.The first
배수부(140)는 제1터빈(131)을 통과한 해수가 저장되는 저수조(141)와, 제1터빈(131)을 통과한 해수가 저수조(141)를 거치지 않고 바로 바다로 배출되는 배출관(142)과, 제1터빈(131)을 통과한 해수의 방향을 배출관(142) 또는 저수조(141) 중 하나로 제어하는 제2게이트 밸브(143)와, 배출관(142) 또는 저수조(141)의 해수에 진공압력을 제공하여 바다로 배출시키는 배출진공펌프(144)와, 상기 배출진공펌프(144)로부터 바다쪽으로 해수를 배출하는 배출 유도관(147)을 포함한다.The
저수조(141)는 제1발전부(130)를 거친 해수가 일시적으로 유입되어 저장되는 공간으로 육지 지하공간에서 최하측에 위치한다. 저수조(141)의 규모는 발전규모에 따라 결정되며, 적게는 수천톤에서 많게는 수만톤의 해수를 저장할 수 있다.The
저수조(141)에 유입된 해수는 낙차터널(121)을 통해 유입되는 해수의 속도와, 진공펌프(144)에서 진공 압력을 가하여 해수를 저수조(141)에서 끌어올리는 힘이 더해져 적은 힘으로 원활한 배수(방류)가 이루어진다. 따라서 저수조(141)는 배출진공펌프(144)의 진공 압력을 유지할 수 있도록 완전히 밀폐된 구조로 구비된다.The seawater flowing into the
여기서 배출관(142)은 낙차터널(121)을 통해 제1발전부(130)를 거친 해수가 저수조로 유입되지 않고, 직접 배출진공펌프(144)를 지나 배출 유도관(147)으로 유입되도록 연결한다. 때문에 낙차터널(121)을 통과하는 해수의 양이 저수조에 저장할 필요가 없는 경우에는 배수 저항이 더 적은 배출관(142)으로 직접 연결되어 배출 유도관(147)을 통해 바다로 배수가 이루어진다.Herein, the
이때 제2게이트 밸브(143)는 제1발전부(130)와 저수조(141) 사이에 구비되는 제3밸브(145)와, 배출진공펌프(144)와 저수조(141) 사이에 구비되는 제4밸브(146)를 포함한다.The
그러면 제2게이트 밸브(143)는 제1발전부(130)에서 저수조(141)를 거치지 않고 바로 배출관(142)으로 해수를 연결하는 경우 제3밸브(145)가 폐쇄되고, 배출펌프(144) 역시 제1발전부(130)에서 공급된 해수가 배출관(142)을 통하여 배출 유도관(147)으로 배출되도록 진공압력이 가해지며 제4밸브(146)가 폐쇄된다. 또한 제2게이트 밸브(143)는 제1발전부(130)에서 저수조(141)로 해수가 공급되는 경우 제3밸브(145)가 개방되고, 배출진공펌프(144)는 저수조(141)에 저장된 해수가 배출 유도관(147)으로 배출되도록 진공압력이 가해지며 제4밸브(146)가 개방된다.The
따라서 제1발전부(130)를 통과하면서 1차 발전을 마친 해수는 낙차터널(121)에서 떨어지는 속도와 더불어 배출진공펌프(144)의 진공압력을 이용하여 배수가 이루어지기 때문에 배수저항이 적고, 배수에 따른 전력손실을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, since the seawater having passed through the first
배출 유도관(147)은 배출진공펌프(144)로부터 바다쪽으로 해수를 배출하도록 연결된다. 이때 배출 유도관(147) 상에는 배출진공펌프(144)의 진공압력을 이용하여 배수되는 해수에 의해 회전력을 제공받는 제2발전부(150)가 구비된다.The
제2발전부(150)는 배출진공펌프(144)에 연결된 배출 유도관(147)을 통하여 바다쪽으로 배출되는 해수와 마찰하여 회전하는 제2터빈(151)과, 제2터빈(151)의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 제2발전유닛(152)을 포함한다.The second
제2발전부(150)는 제1발전부(130)와 동일한 구조와 효과를 제공하여 중복 설명은 생략한다. 다만 제2발전부(150)는 제1발전부(130)에 비하여 규모가 더 작게 구비될 수 있다. 또한 제2발전부(150)에서 생산된 전기만으로도 본 발명의 해수를 이용한 수력 발전장치(100)에 필요한 모든 전기를 감당할 수 있어, 제1발전부(130)에서 생산된 전기는 모두 수요처로 공급할 수 있다. 따라서 규모가 크면 클수록 더 많은 전기를 생산할 수 있고, 24시간 전기를 생산할 수 있기 때문에 원자력이나 화석 연료를 사용하는 현재의 보편적인 발전시스템을 대체할 수 있으며, 이산화탄소 배출이나 탄소화합물의 배출이 없어 친환경적 발전시설의 운용이 가능한 효과가 있다.The second
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And the like. Accordingly, such modifications are deemed to be within the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the following claims.
