KR20240025519A - Method for producing electricity by equipment intended to be placed in bodies of water - Google Patents

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KR20240025519A
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레노 레데브햇
피에르-엠마뉴엘 구르드지엘
필립 줄가라이
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테크닙 에너지스 프랑스
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Abstract

본 발명은 설비(10)에 의해 전기를 생산하기 위한 방법에 관한 것으로, 설비는 - 액화 천연 가스를 저장하기 위한 주 탱크(28)를 포함하는 부유식 저장 유닛(16); 재기화 모듈(30) 및 전기 생산 모듈(32)을 포함하는 부유식 재기화 및 전기 생산 유닛(18); - 2개의 유닛(16, 18)들 사이에서 액화 천연 가스를 전달하기 위한 전달 유닛(20)을 포함한다. 생산 방법은 하기 단계들을 포함한다: - 주 탱크 (28)로부터 전달 유닛(20)을 통한 재기화 및 전기 생산 유닛(18)으로의 전달; - 재기화 모듈(30)에 의한 액화 천연 가스의 재기화; - 재기화 모듈(30)로부터 전기 생산 모듈(32)로의 가스의 전달; - 전기 생산 모듈(32)에 의한 전기의 생산.The invention relates to a method for producing electricity by means of an installation (10) comprising: a floating storage unit (16) comprising a main tank (28) for storing liquefied natural gas; a floating regasification and electricity production unit (18) comprising a regasification module (30) and an electricity production module (32); - a transfer unit 20 for transferring liquefied natural gas between the two units 16, 18. The production method includes the following steps: - transfer from the main tank 28 via the transfer unit 20 to the regasification and electricity production unit 18; - Regasification of liquefied natural gas by means of the regasification module 30; - delivery of gas from the regasification module 30 to the electricity production module 32; - Production of electricity by the electricity production module 32.

Description

수역에 배치되도록 의도된 설비에 의해 전기를 생산하기 위한 방법Method for producing electricity by equipment intended to be placed in bodies of water

본 발명은 수역(body of water)에 배치되도록 의도된 설비(installation)에 의해 전기를 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.The invention relates to a method for producing electricity by an installation intended to be placed in a body of water.

특히, 이 설비는 액화 천연 가스(보통 두문자어 "LNG"로 지칭됨)를 수용하고, 이러한 액화 천연 가스로부터 - 일단 후자가 재기화되었다면(regasified) - 전기 에너지를 생산할 수 있다.In particular, this installation can accommodate liquefied natural gas (commonly referred to by the acronym "LNG") and produce electrical energy from this liquefied natural gas - once the latter has been regasified.

이러한 천연 가스는 수역 아래에 또는 육상에 위치된 저장소로부터 생성되며, 이어서 액화되고 설비로 운반된다.This natural gas is produced from reservoirs located under water bodies or on land, and is then liquefied and transported to facilities.

액화 천연 가스로부터 전기를 생산하기 위한 몇몇 방법이 알려져 있다.Several methods are known for producing electricity from liquefied natural gas.

종래에, 액화 천연 가스를 수용하기 위한 터미널이 수용 잔교(pier)에 설치된다. LNG 운반선(carrier)는 액화 천연 가스를 전달하는데, 이는 저장 탱크에 저장되고 이어서 재기화된다. 이어서, 생성된 가스 중 일부는 전력망에 걸쳐 배전되는 전기를 생산하기 위해 가스 화력 발전소에 의해 사용된다.Conventionally, terminals for receiving liquefied natural gas are installed on receiving piers. LNG carriers deliver liquefied natural gas, which is stored in storage tanks and then regasified. Some of the gas produced is then used by gas-fired power plants to produce electricity that is distributed across the power grid.

LNG 운반선으로부터 액화 천연 가스를 수용하는 부유식 저장 및 재기화 유닛(floating storage and regasification unit)(두문자어 "FSRU"로 지칭됨)을 사용하는 것이 또한 알려져 있다. 이어서, 액화 천연 가스는 FSRU에 일시적으로 저장되고, 후속적으로 육상 가스 화력 발전소로 보내지기 전에 가스 형태로 복귀된다.It is also known to use floating storage and regasification units (referred to by the acronym “FSRU”) to receive liquefied natural gas from LNG carriers. The liquefied natural gas is then temporarily stored in the FSRU and returned to gaseous form before being subsequently sent to an onshore gas-fired power plant.

대안적으로, FSRU에 의해 생성된 가스는 가스를 수용한 다음 전기 에너지를 생산하는 부유식 바지선(barge)으로 보내진다. 그러한 해결책은 육상 발전소와 비교하여 유연한 이동식 전기 생산을 허용한다. 따라서, 그러한 해결책은 일정 영역을 신속하게 그리고 감소된 투자액으로 전화시키는(electrify) 것을 가능하게 만든다.Alternatively, the gas produced by the FSRU is sent to a floating barge that receives the gas and then produces electrical energy. Such a solution allows for flexible and mobile electricity production compared to land-based power plants. Therefore, such solutions make it possible to electrify certain areas quickly and with reduced investment amounts.

그러나, FSRU는 새로운 선박, 또는 FSRU로 전환된 이전의 LNG 운반선이다. FSRU의 비용은 그러한 전기 생산 프로젝트의 비용의 매우 큰 비율을 나타낸다. 예로서, 새로 구축된 FSRU의 비용은 종종 2억 유로를 초과한다. 이전의 LNG 운반선의 사용의 경우, 이것은 소정의 절감을 달성하는 것을 가능하게 만들지만, LNG 운반선에 대한 상당한 수정이 필요하기 때문에 이를 FSRU로 전환하는 비용은 여전히 1억 유로 정도이다.However, FSRUs are new vessels, or former LNG carriers converted to FSRUs. The cost of FSRUs represents a very large percentage of the cost of such electricity production projects. As an example, the cost of a newly built FSRU often exceeds 200 million euros. In the case of the previous use of LNG carriers, this makes it possible to achieve some savings, but the cost of converting them to FSRUs is still around 100 million euros, as significant modifications to the LNG carriers are required.

완전 통합형 부유식 저장, 재기화 및 발전 바지선(floating storage, regasification and power generation barge)(두문자어 "FSRP"로 지칭됨)을 사용하는 것이 또한 알려져 있다. 이러한 완전 통합형 설계는 단일 부유식 물체 상에서 저장 및 재기화 기능들을 발전 기능과 조합하여서 작동 유연성 및 신속한 전개를 제공하는 것을 가능하게 만든다. 그러나, 그러한 구조물의 설계 및 구성의 복잡성 및 비용은 그들의 경쟁력에 유해하다.It is also known to use a fully integrated floating storage, regasification and power generation barge (referred to by the acronym "FSRP"). This fully integrated design makes it possible to combine storage and regasification functions with power generation functions on a single floating object, providing operational flexibility and rapid deployment. However, the complexity and cost of design and construction of such structures are detrimental to their competitiveness.

따라서, 본 발명의 하나의 목적은 액화 천연 가스의 저장 및 수상에서의 전기의 생산의 유연성을 유지하면서 감소된 설계 및 설치 비용을 갖는 전기를 생산하는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, one object of the present invention is to provide a method of producing electricity with reduced design and installation costs while maintaining the flexibility of storage of liquefied natural gas and production of electricity in the water.

이를 위해, 본 발명은 수역에 배치되도록 의도된 설비에 의해 전기를 생산하기 위한 방법에 관한 것으로, 설비는,To this end, the invention relates to a method for producing electricity by an installation intended to be placed in a body of water, the installation comprising:

- 부유식 저장 유닛으로서, 액화 천연 가스를 저장하기 위한 주 탱크를 갖는, 내부 용적부를 포함하는, 상기 저장 유닛;- a floating storage unit, comprising an internal volume having a main tank for storing liquefied natural gas;

- 저장 유닛과 분리된 부유식 재기화 및 전기 생산 유닛으로서, 재기화 모듈 및 전기 생산 모듈을 포함하는, 상기 재기화 및 전기 생산 유닛;- a floating regasification and electricity production unit separate from the storage unit, said regasification and electricity production unit comprising a regasification module and an electricity production module;

- 저장 유닛과 재기화 및 전기 생산 유닛 사이에서 액화 천연 가스를 전달하기 위한 유닛- Unit for transferring liquefied natural gas between the storage unit and the regasification and electricity production unit.

