WO2020204301A1 - 일체형 해양 태양광 발전 장치 - Google Patents

일체형 해양 태양광 발전 장치 Download PDF

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WO2020204301A1
WO2020204301A1 PCT/KR2019/016430 KR2019016430W WO2020204301A1 WO 2020204301 A1 WO2020204301 A1 WO 2020204301A1 KR 2019016430 W KR2019016430 W KR 2019016430W WO 2020204301 A1 WO2020204301 A1 WO 2020204301A1
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WO
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power generation
floating block
floating
mounting line
offshore
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PCT/KR2019/016430
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최정동
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솔라테라스 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • H02S30/10—Frame structures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar power generation technology installed on the sea.
  • Solar power generation devices are being installed beyond flat land, to lakes or reservoirs, and to wide seas.
  • a structure for suspending the photovoltaic panel in water is generally required.
  • the structure supporting such a solar panel directly resists external force caused by strong waves, currents, and typhoons, the structure itself may be damaged or the connection part connecting the structures may easily fail.
  • the inventor of the present invention has studied for a long time for a method for stably operating a photovoltaic device at sea, and after trial and error, the present invention has been completed.
  • the present invention is a device for generating solar power at sea, including an offshore solar photovoltaic floating block in which solar cells are integrally combined, and a flexible cable for mooring the offshore photovoltaic floating block to each other, even against external forces such as waves. It is intended to provide an all-in-one offshore solar power generation device that can withstand well.
  • an integrated marine photovoltaic power generation device in which flexible cables cross each other under the marine solar power generation floating block.
  • a solar panel is integrally attached and floating on the sea floating block;
  • a mounting line having a flexible structure passing under the marine solar photovoltaic floating block;
  • a connecting member connecting the marine solar power generation floating block and the mounting line so that the marine solar power generation floating block is placed on the mounting line.
  • the mounting line may be disposed to pass under the center of gravity of the floating offshore solar power block.
  • two or more of the marine solar photovoltaic floating blocks placed on the mounting line may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance so as not to interfere with each other during movement by an external force.
  • the marine photovoltaic floating block includes a body portion having an empty space sealed therein, and a guide portion extending below the center of gravity of the floating block from a lower portion of the body portion, ,
  • the guide part may guide the floating block to be placed on the mounting line.
  • it may further include an intersecting line coupled while intersecting with the mounting line at a lower portion of the marine photovoltaic floating block.
  • a pair of first frames to which both ends of the mounting line are coupled are coupled
  • It may further include a pair of second frames to which both ends of the crossing line are coupled.
  • both ends of the pair of first frames and both ends of the pair of second frames so that the pair of first frames and the pair of second frames form a quadrangular shape. They can be combined with each other by floating couplings floating in the sea.
  • the floating coupling unit the floating coupling unit
  • the first frame or the second frame and the first coupling member may be coupled to each other.
  • it may further include anchoring means coupled to the floating coupling portion.
  • the anchoring means may include an anchoring device penetrated into the seabed.
  • connection cable having one end connected to the floating coupling unit and facing the sea floor;
  • connection cable may include a center of gravity connected to the other end of the connection cable.
  • the center of gravity the center of gravity
  • It may include a water receptor whose structure is maintained by the pressure of water contained therein.
  • the solar photovoltaic power generation floating block in which the solar cells are integrally combined and a flexible cable for mooring the ocean photovoltaic power generation floating block to each other are included, thereby preventing external forces such as waves. It does not break and becomes well tolerated.
  • the offshore photovoltaic power generation floating block in which solar cells are integrally coupled is not conducted by external force.
  • FIG. 1 is a view showing a perspective view of an integrated offshore solar power generation device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of an overall view of an offshore solar power generation system configured with an integrated offshore solar power generation device according to an embodiment of the present invention.
  • 3A is a perspective view from above of an offshore solar power generation floating block according to an embodiment of the present invention.
  • 3B is a bottom perspective view of an offshore solar power generation floating block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing in more detail the coupling relationship between the floating offshore solar power generation block and the connection member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing neighboring floating blocks mounted on one mounting line in order to show in more detail the coupling relationship between the marine solar power generation floating block, the mounting line, and the connecting member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a state in which the integrated offshore solar power generation apparatus according to an embodiment of the present invention behaves by waves at sea level.
  • FIG. 7 is a view showing a mounting line supporting an offshore solar power generation floating block and an offshore photovoltaic power generation floating block in which a solar panel is integrated according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a lower portion of an offshore solar power generation floating block in which a solar panel according to another embodiment of the present invention is integrally combined.
  • FIG. 9 is a view showing an offshore solar photovoltaic power generation floating block integrally coupled with a solar panel according to another embodiment of the present invention and a mounting line and an intersection line supporting the offshore photovoltaic power generation floating block.
  • FIG. 10 is a view showing a combination of a mounting line and a cross line according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of an offshore solar power generation floating block in which a solar panel is integrally coupled according to another embodiment of the present invention, and is arranged in a grid, and a mounting line, an intersection line, a first frame, a second frame and a floating block supporting the same are arranged. It is a view showing the coupling part.
  • FIG. 12 is a view showing a first frame according to a material according to another embodiment of the present invention, and a combination of the first frame and the floating coupling portion.
  • FIG. 13 is a view showing a photovoltaic device combined with anchoring means according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing the anchoring means different from the anchoring means of FIG. 13 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a perspective view of an integrated offshore photovoltaic device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the overall appearance of the offshore solar power generation system (G) composed of the integrated offshore photovoltaic device (1) according to an embodiment of the present invention.
  • the marine photovoltaic device 1 includes a mounting line 10 and an offshore photovoltaic floating block 100 mounted on the mounting line.
  • the offshore solar power generation device may be simply referred to as an offshore power generation device.
  • an offshore solar power system may be simply referred to as an offshore power system.
  • the marine solar power generation floating block may simply be referred to as a floating block.
  • the mounting line 10 is a structure such as a rope. It could be a twisted rope made by twisting several strings.
  • one end of the mounting line is fixed to one fixed end (not shown) of the installation area, and the other fixed end (not shown) of the installation area.
  • the other end of the mounting line can be fixed. Accordingly, a basis for mounting the floating block 200 is provided.