100 : 해수를 이용한 수력 발전장치
110 : 취수부
111 : 집수조
112 :유도관
120 : 변환부
121 : 낙차터널
122 : 바이패스 유로
123 : 제1게이트 밸브
124 : 제1밸브
125 : 제2밸브
130 : 제1발전부
131 : 제1터빈
132 : 제1발전유닛
140 : 배수부
141 : 저수조
142 : 배출관
143 : 제2게이트 밸브
144 : 배출진공펌프
145 : 제3밸브
146 : 제4밸브
147 : 배출 유도관
150 : 제2발전부
151 : 제2터빈
152 : 제2발전유닛100: Hydroelectric power plant using seawater
110: water intake part 111: water collection tank
112: guide tube 120:
121: Fall tunnel 122: Bypass passage
123: first gate valve 124: first valve
125: second valve 130: first power generation section
131: first turbine 132: first power generating unit
140: Drain part 141: Reservoir
142: discharge pipe 143: second gate valve
144: exhaust vacuum pump 145: third valve
146: fourth valve 147: discharge induction pipe
150: second power generation section 151: second turbine
152: second power generation unit
Claims (8)
상기 취수부에 공급된 해수의 위치에너지를 운동에너지로 변환하는 변환부;
상기 변환부로부터 공급된 해수의 운동에너지를 통하여 전기를 생산하는 제1발전부 및
상기 제1발전부를 통과한 해수의 운동에너지를 이용하여 바다로 다시 해수를 배출하는 배수부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 수력 발전장치.A water intake portion disposed at a height at least equal to or lower than the height of the sea surface and introducing seawater in a land direction lower than the height of the sea surface;
A converting unit converting the potential energy of the seawater supplied to the water intake unit into kinetic energy;
A first power generation unit for generating electricity through kinetic energy of seawater supplied from the conversion unit,
A drainage unit for discharging seawater to the sea using kinetic energy of the seawater having passed through the first power generation unit;
Wherein the hydro-electric power generating apparatus includes:
상기 취수부는,
해수면의 높이보다 낮은 높이에 해수를 일시적으로 저장하는 집수조와,
상기 집수조로부터 변환부 방향으로 하향 경사지도록 연결되는 유도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 수력 발전장치.The method according to claim 1,
Wherein the water-
A water collecting tank for temporarily storing seawater at a height lower than the height of the sea surface,
And a guide pipe connected to the water collecting tank so as to be inclined downward from the water collecting tank toward the converting unit.
상기 변환부는,
상기 유도관의 후단으로부터 상기 제1발전부까지 형성된 낙차만큼 해수를 공급하여 운동에너지로 변환시키는 낙차터널과,
상기 낙차터널에 해수가 유입되기 전에 바다로 해수를 배출하는 바이패스 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 수력 발전장치.The method of claim 2,
Wherein,
An off-take tunnel for supplying seawater to the first power generation unit from the rear end of the induction pipe to convert the seawater into kinetic energy,
And a bypass flow path for discharging seawater into the sea before the seawater flows into the free fall tunnel.
상기 변환부는,
상기 낙차터널을 통과하는 해수의 속도 또는 유량을 제어하는 제1게이트 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 수력 발전장치.The method of claim 3,
Wherein,
And a first gate valve for controlling a velocity or a flow rate of the seawater passing through the free fall tunnel.
상기 제1발전부는,
상기 낙차터널을 통하여 공급된 해수에 의해 회전하는 제1터빈과,
상기 제1터빈의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 제1발전유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 수력 발전장치.The method of claim 3,
The first power generation unit includes:
A first turbine rotating by the sea water supplied through the free fall tunnel,
And a first power generation unit for generating electricity using the rotational force of the first turbine.
상기 배수부는,
상기 제1터빈을 통과한 해수를 저장하는 저수조와,
상기 제1터빈을 통과한 해수가 저수조를 거치지 않고 바다쪽으로 배출되는 배출관과,
상기 배출관 또는 저수조로 공급되는 해수의 방향을 제어하는 제2게이트 밸브와,
상기 배출관 또는 저수조를 통하여 바다쪽으로 배출되는 해수에 배출압력을 제공하는 진공펌프와,
상기 배출진공펌프로부터 바다쪽으로 해수를 배출하는 배출 유도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 수력 발전장치.The method of claim 5,
The drainage section
A water storage tank for storing seawater having passed through the first turbine,
A discharge pipe through which the seawater having passed through the first turbine is discharged to the sea without passing through the water storage tank,
A second gate valve for controlling the direction of the sea water supplied to the discharge pipe or the water storage tank,
A vacuum pump for providing a discharge pressure to seawater discharged toward the sea through the discharge pipe or the water storage tank,
And a discharge induction pipe for discharging seawater from the discharge vacuum pump toward the sea.
상기 배수부를 통과하여 배출된 해수의 운동에너지를 통하여 전기를 생산하는 제2발전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 수력 발전장치.The method of claim 6,
Further comprising a second power generation unit for generating electricity through kinetic energy of the seawater discharged through the drainage unit.
상기 제2발전부는,
상기 배출진공펌프에 연결된 배출 유도관을 통하여 바다쪽으로 배출되는 해수와 마찰하여 회전하는 제2터빈과,
상기 제2터빈의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 제2발전유닛을 포함하는 제2발전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 수력 발전장치.
The method of claim 7,
Wherein the second power generation unit comprises:
A second turbine rotating in friction with the sea water discharged to the sea through a discharge induction pipe connected to the discharge vacuum pump;
And a second power generating unit including a second power generating unit for generating electricity using the rotational force of the second turbine.
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KR1020170019155A KR20180093287A (en) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | Hydraulic power generator using the sea water |
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