을 포함하고,Including,

생산 방법은 적어도 하기 단계들:The production method involves at least the following steps:

- 저장 유닛의 주 탱크로부터 전달 유닛을 통해 재기화 및 전기 생산 유닛으로 액화 천연 가스를 전달하는 단계;- delivering liquefied natural gas from the main tank of the storage unit through the delivery unit to the regasification and electricity production unit;

- 재기화 모듈에 의해 액화 천연 가스를 가스 상태의 가스로 재기화시키는 단계;- Regasifying liquefied natural gas into gaseous gas by means of a regasification module;

- 가스를 재기화 모듈로부터 전기 생산 모듈로 전달하는 단계;- delivering gas from the regasification module to the electricity production module;

- 전기 생산 모듈에 의해 가스로부터 전기를 생산하는 단계-Producing electricity from gas by an electricity production module

를 포함한다.Includes.

본 발명에 따른 전기를 생산하기 위한 방법은, 단독으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합으로 고려되는, 하기 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다:The method for producing electricity according to the invention may comprise one or more of the following features, considered alone or in any technically feasible combination:

- 이 방법은 LNG 운반선으로부터 저장 유닛의 주 탱크로 액화 천연 가스를 전달하는 단계를 더 포함한다;- The method further comprises the step of delivering liquefied natural gas from the LNG carrier to the main tank of the storage unit;

- 전달 유닛은, 유리하게는 10 m3/h 내지 500 m3/h의 유량으로, 액화 천연 가스를 재기화 모듈에 직접 공급한다;- the delivery unit supplies liquefied natural gas directly to the regasification module, advantageously at a flow rate of between 10 m 3 /h and 500 m 3 /h;

- 재기화 및 전기 생산 유닛은 주 탱크보다 더 작은 용량을 갖는 완충 탱크를 더 포함하며, 전달 유닛은, 유리하게는 500 m3/h 내지 3000 m3/h의 유량으로, 액화 천연 가스를 완충 탱크로 전달하고, 액화 천연 가스는 이어서 완충 탱크로부터 재기화 모듈로 전달된다;- the regasification and electricity production unit further comprises a buffer tank with a smaller capacity than the main tank, the delivery unit buffering the liquefied natural gas, advantageously with a flow rate of 500 m 3 /h to 3000 m 3 /h. to the tank, and the liquefied natural gas is then transferred from the buffer tank to the regasification module;

- 저장 유닛과 재기화 유닛은 육상의 도크(dock)에 연결된 공통 잔교에 계류된다;- The storage unit and regasification unit are moored on a common pier connected to a dock on land;

- 저장 유닛과 재기화 및 전기 생산 유닛은 잔교의 양측에서 잔교를 따라 배열된다;- Storage units and regasification and electricity production units are arranged along the pier on both sides of the pier;

- 저장 유닛은 수역의 바닥에 고정되는 적어도 하나의 부유식 부표(buoy)에 계류되고, 재기화 및 전기 생산 유닛은 저장 유닛을 따라 계류된다;- the storage unit is moored to at least one floating buoy fixed to the bottom of the water body, and the regasification and electricity production units are moored along with the storage unit;

- 저장 유닛은 수역의 바닥에 고정되는 적어도 하나의 고정 라인에 의해 계류되고, 재기화 및 전기 생산 유닛은 저장 유닛을 따라 계류된다;- the storage unit is moored by at least one fixed line fixed to the bottom of the water body, and the regasification and electricity production units are moored along the storage unit;

- 전달 유닛은 액화 천연 가스를 저장 유닛으로부터 재기화 및 전기 생산 유닛으로 전달하기 위해 잔교 상에 배열된 덕트들을 포함한다;- the delivery unit comprises ducts arranged on the pier for transferring liquefied natural gas from the storage unit to the regasification and electricity production unit;

- 전달 유닛은 액화 천연 가스를 저장 유닛으로부터 재기화 및 전기 생산 유닛으로 직접 전달하기 위해 저장 유닛과 재기화 및 전기 생산 유닛을 직접 연결하는 덕트들을 포함한다;- the delivery unit comprises ducts directly connecting the storage unit and the regasification and electricity production unit to transfer liquefied natural gas directly from the storage unit to the regasification and electricity production unit;

- 덕트들은 관절형(articulated) 강성 파이프들 및/또는 극저온 가요성 파이프들이다;- Ducts are articulated rigid pipes and/or cryogenic flexible pipes;

- 전기 생산 모듈은 하기로 이루어진 군으로부터 선택된 전기 생산 수단을 포함한다:- The electricity production module comprises electricity production means selected from the group consisting of:

- 가스 엔진,- gas engine,

- 가스-디젤 또는 가스-연료유의 이중-연료 엔진,- Dual-fuel engines of gas-diesel or gas-fuel oil,

- 개방-사이클 가스 터빈,- Open-cycle gas turbine,

- 가스-디젤 또는 가스-연료유의 개방-사이클 이중-연료 터빈,- open-cycle dual-fuel turbines on gas-diesel or gas-fuel oil,

- 조합형-사이클 가스 터빈 및 증기 터빈,- Combined-cycle gas turbines and steam turbines,

- 조합형-사이클 이중 연료의, 가스-디젤 또는 가스-연료유, 및 증기 터빈들;- Combined-cycle dual fuel, gas-diesel or gas-fuel oil, and steam turbines;

- 전기 생산 모듈은 조합형-사이클 터빈들이고, 재기화 및 전기 생산 유닛은 액화 천연 가스를 가열하기 위한 재기화 모듈과 전기 생산 모듈 사이에 배열되어 조합형 사이클의 증기 터빈의 출구에서의 증기를 응축시키는 제1 열교환기를 포함한다;- The electricity production modules are combined-cycle turbines, and the regasification and electricity production unit is arranged between the regasification module and the electricity production module for heating liquefied natural gas and condensing the steam at the outlet of the combined cycle steam turbine. 1 Contains heat exchanger;

- 재기화 및 전기 생산 유닛은 액화 천연 가스를 가열하기 위한 재기화 모듈과 전기 생산 모듈 사이에 배열되어 엔진 또는 가스 터빈 내로의 흡입 공기를 냉각시키는 제2 열교환기를 포함한다;- the regasification and electricity production unit comprises a second heat exchanger arranged between the regasification module for heating the liquefied natural gas and the electricity production module for cooling the intake air into the engine or gas turbine;

- 전기 생산 모듈은 적어도 하나의 조합형-사이클 가스 터빈 및 증기 터빈이고, 전기 생산 모듈은 증기 터빈의 출구에서의 증기를 응축시키기 위해 수역으로부터 물을 취하는 응축기, 및 수역 내로의 배출 전에 응축기의 출구에서의 물을 냉각시키는 적어도 하나의 습식 냉각탑을 포함한다; 및- the electricity production module is at least one combined-cycle gas turbine and a steam turbine, the electricity production module comprising a condenser that takes water from the water body to condense the steam at the outlet of the steam turbine, and at the outlet of the condenser before discharge into the water body. At least one wet cooling tower for cooling water; and

- 재기화 및 전기 생산 유닛은 재기화 모듈의 입구에서 순환하는 액화 천연 가스 및/또는 재기화 모듈의 출구에서 순환하는 가스를 측정하기 위한 시스템을 포함한다.- The regasification and electricity production unit comprises a system for measuring the liquefied natural gas circulating at the inlet of the regasification module and/or the gas circulating at the outlet of the regasification module.