  • the marine solar photovoltaic floating block 100 may have a hollow structure that allows it to float in the sea. It can be made of light and durable materials (like polyethylene) to maintain high buoyancy and stability at sea. Plastic injection method can be applied. However, the present invention is not limited to the material.
  • the floating blocks constitute individual units of the offshore solar power system G according to the embodiment of the present invention.
  • the floating block determines the overall appearance of the offshore photovoltaic device 1.
  • Several mounting lines and several floating blocks mounted on each of them constitute the entire marine solar power generation system.
  • the power generation unit GP may be mounted on the floating block 100.
  • the power generation unit GP may be a solar cell panel.
  • a solar cell panel is referred to as a solar cell panel for convenience of description, but may be a solar cell or a module according to a method of collecting and transmitting power of the provided offshore power generation device.
  • the solar panel may be integrally attached to the floating block.
  • the floating block may be provided in a form in which a solar cell panel is previously attached to the floating block.
  • a solar panel may be pre-attached to a flat space above the floating block, and may be manufactured as an integral type. The integral structure simplifies installation and reduces installation cost.
  • the floating block 100 is mounted on the mounting line 10 using a separate connecting member RI.
  • the connecting member RI may be a metal ring.
  • the connecting member may be a metal ring having a screw locking structure. It may be of the same structure as a carabiner. Considering the marine environment with high salt content, it can be made of a metal material with excellent corrosion resistance.
  • connection member is in a ring shape, but the present invention is not limited thereto, and various types of connection structures capable of fixing the floating block 100 to the line-shaped mounting line 10 may be applied.
  • connection member may be a tie member in the form of a string.
  • the mounting line is a twist rope (of a structure through which a ring can be penetrated as described later)
  • a floating block in a floating state at sea (these Various types of line structures can be applied that can firmly support the inter-grid arrangement.
  • it could be a cable. It may be a cable applied to a bridge.
  • multiple floating blocks 100A to 100D may be mounted on one mounting line 10. It looks as if several floating blocks are hanging on a single line.
  • FIG 2 for convenience of explanation, four mounting lines 10, 20, 30, 40, and four for each (100A to 100D, 200A to 200D, 300A to 300D, 400A to 400D) It shows the offshore power generation system G in which the offshore power generation device is mounted.
  • the present invention is not limited to the number, and a smaller or larger number of stationary lines and offshore power generation devices may be provided according to the need for power generation.
  • Reference numerals 20, 30, and 40 are for classification purposes only, and the description of reference numeral 10 may be equally applied.
  • the description of reference numeral 100 may be equally applied to reference numerals 200, 300, and 400.
  • the offshore power generation system composed of the offshore power generation device 1 according to the example has an overall flexible structure. Can adapt without resisting external forces. The mounting line, the floating block, and the connecting member connecting them may all flow in compliance with the external force. This reduces fatigue on the various joints of offshore power plants. By being able to move with the waves, it provides a more efficient and stable structure in a marine environment. When a wave hits, it is possible to consider the appearance of floating blocks hanging on a line floating together (see FIG. 6). In other words, floating blocks connected by flexible mounting lines such as ropes are not broken by waves, providing stability against waves.
  • FIG 3A shows a perspective view from above of an offshore solar power generation floating block 100 according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3b is a bottom perspective view.
  • the marine photovoltaic floating block 100 includes a body part 110, a guide part 120, and a pair of coupling parts 130.
  • the body unit 110 has an empty space (not shown) for floating therein, and provides a flat space for mounting the power generation unit GP at the top. It is preferable that the empty space has a closed structure for floating.
  • the flat space may be referred to as the top surface 114.
  • the horizontal grooves 112 formed on the uppermost surface secure the overall rigidity of the floating block.
  • the transverse grooves may extend along the length direction of the body portion.
  • the longitudinal direction is referred to as the I direction in the drawing
  • the width direction is referred to as the I direction in the drawing
  • the height direction is referred to as the III direction in the drawing.
  • the body part can be made of a light and durable material to be advantageous for floating at sea.
  • Plastic injection method can be applied. This is advantageous in forming a hollow structure inside and at the same time forming a body portion having grooves 112 at the top and a guide portion 120 at the bottom.
  • the body part, the guide part, and the pair of coupling parts may be integrally molded by plastic injection.
  • the guide portion 120 extends from a lower portion of the body portion in the longitudinal direction of the body portion.
  • the guide portion may also extend along the I direction.
  • the guide unit 120 is provided to extend below the center of gravity of the floating block. This makes it possible to more easily guide the mounting line to be disposed to pass under the center of gravity of the floating block.
  • the guide portion 120 extends in a groove shape, and extends from a lower portion of the body portion along the entire length direction of the body portion. Its cross-section may have a semicircular shape. It is not intermittent and extends continuously along the length of the body part. Accordingly, by allowing the mounting line to be easily accommodated in the guide portion along the length direction of the body portion, it is possible to guide the seating of the body portion on the mounting line.
  • the body part Since the body part is mounted on the above-described mounting line along its length direction, when the mounting line is installed along the I direction, the body part may be seated in the I direction by the guide role of the guide part.
  • the guide portion 120 has a concave upward structure.
  • the guide portion may be designed in consideration of the size of the mounting line so that it can be well seated on the mounting line. If it is relatively smaller than the mounting line, it is difficult to guide the seating as it cannot accommodate the mounting line, and if it is too large than the mounting line, the internal hollow structure is reduced and it is disadvantageous for floating. It is preferable to have. In general, it can be designed to have a diameter of 2/3 to 4/3 of the diameter of the mounting line.
  • a pair of coupling portions 130 are provided on both sides of the body portion. The connection between the body part and the mounting line is mediated.
  • the pair of coupling portions 130 provides a connection portion to which the above-described connection member RI can be coupled.
  • the pair of coupling portions may have a circular ring structure protruding outward from both sides of the body portion.
  • the present invention is not limited thereto, and various shapes of connection structures capable of mediating a connection between the body portion and the mounting line may be applied.
  • connection portion to which the connection member (RI) can be coupled.
  • the connecting member is re-coupled to the connection portion provided on the mounting line (refer to the reference numeral g in Fig. 5, such as a space (gap) between twisted strands of a rope), thereby mediating the connection between the body part and the mounting line.
  • the connection member RI may be inserted into the hole h and the gap g to mediate the connection between the body portion and the mounting line.