본 발명은 단지 예로서 주어지고 첨부 도면을 참조하여 이루어진 하기의 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이다.
- 도 1은 본 발명에 따른 설비의 평면도.
- 도 2는 도 1의 설비의 일 변형예의 평면도.
- 도 3은 도 1의 설비의 다른 변형예의 평면도.
- 도 4는 도 1의 설비의 다른 변형예의 평면도.
- 도 5는 도 1의 설비의 재기화 및 전기 생산 유닛의 개략도.
- 도 6은 도 5의 재기화 및 전기 생산 유닛의 일 변형예의 부분 개략도.
- 도 7은 도 5의 재기화 및 전기 생산 유닛의 다른 변형예의 부분 개략도.
The invention is given by way of example only and will be better understood upon reading the following description made with reference to the accompanying drawings.
- Figure 1 is a plan view of the equipment according to the present invention.
- Fig. 2 is a plan view of a variant of the equipment of Fig. 1;
- Figure 3 is a plan view of another variant of the equipment of Figure 1;
- Fig. 4 is a plan view of another variant of the equipment of Fig. 1;
- Figure 5 is a schematic diagram of the regasification and electricity production unit of the plant of Figure 1;
- Figure 6 is a partial schematic diagram of a variant of the regasification and electricity production unit of Figure 5;
- Figure 7 is a partial schematic diagram of another variant of the regasification and electricity production unit of Figure 5;

이하, "액화 천연 가스"는 물, 중질 화합물(heavy compound)(예를 들어, C6+ 화합물), 및 황 화합물이 부분적으로 추출되었고 이어서 액체 상태로 응축된 천연 가스를 의미하는 것으로 이해된다. 액화 천연 가스는 본질적으로 메탄으로 이루어지지만, 특히 에탄, 프로판, 및 부탄으로도 이루어진다. 메탄은 대기압에서 -161℃의 온도에서 액체가 되며, 투명하고 투과성이며 무취이고 비부식성이며 비독성인 액체의 형태를 취한다. 이러한 형태에서, 액화 천연 가스는 정상 온도 및 압력 조건 하에서의 가스의 밀도보다 약 600배 더 큰 밀도를 갖는다.Hereinafter, “liquefied natural gas” is understood to mean natural gas from which water, heavy compounds (eg C6+ compounds) and sulfur compounds have been partially extracted and then condensed into a liquid state. Liquefied natural gas consists essentially of methane, but also of ethane, propane, and butane, among others. Methane becomes a liquid at a temperature of -161°C at atmospheric pressure and takes the form of a transparent, permeable, odorless, non-corrosive and non-toxic liquid. In this form, liquefied natural gas has a density about 600 times greater than that of the gas under normal temperature and pressure conditions.

"가스"는 가스 상태에서의, 특히 액화 천연 가스의 재기화 후의, 천연 가스를 의미하는 것으로 이해된다.“Gas” is understood to mean natural gas in the gaseous state, especially after regasification of liquefied natural gas.

하기에서, 용어 "상류측" 및 "하류측"은 덕트 내에서의 유동의 정상 순환 방향에 대해 이해된다.In the following, the terms “upstream” and “downstream” are understood to refer to the normal circulation direction of flow in the duct.

설비(10)가 도 1 내지 도 4에 도시되어 있다.Equipment 10 is shown in Figures 1-4.

설비(10)는 수역(12) 상에 배치되도록 의도된다.The installation 10 is intended to be placed on a body of water 12 .

수역(12)은 예를 들어 호수, 바다, 또는 대양이다. 설비(10) 바로 아래의 수역(12)의 깊이는 예를 들어 5 m 내지 3000 m이다.The body of water 12 is for example a lake, sea or ocean. The depth of the water body 12 immediately below the installation 10 is for example between 5 m and 3000 m.

설비(10)는 전기를 생산하고, 전력망, 도 1에 예시된 바와 같은 공장과 같은 육상 기반시설(14), 또는 대안적으로 석유 플랫폼과 같은 해상 기반시설에 공급하도록 구성된다.The facility 10 is configured to produce electricity and supply it to the power grid, to onshore infrastructure 14 such as a factory as illustrated in Figure 1, or alternatively to offshore infrastructure such as an oil platform.

여기에서 설비(10)는 전기 라인(15)을 통해 육상 기반시설(14)에 공급한다.Here the equipment 10 supplies the land infrastructure 14 via electrical lines 15.

설비(10)는 저장 유닛(16), 재기화 및 전기 생산 유닛(18), 및 저장 유닛(16)과 재기화 및 전기 생산 유닛(18) 사이의 전달 유닛(20)을 포함한다.The facility 10 includes a storage unit 16 , a regasification and electricity production unit 18 and a transfer unit 20 between the storage unit 16 and the regasification and electricity production unit 18 .

도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 저장 유닛(16)과 재기화 유닛은 육상의 도크(24)에 연결된 공통 잔교(22)에 계류된다.As can be seen in Figures 1 and 2, the storage unit 16 and the regasification unit are moored at a common pier 22 connected to a dock 24 onshore.

잔교(22)는 육상의 도크(24)로부터 수역(12) 내로 돌출되는 강성의 구축된 구조물이다. 육상의 도크(24)는, 예를 들어 항구에서, 수역(12)의 가장자리에 제공된 도로이다.The pier 22 is a rigid, constructed structure that protrudes from the dock 24 on land into the water body 12. The land dock 24 is a road provided at the edge of the water body 12, for example in a port.

도 1의 예에서, 저장 유닛(16)과 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 잔교(22)의 양측에서 잔교(22)를 따라 배열된다.In the example of FIG. 1 , the storage unit 16 and the regasification and electricity production unit 18 are arranged along the pier 22 on both sides of the pier 22 .

변형예에서, 도 2의 예에서, 저장 유닛(16)과 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 잔교(22)의 동일 측에서 잔교(22)를 따라 배열된다. 이때, 저장 유닛(16)과 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 일렬로, 즉 앞뒤로 배열된다.In a variant, in the example of FIG. 2 , the storage unit 16 and the regasification and electricity production unit 18 are arranged along the pier 22 on the same side of the pier 22 . At this time, the storage unit 16 and the regasification and electricity production unit 18 are arranged in a row, ie front to back.

다른 변형예에서, 도 3에 예시된 바와 같이, 설비(10)는 잔교(22)에 계류되지 않는다. 저장 유닛(16)은 적어도 하나의 부유식 부표(26), 이 경우에 3개의 부유식 부표(26)에 계류된다. 각각의 부유식 부표(26)는 수역(12)의 바닥에 고정된다. 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 저장 유닛(16)을 따라 계류된다.In another variation, as illustrated in FIG. 3 , the equipment 10 is not moored to the pier 22 . The storage unit 16 is moored to at least one floating buoy 26 , in this case three floating buoys 26 . Each floating buoy 26 is anchored to the bottom of the water body 12. The regasification and electricity production unit 18 is moored along with the storage unit 16 .

다른 변형예에서, 도 4에 예시된 바와 같이, 저장 유닛(16)은 수역(12)의 바닥에 직접 고정된 적어도 하나의 고정 라인(27), 이 경우에 3개의 고정 라인(27)에 의해 계류된다. 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 저장 유닛(16)을 따라 계류된다.In another variant, as illustrated in FIG. 4 , the storage unit 16 is secured by at least one fixed line 27 , in this case three fixed lines 27 , fixed directly to the bottom of the water body 12 . It is pending. The regasification and electricity production unit 18 is moored along with the storage unit 16 .

저장 유닛(16)과 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 수역(12) 상에 부유하는 유닛들이다. 특히, 이들은 복수의 상호연결된 장비들이 상부에 배열되는 부유식 선체를 갖는다.The storage unit 16 and the regasification and electricity production unit 18 are units floating on the water body 12 . In particular, they have a floating hull on top of which a plurality of interconnected equipment is arranged.

저장 유닛(16)과 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 서로 분리된다. 다시 말하면, 저장 유닛(16)과 재기화 및 전기 생산 유닛(18) 각각은 그들 자신의 부유식 선체를 포함하고, 이들이 서로에게 계류되지 않은 때 서로 독립적으로 수역(12) 위에서 이동할 수 있다.The storage unit 16 and the regasification and electricity production unit 18 are separate from each other. In other words, the storage unit 16 and the regasification and electricity production unit 18 each comprise their own floating hull and can move over the body of water 12 independently of one another when they are not moored to each other.

저장 유닛(16)은, 자체가 적어도 하나의 액화 천연 가스 저장 탱크(28)를 포함하는, 내부 용적부를 한정하는 부유식 선체(17)를 포함한다.The storage unit 16 comprises a floating hull 17 defining an internal volume, which itself contains at least one liquefied natural gas storage tank 28 .

도면들에 도시된 실시예에서, 3개의 탱크(29a, 29b, 29c)가 서로 유동적으로 연결된다.In the embodiment shown in the figures, three tanks 29a, 29b, 29c are fluidly connected to each other.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 주 탱크(28)는 수역(12) 위에서 항해하고 저장 유닛(16)을 따라 계류되는 LNG 운반선(31)(액화 천연 가스 또는 LNG 탱커로도 지칭됨)에 의해 액화 천연 가스를 공급받을 수 있다.As can be seen in Figure 1, the main tank 28 is transported by an LNG carrier 31 (also referred to as a liquefied natural gas or LNG tanker) sailing above the water body 12 and moored along with the storage unit 16. Liquefied natural gas can be supplied.

주 탱크(28)는 5000 m3 내지 300,000 m3의 액화 천연 가스의 양을 저장할 수 있다.The main tank 28 can store a quantity of liquefied natural gas ranging from 5000 m 3 to 300,000 m 3 .

재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 재기화 모듈(30) 및 전기 생산 모듈(32)을 포함한다.The regasification and electricity production unit 18 includes a regasification module 30 and an electricity production module 32 .

도 1의 예시적인 설비(10)는 액화 천연 가스 저장 탱크가 없는데, 액화 천연 가스는 저장 유닛(16)의 주 탱크(28)로부터 재기화 모듈(30)로 직접 전달된다.The exemplary facility 10 of FIG. 1 does not have a liquefied natural gas storage tank, with liquefied natural gas delivered directly to the regasification module 30 from the main tank 28 of the storage unit 16.

도 2에 나타낸 변형예에서, 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 액화 천연 가스를 저장할 수 있는 완충 탱크(33)를 더 포함한다.In the variant shown in Figure 2, the regasification and electricity production unit 18 further comprises a buffer tank 33 capable of storing liquefied natural gas.

완충 탱크(33)는 주 탱크(28)의 저장 용량보다 더 작은 저장 용량을 갖는다.The buffer tank 33 has a storage capacity smaller than that of the main tank 28.

특히, 완충 탱크(33)는 500 m3 내지 30,000 m3의 액화 천연 가스의 양을 저장할 수 있다.In particular, the buffer tank 33 can store an amount of liquefied natural gas of 500 m 3 to 30,000 m 3 .

재기화 모듈(30)은 가스를 다시 얻기 위해 액화 천연 가스를 가스 상태로 변환하도록 구성된다.The regasification module 30 is configured to convert liquefied natural gas into a gaseous state to obtain the gas again.

재기화 모듈(30)은, 주위 공기와의 그리고/또는 수역(12)으로부터 오는 물과의 열교환에 의해, 또는 액화 천연 가스의 증발을 위해 필요한 열을 공급하는 것을 가능하게 만드는 액화 천연 가스의 일부의 연소에 의해, 액화 천연 가스를 비등시키도록 구성된 증발기들을 포함한다.The regasification module 30 is a portion of the liquefied natural gas that makes it possible to supply the necessary heat for the evaporation of the liquefied natural gas or by heat exchange with the surrounding air and/or with water coming from the water body 12 and evaporators configured to boil the liquefied natural gas by combustion of.

재기화 모듈(30)은 그렇게 생성된 가스를 전기 생산 모듈(32)로 전달하도록 구성된다.The regasification module 30 is configured to deliver the gas so produced to the electricity production module 32 .

부유식 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 유리하게는 재기화 모듈(30)의 입구에서 순환하는 액화 천연 가스 및/또는 재기화 모듈(30)의 출구에서 순환하는 가스를 측정하기 위한 시스템을 더 포함한다.The floating regasification and electricity production unit 18 advantageously comprises a system for measuring the liquefied natural gas circulating at the inlet of the regasification module 30 and/or the gas circulating at the outlet of the regasification module 30. Includes more.

전기 생산 모듈(32)은 공급된 가스로부터 전기를 생산하도록 구성된다. 특히, 전기 생산 모듈(32)은 15 MW 내지 1500 MW 사이의 전력을 생산하도록 구성된다.The electricity production module 32 is configured to produce electricity from supplied gas. In particular, the electricity production module 32 is configured to produce between 15 MW and 1500 MW of electricity.

전기 생산 모듈(32)은 하기로 이루어진 군으로부터 선택된 전기 생산 수단을 포함한다:The electricity production module 32 comprises electricity production means selected from the group consisting of:

- 가스 엔진,- gas engine,

- 가스-디젤 또는 가스-연료유의 이중-연료 엔진,- Dual-fuel engines of gas-diesel or gas-fuel oil,

- 개방-사이클 가스 터빈,- Open-cycle gas turbine,

- 가스-디젤 또는 가스-연료유의 개방-사이클 이중-연료 터빈,- open-cycle dual-fuel turbines on gas-diesel or gas-fuel oil,

- 조합형-사이클 가스 터빈 및 증기 터빈,- Combined-cycle gas turbines and steam turbines,

- 조합형-사이클 이중 연료의 가스-디젤 또는 가스-연료유 터빈, 및 증기 터빈.- Combined-cycle dual fuel gas-diesel or gas-fuel oil turbines, and steam turbines.

특히, 조합형 사이클을 포함하는 재기화 및 전기 생산 유닛(18)의 예가 도 5에 도시되어 있다.In particular, an example of a regasification and electricity production unit 18 comprising a combined cycle is shown in FIG. 5 .

전기 생산 모듈(32)은 유입 공기를 압축하도록 구성된 공기 압축기(34), 압축 공기 및 재기화 모듈(30)에 의한 가스를 공급받는 연소 챔버(38), 및 전기를 생산하기 위해 제1 교류 발전기(alternator)(41)의 회전을 허용하는 공급식 가스 터빈(40)을 포함한다. 생산 모듈(32)은 생산 모듈(32)의 다른 구성요소들에 연결된, 복수의 압축기(34)들, 연소 챔버(38)들, 가스 터빈(40)들, 및 교류 발전기(41)들을 더 가질 수 있다.The electricity production module 32 includes an air compressor 34 configured to compress inlet air, a combustion chamber 38 supplied with compressed air and gases by the regasification module 30, and a first alternator to produce electricity. It includes a fed gas turbine 40 that allows rotation of the alternator 41. Production module 32 further has a plurality of compressors 34, combustion chambers 38, gas turbines 40, and alternator 41, connected to other components of production module 32. You can.

전기 생산 모듈(32)은, 예를 들어 물이 순환하는 폐쇄 사이클과 가스 터빈(34)의 출구 사이에 배열된 증기-생성 열교환기(42)를 더 포함한다. 증기-생성 열교환기(42)는 증기 터빈(44)에 들어가기 전에 물을 증발시키도록 구성된다. 증기 터빈(44)은 전기를 또한 생산하기 위해 제2 교류 발전기(46)의 회전을 허용한다.The electricity production module 32 further comprises a steam-generating heat exchanger 42 arranged, for example, between the closed cycle in which water circulates and the outlet of the gas turbine 34 . Steam-generating heat exchanger 42 is configured to evaporate water before entering steam turbine 44. Steam turbine 44 allows rotation of a second alternator 46 to also produce electricity.

출구에서의 증기는 증기를 액체 물로 응축시키도록 구성된 응축기(48)로 보내진다. 응축기(48)는 수역(12)으로부터 취해진 물을 공급받는다. 펌프(49)는 폐쇄 사이클에서 물을 순환시키도록 구성된다.The vapor at the outlet is sent to a condenser 48 configured to condense the vapor into liquid water. The condenser 48 is supplied with water taken from the water body 12. Pump 49 is configured to circulate water in a closed cycle.

도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 이때 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 유리하게는, 액화 천연 가스를 가열하기 위한 재기화 모듈(30)과 전기 생산 모듈(32) 사이에 배열되어 조합형 사이클의 증기 터빈의 출구에서의 증기를 응축시키는 제1 열교환기(50)를 포함한다.As can be seen in FIG. 5 , the regasification and electricity production unit 18 is then advantageously arranged between the regasification module 30 for heating the liquefied natural gas and the electricity production module 32 to form a combined cycle. It includes a first heat exchanger 50 that condenses steam at the outlet of the steam turbine.