  • FIG. 4 is a view showing in more detail the connection relationship between the floating offshore solar power generation block, the mounting line and the connecting member according to an embodiment of the present invention. It corresponds to the side view of the floating block.
  • connection member RI connects the floating block and the mounting line so that the floating block 100 is placed on the mounting line 10.
  • the connecting member may connect the floating block and the mounting line through a hole h provided in a pair of coupling portions 130 protruding outward from the side surface of the body portion 110 of the floating block.
  • the mounting line 10 is disposed to pass under the body portion of the floating block. Specifically, it is disposed to pass through the guide portion provided under the body portion. At this time, since the guide part is provided to extend below the center of gravity of the floating block, the mounting line is disposed to pass under the center of gravity of the floating block. As a result, this structure serves to lower the overall center of gravity of the offshore power plant and concentrate the external force to the stationary line under the block. Since the mounting line is flexible, it can absorb external force. It enables stable power supply by increasing the durability against various external forces existing at sea.
  • the floating block 100 is essentially floating on the sea level SW due to its structure.
  • the mounting line 10 passing under the floating block is disposed to pass under the center of gravity of the floating block, so that an external force acting in all directions up, down, left, right, front and rear with respect to the floating block can be transmitted to the mounting line. That is, the external force acting in all directions is concentrated to the stationary line.
  • the mounting line in a heavy state with water is connected to a light floating block by a connecting member to form a low center of gravity as a whole, and since the floating block is suspended on such a mounting line and is floating on the sea level, external force acting in all directions is efficient. As a result, it can be transferred to the mounting line below the floating block and solved by the flexible structure mounting line.
  • the mounting line when the mounting line is arranged to pass the bottom of the floating block, the light floating block is on the top, and the center of gravity of the power generation system is located under the floating block by the mounting line that is heavy by absorbing moisture under the block.
  • the floating block can behave stably without being overturned by waves, and even if it overturned, it can be restored to its original state.
  • the connecting member RI connects the pair of coupling portions 130 and the mounting line 10 to each other so that the floating block has a shape suspended above the mounting line. Even in the presence of an external force such as a wave, the suspended state can be stably maintained by the above-described structure.
  • a pair of coupling portions 130 may be disposed on the guide portion 120. As shown in the drawing, but located on the side of the body portion, it may be disposed directly above the guide portion. That is, a pair of coupling portions may be disposed at a position spaced apart from the guide portion in the direction III shown in the drawing.
  • a pair of coupling portions 130 may be disposed between the center groove 112 and the guide portion 120. This arrangement makes it possible to better induce the alignment of the body part along the mounting line.
  • the top surface 114 which provides a flat space for mounting of the power generation unit in the body 110, has a predetermined angle ⁇ with the bottom 116.
  • This structure increases the incident area of sunlight and at the same time It is possible to increase the size of the inner hollow by forming the curved portion 118 behind the portion. It is a structure that is advantageous for floating. The gentle slope of the circumference is also advantageous for floating.
  • FIG. 5 is a view showing neighboring floating blocks mounted on one mounting line in order to show in more detail the connection relationship between the marine solar power generation floating block, the mounting line, and the connection member according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a view schematically showing a state in which the integrated marine solar power generation device according to an embodiment of the present invention behaves by waves at sea level.
  • the floating blocks may be respectively fixed to the mounting line by using a connecting member penetrating the gap between the holes of the pair of coupling portions and the strands of the mounting line.
  • the operator unscrews the locking part from the screw-locking structure and hangs the opened ring in the hole (h) of the coupling part, and on the other hand, the gap (g) between the twisted strands provided in the mounting line.
  • the floating block can be fixed to the mounting line by locking the locking part. The same description may be applied to other floating blocks.
  • the neighboring floating blocks 100A and 100B connected to one stationary line 10 are arranged to maintain a predetermined distance d from each other. As described above, this corresponds to a safety distance that prevents interference between the floating blocks from occurring in a situation in which the floating blocks move together with the stationary line by an external force.
  • the separation distance may be set in consideration of the height and length of the floating block.
  • the floating blocks have a high degree of freedom and are arranged so that they can move together with the mounting line so that they have a more stable structure against external forces.
  • it may be arranged to maintain a safety distance that can guarantee such a high degree of freedom even between neighboring blocks in a row or column direction.
  • the floating block according to an embodiment of the present invention effectively cancels external forces existing at sea through a connection structure between the floating block, the mounting line, and the connecting member.
  • FIG. 7 to 14 are views showing an integrated offshore solar power generation device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a mounting line 10 for supporting the offshore solar power generation floating block 100 and the offshore photovoltaic power generation floating block 100 in which a solar panel (GP) is integrally combined according to an embodiment of the present invention. It is a figure shown.
  • GP solar panel
  • the integrated marine photovoltaic device includes an offshore photovoltaic floating block 100 in which a photovoltaic panel GP is integrally coupled.
  • the offshore solar photovoltaic floating block 100 may be made of a lighter material than water because it must be floating on the sea. Meanwhile, the marine solar power generation floating block 100 may include a hollow structure in which the interior is empty to float on the sea. In order to maintain high buoyancy and safety at sea, it may be formed of a material such as a light and durable material such as polyethylene.
  • a plurality of solar panels GP may be integrally attached to an upper flat surface of the offshore solar power generation floating block 100.
  • the solar panel (GP) integrated offshore solar power generation floating block 100 is very simplified to install on the sea, The offshore solar power generation floating block 100 and the solar panel GP are not well separated by waves or wind. Installation and maintenance costs can be greatly reduced.
  • the mounting line 10 is used to connect the marine solar power generation floating blocks 100 arranged in a row to each other. That is, the mounting line 10 is coupled to the lower portion of each of the marine solar power generation floating blocks 100 along the bottom of the marine solar power generation floating block 100 installed in a row and separated from each other and separated from each other. Connect 100 to each other. Through this connection, a large amount of electricity is generated while the offshore solar power generation floating block 100 is moored in one place.
  • the mounting line 10 may include a rope or a cable or various other strings or strings.
  • the mounting line 10 connects the marine solar photovoltaic floating block 100 to each other, but must be rigid enough not to be cut off by waves or wind.