따라서, 제1 교환기(50)는 폐쇄 사이클에서 증기의 응축에 기여하기 위해 냉원(cold source)으로서 재기화 모듈(30)을 사용하여서, 모든 증기의 응축에 필요한 수역(12)으로부터의 물의 양을 감소시킴으로써 설비(10)의 전체 효율을 개선하는 것을 가능하게 만든다.Therefore, the first exchanger 50 uses the regasification module 30 as a cold source to contribute to the condensation of the vapors in the closed cycle, thereby reducing the amount of water from the water body 12 required for the condensation of all the vapors. By reducing it, it becomes possible to improve the overall efficiency of the equipment 10.

도 5에 따르면, 교환기(50)는 응축기(48)의 출구에서 직렬로 삽입된다. 그러나, 특히 응축기(48)에서 순환하는 물 중 일부만을 교환기(50)에 공급하는 바이패스를 사용함으로써 다른 아키텍처(architecture)들이 유리하게 사용될 수 있다. 이러한 아키텍처는, 특히 가스 터빈들 중 일부만이 작동하고 있을 때 시동 단계 또는 부분 부하 작동 동안에, 상이한 열교환 요구들에 더 쉽게 적응할 수 있다는 이점을 갖는다.According to Figure 5, exchanger 50 is inserted in series at the outlet of condenser 48. However, other architectures may be advantageously used, particularly by using a bypass that supplies only a portion of the water circulating in condenser 48 to exchanger 50. This architecture has the advantage of being able to adapt more easily to different heat exchange demands, especially during the start-up phase or part-load operation when only some of the gas turbines are operating.

도 6은 개방-사이클 가스 터빈(44)의 개방 사이클을 도시하거나, 조합형 사이클의 개방 사이클을 도시한다.6 shows the open cycle of an open-cycle gas turbine 44, or the open cycle of a combined cycle.

이러한 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 유리하게는, 액화 천연 가스를 가열하기 위한 재기화 모듈(30)과 전기 생산 모듈(32) 사이에 배열되어 가스 터빈(40) 내로의 흡입 공기를 냉각시키는 제2 열교환기(52)를 포함한다. 여기서, 제2 교환기(52)는 압축기(34)의 상류측에 배열된다.As can be seen in FIG. 6 , the regasification and electricity production unit 18 is advantageously arranged between the regasification module 30 for heating liquefied natural gas and the electricity production module 32 to operate the gas turbine. (40) It includes a second heat exchanger (52) that cools the intake air into it. Here, the second exchanger 52 is arranged upstream of the compressor 34.

도시되지 않은 변형예에서, 전기 생산 수단이 엔진일 때, 제2 열교환기(52)는 액화 천연 가스를 가열하기 위한 재기화 모듈(30)과 전기 생산 모듈(32) 사이에 배열되어 엔진 내로의 흡입 공기를 냉각시킨다.In a variant not shown, when the means for producing electricity is an engine, the second heat exchanger 52 is arranged between the regasification module 30 for heating the liquefied natural gas and the electricity production module 32 to heat the liquefied natural gas into the engine. Cools the intake air.

유리하게는, 제2 교환기(52)는 중간 유체가 순환하는 2차 회로를 포함하여, 제2 교환기(52)의 오작동의 경우에 가스 터빈(40) 또는 엔진의 입구에서 가스가 누출되는 위험을 회피한다.Advantageously, the second exchanger 52 comprises a secondary circuit in which the intermediate fluid circulates, so that in case of malfunction of the second exchanger 52 there is a risk of gas leakage from the inlet of the gas turbine 40 or the engine. Avoid.

제2 교환기(52)는 가스 터빈(40) 또는 가스 엔진에 공급되는 흡기 공기를 냉각시키는 것을 가능하게 만들어 그들의 효율을 개선한다.The second exchanger 52 makes it possible to cool the intake air supplied to the gas turbine 40 or gas engine, improving their efficiency.

도 7은 전기 생산 수단이 조합형-사이클 가스 터빈(40) 및 증기 터빈(44)을 포함할 때의 조합형 사이클의 폐쇄 사이클만을 도시한다.Figure 7 shows only the closed cycle of the combined cycle when the means for producing electricity includes a combined-cycle gas turbine 40 and a steam turbine 44.

이러한 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 전기 생산 모듈(32)은 유리하게는, 수역(12) 내로의 배출 전에 응축기(48)의 출구에서의 물을 냉각시키는 적어도 하나의 습식 냉각탑(54)을 포함한다.As can be seen in this Figure 7, the electricity production module 32 advantageously includes at least one wet cooling tower 54 to cool the water at the outlet of the condenser 48 prior to discharge into the water body 12. Includes.

냉각탑(54)은 응축기(48)를 빠져나가는 물을, 탑에서 순환하는 주위 공기의 스트림으로 냉각되는 탑 내에서 이러한 물을 분사함으로써 냉각시키고, 이어서 물을 수집한 후 수역(12) 내로 이를 배출하도록 구성된다.Cooling tower 54 cools the water exiting condenser 48 by spraying this water within the tower, where it is cooled by a stream of ambient air circulating in the tower, and then collects the water and discharges it into water body 12. It is configured to do so.

냉각탑(54)은 수역으로부터 취해진 물과 실질적으로 동일한 온도에서 물이 수역(12) 내로 배출되게 하고, 따라서 수역(12)의 온도 및 이에 따라 수역(12) 내의 수생 동물 개체군에 대한 영향을 감소시킨다.Cooling tower 54 causes water to be discharged into body of water 12 at substantially the same temperature as the water taken from the body of water, thereby reducing the temperature of body 12 and thus the impact on the aquatic animal population within body 12. .

전달 유닛(20)은, 특히 저장 유닛(16) 상에 배열된 적어도 하나의 전달 펌프에 의해, 저장 유닛(16)과 재기화 및 전기 생산 유닛(18) 사이에서 액화 천연 가스를 전달하도록 구성된다.The transfer unit 20 is configured to transfer liquefied natural gas between the storage unit 16 and the regasification and electricity production unit 18 , in particular by means of at least one transfer pump arranged on the storage unit 16 .

도 1의 예에서, 전달 유닛(20)은, 유리하게는 10 m3/h 내지 500 m3/h의 유량으로, 액화 천연 가스를 재기화 모듈(30)에 직접 공급하도록 구성된다.In the example of FIG. 1 , the delivery unit 20 is configured to supply liquefied natural gas directly to the regasification module 30, advantageously at a flow rate of between 10 m 3 /h and 500 m 3 /h.

도 2의 변형예에서, 재기화 및 전기 생산 유닛(18)이 완충 탱크(33)를 포함할 때, 전달 유닛(20)은, 유리하게는 500 m3/h 내지 3000 m3/h의 유량으로, 액화 천연 가스를 완충 탱크(33)로 전달하도록 구성된다. 이는 표준 전달 펌프의 사용을 허용하고, 연속적으로 작동하는 저유량 펌프의 설치를 필요로 하지 않는다.In a variant of Figure 2, when the regasification and electricity production unit 18 comprises a buffer tank 33, the delivery unit 20 advantageously operates at a flow rate of between 500 m 3 /h and 3000 m 3 /h. It is configured to deliver liquefied natural gas to the buffer tank 33. This allows the use of standard delivery pumps and does not require the installation of a continuously operating low flow pump.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 전달 유닛(20)은 액화 천연 가스를 저장 유닛(16)으로부터 재기화 및 전기 생산 유닛(18)으로 전달하기 위해 잔교(22) 상에 배열된 덕트들을 포함한다.As can be seen in FIG. 1 , delivery unit 20 includes ducts arranged on pier 22 to transfer liquefied natural gas from storage unit 16 to regasification and electricity production unit 18. .

유리하게는, 덕트들은 관절형 강성 파이프들이다.Advantageously, the ducts are articulated rigid pipes.

대안적으로, 덕트들은 극저온 가요성 파이프들이다.Alternatively, the ducts are cryogenic flexible pipes.

액화 천연 가스의 전달 동안 전달 유닛(20) 주위에서 얼음의 상당한 축적이 발생할 수 있다. 따라서, 관절형 강성 파이프들은 얼음 층의 존재 시 강성으로 유지되는 경향이 있는 가요성 파이프들에 비해 바람직하다.During delivery of liquefied natural gas, significant accumulation of ice may occur around the delivery unit 20. Therefore, articulated rigid pipes are preferred over flexible pipes, which tend to remain rigid in the presence of an ice layer.

유리하게는, 각각의 파이프는 작동 안전성을 위해 중복 설비된다.Advantageously, each pipe is equipped with redundancy for operational safety.

도 2의 변형예에서, 전달 유닛(20)은 저장 유닛(16)과 재기화 및 전기 생산 유닛(18)을 직접 연결하는 덕트들을 포함한다. "직접"은 덕트들이 잔교(22) 또는 2개의 유닛(16, 18) 사이의 다른 중간 지지체 상에 놓이지 않음을 의미하는 것으로 이해된다.In a variant of FIG. 2 , the delivery unit 20 comprises ducts directly connecting the storage unit 16 and the regasification and electricity production unit 18 . “Directly” is understood to mean that the ducts do not rest on piers 22 or other intermediate supports between the two units 16, 18.

유리하게는, 전달 유닛(20)은 재기화 모듈(30) 내에 또는 완충 탱크(33) 내에 존재하는 가스를 다시 저장 유닛(16)으로 전달하여, 주 탱크로부터 재기화 모듈(30) 또는 각각 완충 탱크(33)로 전달되는 액체의 체적을 보상하도록 구성된다. 이러한 가스의 전달은 유리하게는, 적어도 하나의 독립적인 전용 덕트에 의한 액화 천연 가스의 전달과 병렬로 수행된다.Advantageously, the delivery unit 20 transfers the gas present in the regasification module 30 or in the buffer tank 33 back to the storage unit 16, thereby transferring the gas from the main tank to the regasification module 30 or buffer tank 33 respectively. It is configured to compensate for the volume of liquid delivered to the tank 33. This delivery of gas is advantageously carried out in parallel with the delivery of liquefied natural gas by at least one independent dedicated duct.

이제, 설비(10)에 의해 전기를 생산하기 위한 방법이 기술될 것이다.Now, a method for producing electricity by the equipment 10 will be described.

처음에, 저장 유닛(16)과 재기화 및 전기 생산 유닛(18)이 수역(12) 상에서 부유하며, 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 잔교(22)에, 그리고/또는 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 적어도 하나의 부유식 부표(26)에, 그리고/또는 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 적어도 하나의 고정 라인(27)에 계류된다.Initially, the storage unit 16 and the regasification and electricity production unit 18 are floating on the water body 12, on a pier 22 as can be seen in FIGS. 1 and 2 and/or in FIG. 3 It is moored to at least one floating buoy 26 as can be seen and/or to at least one fixed line 27 as can be seen in FIG. 4 .

LNG 운반선(26)은 저장 유닛(16)에 나란하게 견인되고 이어서 이에 계류된다.The LNG carrier 26 is towed alongside the storage unit 16 and then moored thereto.

이어서, LNG 운반선(26)은 액화 천연 가스를 저장 유닛(16)의 주 탱크(28)로 전달한다.The LNG carrier 26 then delivers liquefied natural gas to the main tank 28 of the storage unit 16.

따라서, 저장 유닛(16)은 대량의 액화 천연 가스, 특히 5000 m3 내지 300,000 m3의 액화 천연 가스의 양을 저장한다.Accordingly, the storage unit 16 stores large quantities of liquefied natural gas, especially quantities of 5000 m 3 to 300,000 m 3 liquefied natural gas.

이어서, 이 방법은 저장 유닛(16)의 주 탱크(28)로부터 전달 유닛(20)을 통해 재기화 및 전기 생산 유닛(18)으로 액화 천연 가스를 전달하는 단계를 포함한다.The method then includes transferring liquefied natural gas from the main tank 28 of the storage unit 16 to the regasification and electricity production unit 18 through a delivery unit 20.

도 1의 예에서, 전달 유닛(20)은, 유리하게는 10 m3/h 내지 500 m3/h의 유량으로, 액화 천연 가스를 재기화 모듈(30)에 직접 공급한다.In the example of FIG. 1 , the delivery unit 20 supplies liquefied natural gas directly to the regasification module 30, advantageously at a flow rate of between 10 m 3 /h and 500 m 3 /h.

따라서, 이러한 예에서, 전달 유닛(20)은 전기를 생산하는 데 필요로 하는 한, 액화 천연 가스를 재기화 모듈(30)에 연속적으로 공급한다.Accordingly, in this example, delivery unit 20 continuously supplies liquefied natural gas to regasification module 30 for as long as needed to produce electricity.

도 2의 변형예에서, 전달 유닛(20)은, 유리하게는 500 m3/h 내지 3000 m3/h의 유량으로, 액화 천연 가스를 완충 탱크(33)로 전달한다. 특히, 전달 유닛(20)은 완충 탱크(33)가 가득 찰 때까지 액화 천연 가스를 완충 탱크(33)로 전달한다. 완충 탱크(33)의 수용량이 역시 임계 값보다 더 작을 때, 전달 유닛(20)은 이때 액화 천연 가스를 완충 탱크(33)로 전달한다. 따라서, 전달 유닛(20)은 완충 탱크(33) 내에 충분한 양의 액화 천연 가스가 있는 것을 보장하도록 액화 천연 가스를 주기적으로 전달한다.In the variant of FIG. 2 , the delivery unit 20 advantageously delivers liquefied natural gas to the buffer tank 33 at a flow rate of between 500 m 3 /h and 3000 m 3 /h. In particular, the delivery unit 20 delivers liquefied natural gas to the buffer tank 33 until the buffer tank 33 is full. When the capacity of the buffer tank 33 is also smaller than the threshold value, the delivery unit 20 then delivers the liquefied natural gas to the buffer tank 33. Accordingly, delivery unit 20 periodically delivers liquefied natural gas to ensure that there is a sufficient amount of liquefied natural gas in buffer tank 33.

이어서, 액화 천연 가스는 전기를 생산하는 것이 필요할 때 완충 탱크(33)로부터 재기화 모듈(30)로 전달된다.The liquefied natural gas is then transferred from the buffer tank 33 to the regasification module 30 when needed to produce electricity.

이어서, 이 방법은 재기화 모듈(30)에 의해 액화 천연 가스를 가스 상태의 가스로 재기화시키는 단계를 포함한다.The method then includes regasifying the liquefied natural gas into a gaseous state by means of a regasification module (30).

특히, 액화 천연 가스는 가스 상태의 가스를 다시 얻기 위하여 재기화를 허용하는 증발기들에서 순환한다.In particular, liquefied natural gas is circulated in evaporators allowing regasification to obtain the gas again.

이어서, 가스는 재기화 모듈(30)로부터 전기 생산 모듈(32)로 전달된다.The gas is then transferred from the regasification module 30 to the electricity production module 32.

이어서, 이 방법은 전기 생산 모듈(32)에 의해 가스로부터 전기를 생산하는 단계를 포함한다.The method then includes producing electricity from the gas by the electricity production module 32.

특히, 가스는 가스 엔진 또는 가스 터빈(40)에서 연료로서 사용된다.In particular, gas is used as fuel in a gas engine or gas turbine 40.

도 5의 예에서, 가스가 연소 챔버(38) 내로 주입되어 가스 터빈(40)에 공급한다. 가스 터빈(40)의 회전은 제1 교류 발전기(41)를 구동하고, 이는 이어서 전기를 생산한다.In the example of FIG. 5 , gas is injected into combustion chamber 38 and supplies gas turbine 40 . Rotation of the gas turbine 40 drives a first alternator 41, which in turn produces electricity.

전기 생산 수단이 도 5에 도시된 바와 같은 조합형 사이클일 때, 가스 터빈(34)의 출구와 폐쇄 사이클 사이에 배열된 증기-생성 열교환기(42)는 증기 터빈(44)에 들어가기 전에 물을 증발시키는 것을 가능하게 만든다. 증기 터빈(44)은 제2 교류 발전기(46)를 구동하고, 이는 이어서 전기를 생산한다.When the means of producing electricity is a combined cycle as shown in Figure 5, a steam-generating heat exchanger 42 arranged between the outlet of the gas turbine 34 and the closed cycle evaporates the water before entering the steam turbine 44. Makes what is done possible. Steam turbine 44 drives a second alternator 46, which in turn produces electricity.