  • the mounting line 10 since the mounting line 10 is formed of a flexible material, it does not resist and resist external forces such as wind or waves, but can flow while conforming to the external force. This structure can reduce fatigue inflicted on the various connecting parts of the offshore solar power generation device as they flow with waves or wind.
  • the mounting line 10 is coupled to the lower portion of the offshore solar photovoltaic power generation floating block 100, and a guide portion 110 capable of accommodating the mounting line 10 is formed at the lower portion of the offshore photovoltaic power generation floating block 100 Has been.
  • FIG 8 is a view showing the lower portion of the offshore solar power generation floating block 100 to which the solar panel (GP) is integrally coupled according to an embodiment of the present invention.
  • a guide part 110 capable of accommodating the mounting line 10 is provided under the marine solar power generation floating block 100 in which the solar panel GP is integrally combined. It is formed along the longitudinal direction.
  • the mounting line 10 is accommodated in the guide unit 110, and the mounting line 10 and the marine solar power floating block 100 are coupled to each other only at both ends of the marine solar power floating block 100.
  • the guide part 110 may have a semicircle or a square shape in cross section according to the shape of the mounting line 10. It becomes easy for the mounting line 10 to be seated on the offshore solar power generation floating block 100 through the guide unit 110.
  • the size of the guide part 110 may be formed in consideration of the size of the diameter of the mounting line 10 so that the mounting line 10 can be well seated. It should be formed not to be too small or too large relative to the diameter of the mounting line (10). In general, it may be formed in 2/3 to 4/3 of the diameter of the mounting line 10.
  • the mounting line 10 and the marine photovoltaic floating block 100 may be coupled by the first coupling member 120.
  • a pair of coupling portions 130 are formed at both ends of the marine solar power generation floating block 100, and the pair of coupling portions 120 is a mounting line 10 and a marine solar power generation floating block A pair of coupling portions 130 formed on both ends of the 100 are coupled to each other by making them fastened to each other.
  • the marine solar power generation floating block 100 has a minimum force to resist the influence of wind or waves from the outside, and can adapt and move according to the wind or waves.
  • the pair of coupling portions 120 may be a metal ring.
  • the pair of coupling portions may be a metal ring having a screw locking structure. It may be of the same structure as a carabiner. Considering the marine environment with high salt content, it can be made of a metal material with excellent corrosion resistance.
  • FIG. 9 is a mounting line 10 for supporting the offshore solar photovoltaic power generation floating block 100 and the offshore photovoltaic power generation floating block 100 in which a photovoltaic panel (GP) is integrally coupled according to an embodiment of the present invention, and It is a view showing the crossing line 300.
  • GP photovoltaic panel
  • the marine solar power generation floating block 100 in which the solar panel GP is integrally combined is arranged in a grid as a grid, and the marine solar power generation floating block 100 disposed in such a grid. ) Is installed so that the mounting line 10 and the crossing line 300 cross each other.
  • the mounting line 10 connects the offshore solar photovoltaic power generation floating blocks 100 arranged in a row to each other along the longitudinal direction, but does not restrain the offshore photovoltaic power generation floating block 100 in a vertical direction in the longitudinal direction. Therefore, the marine solar power generation floating block 100 may be inverted or largely flowed back and forth by an external force, and to prevent this, the cross line 300 is installed in a vertical direction in the longitudinal direction of the marine solar power generation floating block 100 It becomes.
  • the cross line 300 is formed to cross each other at the bottom of the stationary line 10 and the marine solar power generation floating block 100 to prevent the offshore solar power generation floating block 100 from falling or shaking back and forth. .
  • the cross line 300 is not directly connected to the offshore solar photovoltaic power generation floating block 100.
  • the offshore photovoltaic power generation floating block 100 is provided with many degrees of freedom by giving the offshore photovoltaic power generation floating block 100 This is to minimize fatigue caused by repetitive loads applied to ). Therefore, only the stationary line 10 is coupled to the offshore solar photovoltaic power generation floating block 100, and the crossing line 300 is combined while intersecting with the stationary line 10 to prevent conduction of the offshore photovoltaic power generation floating block 100. To prevent.
  • the mounting line 10 and the cross line 300 Through the structure of the mounting line 10 and the cross line 300, the fatigue applied to the offshore solar power generation floating block 100 is reduced, and the offshore solar power generation floating block 100 is prevented from being conducted.
  • FIG. 10 is a view showing that the mounting line 10 and the crossing line 300 are combined according to an embodiment of the present invention.
  • the mounting line 10 and the crossing line 300 may be coupled to each other by a second coupling member 310 as shown in FIG. 10. As described above, the cross line 300 is not directly coupled to the offshore solar photovoltaic floating block 100. The cross line 300 is combined with the stationary line 10 to prevent large shaking or conduction before and after the offshore solar power generation floating block 100.
  • the second coupling member 310 may be any coupling member capable of fixing the mounting line 10 and the cross line 300 to each other. It may be a connecting ring, and various other fastening means may be used.
  • FIG 11 is a solar panel (GP) according to an embodiment of the present invention
  • the floating block 100 is integrally coupled to the marine photovoltaic power generation floating block 100 is arranged in a grid, supporting the mounting line 10, the cross line ( 300), a first frame 400, a second frame 500, and a view showing a floating coupling unit 600.
  • each of the mounting lines 10 and the crossing lines 300 intersectingly coupled from the bottom of the offshore solar power generation floating block 100 arranged in a grid is a first frame 400 and a second frame. Both ends may be restrained by 500.
  • both ends of the mounting line 10 may be coupled to a pair of first frames 400, and both ends of the cross line 300 may be coupled to a pair of second frames 500.
  • the mounting line 10 may be coupled to the first frame 400 so that the marine photovoltaic floating block 100 can also flow with external force such as waves or wind.
  • the cross line 300 is for preventing the back and forth shaking or conduction of the marine photovoltaic floating block 100 and may be tightly coupled to the second frame 500.
  • the offshore photovoltaic power generation floating block 100 may be inverted or shaken. Therefore, it is preferable that the cross line 300 passes through the lower part of the offshore solar photovoltaic floating block 100 with both ends pulled tightly.
  • the first frame 400 may be a rigid body or may be made of a flexible material such as the mounting line 10 or the cross line 300. By being made of a flexible material, fatigue due to external force is also greatly reduced at a joint portion between the mounting line 10 and the first frame 400.