이어서, 생산된 전기는 전기 라인(15)을 통해 전력망, 육상 기반시설(14), 또는 대안적으로 해상 기반시설에 공급하도록 보내진다.The generated electricity is then sent via electrical lines 15 to feed the power grid, land infrastructure 14, or alternatively marine infrastructure.

이때, 본 발명이 소정 수의 이점을 갖는다는 것을 알 수 있다.At this point, it can be seen that the present invention has a number of advantages.

본 발명은 종래 기술의 해결책들과 동일한 액화 천연 가스의 저장 및 수상에서의 전기 생산의 유연성을 갖는다. 실제로, 설비(10)를 수역(12) 위에서 쉽게 이동시키고, 따라서 본 발명에 따른 생산 방법을 통해, 이러한 전기를 필요로 하는 기반시설 또는 네트워크에 전기를 신속하게 공급하는 것이 가능하다. 또한, 해안에 대한 구조적 및 환경적 영향이 제한된다.The invention has the same flexibility of storage of liquefied natural gas and generation of electricity on water as prior art solutions. In fact, it is possible to easily move the installation 10 over the water body 12 and thus, with the production method according to the invention, to quickly supply electricity to the infrastructure or network that needs this electricity. Additionally, structural and environmental impacts on the coast are limited.

게다가, 본 발명에 따른 방법은 종래 기술의 아키텍처들에 의한 것보다 훨씬 덜 비싼 방식으로 천연 가스로부터 전기를 생산하는 것을 가능하게 만든다. 예로서, 완전 통합형 FSRP 아키텍처 또는 모터를 갖춘 부유식 바지선을 갖는 FSRU 아키텍처에 비해 약 20%의 절감이 가능하다.Moreover, the method according to the invention makes it possible to produce electricity from natural gas in a much less expensive way than by prior art architectures. As an example, savings of approximately 20% are possible compared to a fully integrated FSRP architecture or an FSRU architecture with floating barges equipped with motors.

실제로, 본 발명에서, 기존의 그리고 전환된 LNG 운반선들은 적은 수정으로 그리고 매우 경쟁력 있는 비용으로 저장 유닛(16)으로서 역할하도록 사용될 수 있다.In fact, in the present invention, existing and converted LNG carriers can be used to act as storage units 16 with little modification and at a very competitive cost.

FSRU의 구성 또는 전환뿐만 아니라 모터를 갖춘 바지선의 구성을 관리하는 것이 필요한, 모터를 갖춘 부유식 바지선과 조합된 FSRU 구성과 비교하여, 본 발명은 관리할 단일 프로젝트, 즉 재기화 및 전기 생산 유닛(18)의 구성을 갖는 것을 가능하게 만든다.Compared to the FSRU configuration combined with a motorized floating barge, which requires managing the configuration or conversion of the FSRU as well as the configuration of the motorized barge, the present invention provides a single project to manage, namely the regasification and electricity production unit ( It makes it possible to have the configuration of 18).

또한, 재기화 및 전기 생산 유닛(18) 상에서의 액화 천연 가스의 상당한 저장의 부재는 밸러스트(ballast)의 사용을 피하는 것을 가능하게 만들고, 간단한 평평한 바지선과 유사한 얕은 흘수(draft)를 갖는 선체를 사용하고 이에 따라 그러한 유닛의 구성 비용을 상당히 감소시키는 것을 가능하게 만든다.Additionally, the absence of significant storage of liquefied natural gas on the regasification and electricity production unit 18 makes it possible to avoid the use of ballast and use a hull with a shallow draft similar to a simple flat barge. and thereby making it possible to significantly reduce the cost of construction of such units.

게다가, 재기화 유닛 상에서의 액화 천연 가스의 상당한 저장의 부재는 또한 재기화 및 전기 생산 유닛(18)의 구축을 상당히 용이하게 하는 것을 가능하게 만드는데, 그 이유는 구축을 위해 선택된 조선소에 대해 액화 천연 가스를 저장한 경험이 요구되지 않기 때문이다. 따라서, 이들 유닛(18) 중 몇몇의 구축에 대해 다수의 경쟁하는 조선소가 고려될 수 있다.Moreover, the absence of significant storage of liquefied natural gas on the regasification unit also makes it possible to significantly facilitate the construction of the regasification and electricity production unit 18, since for the shipyard selected for construction the liquefied natural gas This is because experience storing gas is not required. Accordingly, multiple competing shipyards may be considered for the construction of some of these units 18.

마지막으로, 설비의 전체 효율을 증가시키기 위해 재기화 모듈(30)과 전기 생산 모듈(32) 사이에서 열 통합을 사용할 가능성은 또한 설비(10)의 환경적 영향의 감소 및 전체 경쟁력에 기여한다. 이러한 열 최적화는 모터를 갖춘 바지선과 조합된 FSRU 아키텍처로는 가능하지 않으며, 완전 통합형 FSRP 유닛으로는 훨씬 더 높은 비용을 수반한다.Finally, the possibility of using heat integration between the regasification module 30 and the electricity production module 32 to increase the overall efficiency of the plant also contributes to the reduction of the environmental impact of the plant 10 and its overall competitiveness. This thermal optimization is not possible with a FSRU architecture combined with a motorized barge and is much more expensive with a fully integrated FSRP unit.

Claims (17)