  • the second frame 500 may be made of a flexible material. It can be formed of strings, ropes, cables, etc.
  • the mounting line 10 also moves accordingly, and the cross line 300 connected to the mounting line 10 also moves.
  • the first frame 400 connected to the stationary line 10 and the second frame 500 connected to the crossing line 300 also flow together with wind or waves, thereby adding to the marine solar photovoltaic floating block 100 or the connection part. Losing pressure or fatigue can be minimized.
  • a pair of first frames 400 and a pair of second frames 500 may be formed to form a quadrangular shape. That is, the marine photovoltaic floating blocks 100 may be arranged in a grid in a quadrangular shape made by the first frame 400 and the second frame 500.
  • a pair of first frames 400 and a pair of second frames 500 may be directly fastened.
  • the pair of first frames 400 and the pair of second frames 500 may be formed of a floating material. That is, the first frame 400 and the second frame 500 may be combined with the mounting line 10 and the crossing line 300 while floating in the sea without any separate device.
  • Floating coupling portions may be disposed between both ends of the first frame 400 and both ends of the second frame 500. That is, the marine photovoltaic floating block unit may be disposed between one end of the first frame 400 and one end of the second frame 500, at four corner portions forming a quadrangular shape.
  • the marine solar power generation floating block 100 is arranged in a grid inside the quadrangular frame structure and connected to each other, so that the entire marine solar power generation floating block 100 behaves as a whole, while flexibly responding to wind or waves. You will be able to.
  • FIG. 12 is a view showing a combination of the first frame 400 and the first frame 400 and the floating coupling part 600 according to a material according to an embodiment of the present invention.
  • the first frame 400 and the floating coupling part 600 may be coupled to each other by the first frame 400 and the first coupling member 620.
  • This coupling structure may have a configuration similar to the coupling of the marine solar power generation floating block 100 and the mounting line 10.
  • FIG. 13 is a view showing a photovoltaic device combined with a mooring means according to an embodiment of the present invention.
  • a frame having a quadrangular shape and a plurality of marine solar photovoltaic floating blocks 100 are arranged in a grid and connected to each other to flow integrally within the frame, and the first frame 400 having such a quadrangular shape and If there is no anchoring means, the second frame 500 and the marine solar photovoltaic floating block 100 in the frame will move along the sea without implication.
  • the anchoring means may be an anchoring device 700.
  • One end of the anchoring device 700 is coupled to each of the floating coupling portions 600, and the other end is coupled to the underground seafloor to bind and moor the floating coupling portion 600.
  • FIG. 14 is a view showing a different anchoring means and the anchoring means of FIG. 13 according to an embodiment of the present invention.
  • the anchoring means may include a connection cable 910 having one end connected to the floating coupling portion and the other end facing the sea floor, and a center of gravity portion 920 coupled to the end of the connection cable 910. have.
  • the center of gravity 920 may be a water container whose structure is maintained by the pressure of water contained therein.
  • the center of gravity portion 920 When the center of gravity portion 920 is located in a deep sea where there is little flow of water, it can function similar to the anchoring device 700 which is intruded into the sea floor and coupled. It replaces the anchoring device 700 through the configuration of the center of gravity 920 including the water container.

Abstract

본 발명은 태양광 패널이 일체형으로 부착되고 해상에서 부유하는 해양 태양광 발전 플로팅 블록; 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록의 아래를 지나는 유연한 구조의 거치라인; 및 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록이 상기 거치라인 위에 놓여지도록 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록과 상기 거치라인을 연결하는 연결부재;를 포함하는, 일체형 해양 태양광 발전 장치에 관한 것이다.

Description

일체형 해양 태양광 발전 장치
본 발명은 해상에 설치되는 태양광 발전 기술에 관한 것이다.
태양광 발전 장치는 평평한 육지를 넘어 호수나 저수지면 나아가 넓은 해상에까지 설치되고 있다. 태양광 발전 장치가 해상에 설치되는 경우, 일반적으로 태양광 패널을 물에 부유시키는 구조체가 필요하다.
이러한 태양광 패널을 지지하는 구조체는 강한 파도나 조류, 태풍 등에 의한 외력에 그대로 저항하기 때문에 구조체가 자체가 파손되거나 구조체 간을 연결하는 연결부위가 쉽게 고장날 수 있다.
이러한 문제를 예방하기 위하여 강성이 크고 더 무겁고 튼튼한 강체를 사용할 수 있는데, 구조체 자체가 해상에 부유해야 하기 때문에 강성이나 무게를 늘리는 것에 한계가 있다.
한편, 통상적으로 수킬로와트급에서부터 메가와트급으로 설치되고 있는 태양광 발전 장치의 스케일을 고려하면 구조체의 비용도 무시할 수 없다. 즉 구조체에 복잡한 구조물이 더해지고, 강성도 커지는 만큼 이에 비례하여 비용도 증가하게 된다.
이에, 본 발명의 발명자는 해상에서 안정적으로 태양광 발전장치를 운용하기 위한 방법을 위하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 해상에서 태양광을 발전하기 위한 장치로서 태양광 셀이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록 및 이러한 해양 태양광 발전 플로팅 블록을 서로 계류시키기 위한 유연한 케이블을 포함하여 파도 등의 외력에도 잘 견딜 수 있는 일체형 해양 태양광 발전 장치를 제공하고자 한다.
또한, 태양광 셀이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록이 외력에 전도되지 않도록 하기 위하여 해양 태양광 발전 플로팅 블록 하방에서 유연한 케이블이 서로 교차하도록 형성되는 일체형 해양 태양광 발전 장치를 제공하고자 한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라서 태양광 패널이 일체형으로 부착되고 해상에서 부유하는 해양 태양광 발전 플로팅 블록; 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록의 아래를 지나는 유연한 구조의 거치라인; 및 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록이 상기 거치라인 위에 놓여지도록 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록과 상기 거치라인을 연결하는 연결부재;를 포함하는, 일체형 해양 태양광 발전 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 거치라인은 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록의 무게중심 아래를 지나도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 거치라인 위에 놓여지는 2 이상의 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록들은 외력에 의해 거동시 상호간에 간섭하지 않도록 일정 거리 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록은, 내부에 밀폐된 빈 공간이 형성된 바디부, 및 상기 바디부의 하부에서 상기 플로팅 블록의 무게중심 아래를 따라 연장하는 가이드부를 포함하고,
상기 가이드부는 상기 플로팅 블록이 상기 거치라인 위에 놓여지는 것을 가이드할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록의 하부에서 상기 거치라인과 교차하면서 결합된 교차라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 거치라인의 양단이 결합되는 한 쌍의 제1 프레임;
상기 교차라인의 양단이 결합되는 한 쌍의 제2 프레임를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 한 쌍의 상기 제1 프레임 및 한 쌍의 상기 제2 프레임이 4각형상을 형성하도록 한 쌍의 상기 제1 프레임의 양단 및 한 쌍의 상기 제2 프레임의 양단이 해상에서 부유하는 플로팅결합부에 의하여 서로 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 플로팅결합부는,
상기 제1 프레임 또는 상기 제2 프레임과 제1 결합부재에 의하여 서로 결합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 플로팅결합부에 결합된 정박수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 정박수단은 해저 지반에 관입되는 앵커링 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 정박수단은
일단이 상기 플로팅결합부에 연결되어 해저면을 향하는 연결케이블;
상기 연결케이블의 타단에 연결된 무게중심부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 무게중심부는,
내부에 수용된 물의 압력에 의하여 구조가 유지되는 물수용체를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일체형 해양 태양광 발전 장치를 이용하면 태양광 셀이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록 및 이러한 해양 태양광 발전 플로팅 블록을 서로 계류시키기 위한 유연한 케이블을 포함함으로써 파도 등의 외력에도 부서지지 않고 잘 견딜 수 있게 된다.
또한, 해양 태양광 발전 플로팅 블록 하방에서 유연한 케이블이 서로 교체하도록 형성되는 구조를 통하여 태양광 셀이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록이 외력에 전도되지 않게 된다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 해양 태양광 발전 장치의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 일체형 해양 태양광 발전 장치로 구성된 해양 태양광 발전 시스템의 전체적인 모습에 대한 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 해양 태양광 발전 플로팅 블록을 위에서 바라본 사시도를 도시한다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 해양 태양광 발전 플로팅 블록에 대한 저면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 해양 태양광 발전 플로팅 블록과 연결부재의 결합 관계를 보다 상세하게 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해양 태양광 발전 플로팅 블록, 거치라인 및 연결부재의 결합 관계를 보다 상세하게 도시하기 위해, 하나의 거치라인에 거치된 이웃하는 플로팅 블록들을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 해양 태양광 발전 장치가 해수면에서 파도에 의해 거동하는 상태를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 패널이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록 및 해양 태양광 발전 플로팅 블록을 지지하는 거치라인을 나타낸 도면이다.
도 8는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 패널이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록의 하부를 나타낸 도면이다.
도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 패널이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록 및 해양 태양광 발전 플로팅 블록을 지지하는 거치라인과 교차라인을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 거치라인과 교차라인이 결합된 것을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 패널이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록이 격자로 배치되고, 이를 지지하고 있는 거치라인, 교차라인, 제1 프레임, 제2 프레임 및 플로팅결합부를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재질에 따른 제1 프레임 및 제1 프레임과 플로팅결합부의 결합을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정박수단이 결합된 태양광 발전장치를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 13의 정박수단과 서로 다른 정박수단을 나타낸 도면이다.
도 1는 본 발명의 실시예에 따른 일체형 해양 태양광 발전 장치(1)의 사시도를 도시하는 도면이다.
그리고, 도 2은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 해양 태양광 발전 장치(1)로 구성된 해양 태양광 발전 시스템(G)의 전체적인 모습에 대한 사시도이다.
먼저, 도 1를 참조하면, 해양 태양광 발전 장치(1)는 거치라인(10)과 거치라인에 거치된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)을 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해 해양 태양광 발전 장치는 간단히 해양 발전 장치로 참조될 수도 있다. 또한 해양 태양광 발전 시스템은 간단히 해양 발전 시스템으로 참조될 수도 있다. 또한 설명의 편의를 위해 해양 태양광 발전 플로팅 블록은 간단히 플로팅 블록으로 참조될 수 있다.
거치라인(10)은 로프와 같은 구조물이다. 여러 개의 줄을 꼬아서 만든 트위스트 로프일 수 있다.
해상에서 해양 태양광 발전 장치의 설치 구역(미도시)이 정해지면, 설치 구역의 일측 고정단(미도시)에 거치라인의 한 쪽 끝을 고정하고, 설치 구역의 타측 고정단(미도시)에 거치라인의 다른 쪽 끝을 고정할 수 있다. 이로써 플로팅 블록(200)의 거치를 위한 기초가 마련된다.
해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)은 내부에 해상에서 부유할 수 있도록 하는 중공 구조를 가질 수 있다. 해상에서 높은 부력과 안정성을 유지할 수 있도록 가볍고 내구성이 우수한 재질(폴리에틸렌과 같이)로 제작될 수 있다. 플라스틱 사출 방식이 적용될 수 있다. 다만 본 발명이 재질에 한정되지 않는다.
플로팅 블록은 본 발명의 실시예에 따른 해양 태양광 발전 시스템(G)의 개별 유닛을 구성한다. 플로팅 블록은 해양 태양광 발전 장치(1)의 전체적인 외관을 결정한다. 여러 개의 거치라인들과 이들마다 거치된 여러 개의 플로팅 블록들이 전체 해양 태양광 발전 시스템을 구성한다.
플로팅 블록(100)의 상부에는 발전부(GP)가 장착될 수 있다.
발전부(GP)는 태양전지 패널일 수 있다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 태양전지 패널이라고 하나, 마련되는 해양 발전 장치의 전력 수집 및 전달 방식에 따라 태양전지 셀이나 모듈일 수도 있다.
태양전지 패널은 플로팅 블록에 일체형으로 부착될 수 있다. 플로팅 블록은 태양전지 패널이 플로팅 블록에 미리 부착된 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 플로팅 블록의 상부 평탄한 공간에 태양광 패널이 미리 부착된 일체형으로 제작될 수 있다. 일체형 구조는 설치를 단순화하 설치비를 절감시킨다.
플로팅 블록(100)은 거치라인(10)에 별도의 연결부재(RI)를 이용하여 거치된다.