수역(body of water)(12) 상에 배치된 설비(installation)(10)에 의해 전기를 생산하기 위한 방법으로서,
상기 설비(10)는,
- 부유식 저장 유닛(16)으로서, 액화 천연 가스를 저장하기 위한 주 탱크(28)를 포함하는, 내부 용적부를 한정하는 선체(hull)(17)를 포함하는, 상기 저장 유닛(16);
- 상기 저장 유닛(16)과 분리된 부유식 재기화(regasification) 및 전기 생산 유닛(18)으로서, 재기화 모듈(30) 및 전기 생산 모듈(32)을 포함하는, 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18);
- 상기 저장 유닛(16)과 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18) 사이에서 액화 천연 가스를 전달하기 위한 유닛(20)
을 포함하고,
상기 생산 방법은 적어도 하기 단계들:
- 상기 저장 유닛(16)의 상기 주 탱크(28)로부터 상기 전달 유닛(20)을 통해 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18)으로 액화 천연 가스를 전달하는 단계;
- 상기 재기화 모듈(30)에 의해 상기 액화 천연 가스를 가스 상태의 가스로 재기화시키는 단계;
- 상기 가스를 상기 재기화 모듈(30)로부터 상기 전기 생산 모듈(32)로 전달하는 단계;
- 상기 전기 생산 모듈(32)에 의해 상기 가스로부터 전기를 생산하는 단계
를 포함하는, 전기 생산 방법.
A method for producing electricity by an installation (10) placed on a body of water (12), comprising:
The equipment 10 is,
- a floating storage unit (16), comprising a hull (17) defining an internal volume containing a main tank (28) for storing liquefied natural gas;
- a floating regasification and electricity production unit (18) separate from the storage unit (16), said regasification and electricity production unit comprising a regasification module (30) and a electricity production module (32). (18);
- a unit (20) for transferring liquefied natural gas between the storage unit (16) and the regasification and electricity production unit (18)
Including,
The production method comprises at least the following steps:
- delivering liquefied natural gas from the main tank (28) of the storage unit (16) to the regasification and electricity production unit (18) via the delivery unit (20);
- Regasifying the liquefied natural gas into gaseous gas by the regasification module 30;
- delivering the gas from the regasification module (30) to the electricity production module (32);
- producing electricity from the gas by the electricity production module 32
Including, a method of producing electricity.
제1항에 있어서, LNG 운반선(carrier)(31)으로부터 상기 저장 유닛(16)의 상기 주 탱크(28)로 액화 천연 가스를 전달하는 단계를 더 포함하는, 전기 생산 방법.2. A method according to claim 1, further comprising delivering liquefied natural gas from an LNG carrier (31) to the main tank (28) of the storage unit (16). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전달 유닛(20)은, 유리하게는 10 m3/h 내지 500 m3/h의 유량으로, 액화 천연 가스를 상기 재기화 모듈(30)에 직접 공급하는, 전기 생산 방법.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the delivery unit (20) supplies liquefied natural gas directly to the regasification module (30), advantageously at a flow rate of 10 m 3 /h to 500 m 3 /h. A method of producing electricity. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 상기 주 탱크(28)보다 더 작은 용량을 갖는 완충 탱크(33)를 더 포함하고,
상기 전달 유닛(20)은, 유리하게는 500 m3/h 내지 3000 m3/h의 유량으로, 상기 액화 천연 가스를 상기 완충 탱크(33)로 전달하며,
상기 액화 천연 가스는 이어서 상기 완충 탱크(33)로부터 상기 재기화 모듈(30)로 전달되는, 전기 생산 방법.
3. The method of claim 1 or 2, wherein the regasification and electricity production unit (18) further comprises a buffer tank (33) having a smaller capacity than the main tank (28),
The delivery unit (20) advantageously delivers the liquefied natural gas to the buffer tank (33) at a flow rate of between 500 m 3 /h and 3000 m 3 /h,
The liquefied natural gas is then transferred from the buffer tank (33) to the regasification module (30).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장 유닛(16) 및 상기 재기화 유닛(18)은 육지 도크(earthen dock)(24)에 연결된 공통 잔교(pier)(22)에 계류되는, 전기 생산 방법.5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the storage unit (16) and the regasification unit (18) are moored at a common pier (22) connected to an earthen dock (24). A method of producing electricity. 제5항에 있어서, 상기 저장 유닛(16)과 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 상기 잔교(22)의 양측에서 상기 잔교(22)를 따라 배열되는, 전기 생산 방법.6. Method according to claim 5, wherein the storage unit (16) and the regasification and electricity production unit (18) are arranged along the pier (22) on both sides of the pier (22). 제5항에 있어서, 상기 저장 유닛(16)과 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 상기 잔교(22)의 동일 측에서 상기 잔교(22)를 따라 배열되는, 전기 생산 방법.Method according to claim 5, wherein the storage unit (16) and the regasification and electricity production unit (18) are arranged along the pier (22) on the same side of the pier (22). 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장 유닛(16)은 상기 수역(12)의 바닥에 고정되는 적어도 하나의 부유식 부표(buoy)(26)에 계류되고, 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 상기 저장 유닛(16)을 따라 계류되는, 전기 생산 방법.5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the storage unit (16) is moored to at least one floating buoy (26) fixed to the bottom of the body of water (12), and the regasification unit (16) is and an electricity production unit (18) is moored along the storage unit (16). 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장 유닛(16)은 상기 수역(12)의 바닥에 고정되는 적어도 하나의 고정 라인(27)에 의해 계류되고, 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 상기 저장 유닛(16)을 따라 계류되는, 전기 생산 방법.5. The storage unit (16) according to any one of claims 1 to 4, wherein the storage unit (16) is moored by at least one fixed line (27) fixed to the bottom of the water body (12), wherein the regasification and electricity production A method of producing electricity, wherein a unit (18) is moored along with the storage unit (16). 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전달 유닛(20)은 상기 액화 천연 가스를 상기 저장 유닛(16)으로부터 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18)으로 전달하기 위해 상기 잔교(22) 상에 배열된 덕트들을 포함하는, 전기 생산 방법.8. The method according to any one of claims 5 to 7, wherein the transfer unit (20) is configured to transfer the liquefied natural gas from the storage unit (16) to the regasification and electricity production unit (18). 22) A method of producing electricity, comprising ducts arranged on. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전달 유닛(20)은 상기 액화 천연 가스를 상기 저장 유닛(16)으로부터 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18)으로 직접 전달하기 위해 상기 저장 유닛(16)과 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18)을 직접 연결하는 덕트들을 포함하는, 전기 생산 방법.9. The storage unit (18) according to any one of claims 1 to 8, wherein the transfer unit (20) is configured to transfer the liquefied natural gas directly from the storage unit (16) to the regasification and electricity production unit (18). A method of producing electricity, comprising ducts directly connecting a unit (16) and the regasification and electricity production unit (18). 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 덕트들은 관절형(articulated) 강성 파이프들 및/또는 극저온 가요성 파이프들인, 전기 생산 방법.12. Method according to claim 10 or 11, wherein the ducts are articulated rigid pipes and/or cryogenic flexible pipes. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 생산 모듈 (32)은,
- 가스 엔진,
- 가스-디젤 또는 가스-연료유의 이중 연료 엔진,
- 개방-사이클 가스 터빈(40),
- 가스-디젤 또는 가스-연료유의 개방-사이클 이중-연료 터빈,
- 조합형-사이클 가스 터빈(40) 및 증기 터빈(44),
- 조합형-사이클 이중 연료의, 가스-디젤 또는 가스-연료유, 및 증기 터빈(44)들
로 이루어진 군으로부터 선택된 전기 생산 수단을 포함하는, 전기 생산 방법.
13. The method according to any one of claims 1 to 12, wherein the electricity production module (32) comprises:
- gas engine,
- Dual fuel engines of gas-diesel or gas-fuel oil,
- open-cycle gas turbine (40),
- open-cycle dual-fuel turbines on gas-diesel or gas-fuel oil,
- combined-cycle gas turbine (40) and steam turbine (44),
- Combined-cycle dual fuel, gas-diesel or gas-fuel oil, and steam turbines 44
A method of producing electricity, comprising an electricity production means selected from the group consisting of:
제13항에 있어서, 상기 전기 생산 모듈(32)은 조합형-사이클 터빈들이고, 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 상기 액화 천연 가스를 가열하기 위한 상기 재기화 모듈(30)과 상기 전기 생산 모듈(32) 사이에 배열되어 상기 조합형 사이클의 상기 증기 터빈(44)의 출구에서의 증기를 응축시키는 제1 열교환기(50)를 포함하는, 전기 생산 방법.14. The method of claim 13, wherein the electricity production module (32) is a combined-cycle turbine and the regasification and electricity production unit (18) comprises the regasification module (30) for heating the liquefied natural gas and the electricity production unit (18). A method for producing electricity, comprising a first heat exchanger (50) arranged between modules (32) to condense steam at the outlet of the steam turbine (44) of the combined cycle. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(32)은 상기 액화 천연 가스를 가열하기 위한 상기 재기화 모듈(30)과 상기 전기 생산 모듈(32) 사이에 배열되어 상기 엔진 또는 가스 터빈(44) 내로의 흡입 공기를 냉각시키는 제2 열교환기(52)를 포함하는, 전기 생산 방법.15. The engine according to claim 13 or 14, wherein the regasification and electricity production unit (32) is arranged between the regasification module (30) for heating the liquefied natural gas and the electricity production module (32). or a second heat exchanger (52) that cools the intake air into the gas turbine (44). 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 생산 모듈(32)은 적어도 하나의 조합형-사이클 가스 터빈(40) 및 증기 터빈(44)이고, 상기 전기 생산 모듈(32)은 상기 증기 터빈(44)의 출구에서의 증기를 응축시키기 위해 상기 수역(12)으로부터 물을 샘플링하는 응축기(48), 및 상기 수역(12) 내로의 배출 전에 상기 응축기(48)의 출구에서의 물을 냉각시키는 적어도 하나의 습식 냉각탑(54)을 포함하는, 전기 생산 방법.16. The method according to any one of claims 13 to 15, wherein the electricity production module (32) is at least one combined-cycle gas turbine (40) and a steam turbine (44), the electricity production module (32) comprising: A condenser (48) for sampling water from the body of water (12) to condense the steam at the outlet of the steam turbine (44), and to collect water at the outlet of the condenser (48) prior to discharge into the body of water (12). A method of producing electricity, comprising at least one wet cooling tower (54) for cooling. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재기화 및 전기 생산 유닛(18)은 상기 재기화 모듈(30)의 입구에서 순환하는 상기 액화 천연 가스 및/또는 상기 재기화 모듈(30)의 출구에서 순환하는 상기 가스를 측정하기 위한 시스템을 포함하는, 전기 생산 방법.17. The method according to any one of claims 1 to 16, wherein the regasification and electricity production unit (18) comprises the liquefied natural gas circulating at the inlet of the regasification module (30) and/or the regasification module (30). ), comprising a system for measuring the gas circulating at the outlet.
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