연결부재(RI)는 금속재 고리일 수 있다. 연결부재는 스크루 록킹 구조의 금속재 고리일 수 있다. 카라비너와 같은 구조일 수 있다. 염분이 높은 해상 환경을 고려하여 내식성이 우수한 금속재 재질로 제작될 수 있다.
본 발명에서는 설명의 편의를 위해 연결부재가 고리 형태인 것으로 가정하나 이에 한정되지 않으며, 플로팅 블록(100)을 라인 형태의 거치라인(10)에 고정할 수 있는 다양한 방식의 연결구조가 적용될 수 있다. 예를 들어, 끈 형태의 타이부재일 수도 있다.
또한 설명의 편의를 위해, 거치라인이 (후술하는 바와 같이 고리가 꿰뚫을 수 있는 구조의) 트위스트 로프인 실시예를 중심으로 살펴보나 이에 한정되지 않으며, 해상에서 부유된 상태의 플로팅 블록을 (이들간 격자 배열을 유지할 수 있을 정도로) 견고하게 지지해줄 수 있는 다양한 형태의 라인구조가 적용될 수 있다. 예를 들어, 케이블일 수도 있다. 교량에 적용되는 케이블일 수 있다.
도 2를 함께 참조하면, 하나의 거치라인(10)에는 여러 개의 플로팅 블록들(100A 내지 100D)이 거치될 수 있다. 마치 여러 개의 플로팅 블록들이 하나의 줄에 매달려 있는 것과 같은 모습을 갖는다.
도 2에서는 설명의 편의를 위해, 네 개의 거치라인들(10, 20, 30, 40)과, 각각에 네 개씩(100A 내지 100D, 200A 내지 200D, 300A 내지 300D, 400A 내지 400D) 해서 총 16개의 해양 발전 장치가 거치된 해양 발전 시스템(G)을 도시한다. 본 발명이 개수에 한정되지 않으며, 발전 전력의 필요에 따라 더 적은 수나 더 많은 수의 거치라인들과 해양 발전 장치가 마련될 수도 있다. 도면부호 20, 30 및 40은 구분을 위한 것일 뿐, 도면부호 10에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 도면부호 200, 300 및 400도 마찬가지로 도면부호 100에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
이와 같이, 설치 구역에 복수개의 거치라인들이 설치되면, 거치라인마다 여러 개의 플로팅 블록들이 매달려 있음으로써 전체적으로 해양 발전 장치는 플로팅 블록들이 격자무늬로 배열된 형상을 갖게 된다.
이때, 거치라인들(10)은 그 자체의 형상으로 인해 본질적으로 유연하고, 이 유연한 거치라인들에 플로팅 블록들(100)이 별도의 연결부재(RI)를 통해 매달려 있음으로써, 본 발명의 실시예에 따른 해양 발전 장치(1)로 구성된 해양 발전 시스템은 전체적으로 유연한 구조를 갖는다. 외력에 대해 저항하지 않고 순응할 수 있다. 거치라인, 플로팅 블록 및 이들을 연결하는 연결부재가 모두 외력에 순응하여 유동할 수 있다. 이는 해양 발전 장치의 여러 연결 부위들에 가해지는 피로를 줄인다. 파도와 함께 움직일 수 있음으로써 해상 환경에서 보다 효율적이고 안정적인 구조를 제공한다. 파도가 칠 때 줄에 매달린 플로팅 블록들이 함께 출렁이는 모습을 고려할 수 있다(도 6 참조). 즉, 로프와 같은 유연한 거치라인으로 연결된 플로팅 블록들은 파도에 부서지지 않아서 파도에 대한 안정성을 제공한다.
이하 도 3 내지 도 6을 참조하여 해양 태양광 발전 장치에 관한 구성을 보다 상세히 살펴본다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)을 위에서 바라본 사시도를 도시한다.
그리고 도 3b는 저면 사시도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)은 바디부(110), 가이드부(120) 및 한 쌍의 결합부(130)를 포함한다.
바디부(110)는 내부에 부유를 위한 빈 공간(미도시)을 가지며, 상부에 발전부(GP)의 장착을 위한 평탄한 공간을 제공한다. 빈 공간은 부유를 위해 밀폐 구조를 갖는 것이 바람직하다.
평탄한 공간은 최상부면(114)으로 참조될 수 있다. 최상부면에 형성되는 가로 홈들(112)은 플로팅 블록의 전체적인 강성을 확보한다. 가로 홈들은 바디부의 길이 방향을 따라 연장할 수 있다. 길이 방향이 도면에서 I방향으로, 폭 방향이 도면에서 I방향으로, 그리고, 높이 방향이 도면에서 III방향으로 참조된다.
바디부는 해상에서 부유에 유리하도록 가볍고 내구성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 플라스틱 사출 방식이 적용될 수 있다. 이는 내부에 중공 구조를 형성하고, 동시에 상부에 홈들(112)과 하부에 가이드부(120)를 갖는 바디부를 형성하기에 유리하다. 또한 양측면에 한 쌍의 결합부(130)를 갖는 바디부를 형성하기에 유리하다. 일례로, 바디부, 가이드부 및 한 쌍의 결합부는 플라스틱 사출로 일체로 성형될 수 있다.
가이드부(120)는 바디부의 하부에서 바디부의 길이 방향을 따라 연장한다. 바디부의 길이 방향이 I방향인 경우, 가이드부도 I방향을 따라 연장할 수 있다.
가이드부(120)는 플로팅 블록의 무게중심 아래를 따라 연장하도록 마련되는 것이 바람직하다. 이는 거치라인이 플로팅 블록의 무게중심 아래를 지나도록 배치되는 것을 더욱 용이하게 가이드 할 수 있도록 한다.
보다 상세하게, 본 발명의 실시예에 따른 가이드부(120)는 그루브 형상을 갖고서 연장하며, 바디부의 하부에서 바디부의 길이 방향 전체를 따라 연장 형성된다. 그 단면이 반원 형상일 수 있다. 단속적이지 않고 연속적으로 바디부의 길이 방향을 따라 연장한다. 따라서, 바디부의 길이 방향을 따라 거치라인이 가이드부에 쉽게 수용될 수 있도록 함으로써, 거치라인상 바디부의 안착을 가이드할 수 있다.
바디부는 그 길이 방향을 따라 상술한 거치라인에 거치되므로, 거치라인이 I방향을 따라 설치되면, 바디부는 가이드부의 가이드 역할에 의해 I방향으로 안착될 수 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 바디부를 위에서 바라보면 가이드부(120)는 위로 오목한 구조를 갖는다.
가이드부는 거치라인에 잘 안착될 수 있도록 거치라인의 크기를 고려하여 설계될 수 있다. 거치라인보다 상대적으로 너무 작은 경우에는 거치라인을 수용할 수 없어 안착을 가이드하기 어렵고, 거치라인보다 너무 큰 경우에는 내부 중공 구조가 축소되어 부유에 불리해지므로, 거치라인의 크기를 고려하여 적절한 크기를 갖는 것이 바람직하다. 대체로, 거치라인의 직경에 대해 2/3~4/3의 직경을 갖도록 설계될 수 있다.
한 쌍의 결합부(130)는 바디부의 양측에 마련된다. 바디부와 거치라인 사이에 이들간 연결을 매개한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 한 쌍의 결합부(130)는 상술한 연결부재(RI)가 결합될 수 있는 연결 부위를 제공한다.
한 쌍의 결합부는 도면에 도시된 바와 같이, 바디부의 양측으로부터 외부로 돌출된 원형 고리 구조를 가질 수 있다. 물론 이에 한정되지 않으며, 바디부와 거치라인 사이에 연결을 매개할 수 있는 다양한 형상의 연결 구조가 적용될 수 있다.
한 쌍의 결합부의 원형 고리에 마련된 홀(h)이 연결부재(RI)가 결합될 수 있는 연결 부위를 제공한다. 한편, 연결부재는 거치라인에 제공된 연결 부위(로프의 꼬인 가닥들 사이 공간(갭)과 같이, 도 5에서 도면부호 g 참조)에 다시 결합됨으로써, 바디부와 거치라인 간 연결을 매개할 수 있다. 즉, 연결부재(RI)는 홀(h)과 갭(g)에 끼워짐으로써 바디부와 거치라인간 연결을 매개할 수 있다.
더욱 상세하게 도 4 내지 도 6을 참조한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 해양 태양광 발전 플로팅 블록, 거치라인 및 연결부재의 연결 관계를 보다 상세하게 도시하는 도면이다. 플로팅 블록의 측면도에 해당한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 연결부재(RI)는 플로팅 블록(100)이 거치라인(10) 위에 놓여지도록 플로팅 블록과 거치라인을 연결한다.
연결부재는 플로팅 블록의 바디부(110)의 측면으로부터 외측으로 돌출 형성된 한 쌍의 결합부(130)에 마련된 홀(h)을 통해 플로팅 블록과 거치라인을 연결할 수 있다.
거치라인(10)은 플로팅 블록의 바디부의 아래를 지나도록 배치된다. 구체적으로 바디부의 아래에 마련된 가이드부를 지나도록 배치된다. 이때, 가이드부는 플로팅 블록의 무게중심 아래를 따라 연장하도록 마련되므로, 거치라인은 플로팅 블록의 무게중심 아래를 지나도록 배치된다. 결과적으로 이러한 구조는 해양 발전 장치의 전체 무게중심을 낮추어 외력이 블록 아래의 거치라인으로 집중시키는 역할을 한다. 거치라인은 유연하므로 외력을 흡수할 수 있다. 해상에 존재하는 여러 외력에 대한 내구성을 높여 안정적인 전력 공급을 가능하게 한다.
보다 구체적으로, 플로팅 블록(100)은 그 구조상 본질적으로 해수면(SW)상에 부유한다. 그리고 플로팅 블록의 아래를 지나는 거치라인(10)은 플로팅 블록의 무게중심 아래를 지나도록 배치되어, 플로팅 블록에 대해 상하좌우앞뒤 전방향으로 작용하는 외력이 거치라인으로 전달될 수 있도록 한다. 즉, 전방향으로 작용하는 외력이 거치라인으로 집중되도록 한다.
물을 머금어 무거운 상태의 거치라인은 가벼운 플로팅 블록에 연결부재에 의해 연결되어 전체적으로 낮은 무게중심을 형성하고, 이러한 거치라인에 플로팅 블록이 매달린 채로 해수면 위에 부유해 있으므로, 전방향에서 작용하는 외력은 효율적으로 플로팅 블록의 아래의 거치라인으로 전달 및 유연한 구조의 거치라인에 의해 해소될 수 있다.
즉, 거치라인이 플로팅 블록의 아래를 지나도록 배치되면, 가벼운 플로팅 블록이 위에 있고, 이 블록 아래에 물기를 흡수하여 무거워진 거치라인에 의해 발전 시스템의 무게중심이 플로팅 블록 아래쪽에 위치하게 되어, 플로팅 블록이 파도에 전도되지 않고 안정적으로 거동할 수 있으며, 만약 전도된다고 하더라도 다시 원상태로 복구될 수 있다.
연결부재(RI)가 한 쌍의 결합부(130)와 거치라인(10)을 서로 연결함으로써 플로팅 블록이 거치라인 위에 매달린 형상을 갖는다. 파도와 같은 외력이 존재하는 상황에서도 상술한 구조에 의해 매달린 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 한 쌍의 결합부(130)는 가이드부(120)의 상부에 배치될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 바디부의 측면에 위치하되, 가이드부의 직상방에 배치될 수 있다. 즉, 도면에 도시된 III방향으로 가이드부로부터 이격된 위치에 한 쌍의 결합부가 배치될 수 있다.
또한, 가운데 홈(112)과 가이드부(120) 사이에 한 쌍의 결합부(130)가 배치될 수 있다. 이러한 배치는 거치라인을 따라 바디부의 정렬을 더욱 잘 유도할 수 있도록 한다.
바디부(110)에서 발전부의 장착을 위한 평탄한 공간을 제공하는 최상부면(114)은 바닥부(116)와 소정의 각도(α)를 갖는데, 이러한 구조는 태양광의 입사면적을 넓히는 역할과 동시에 바디부의 뒤쪽으로 완곡부(118)를 형성함으로써 내부 중공 크기를 증가시킬 수 있도록 한다. 부유에 유리한 구조이다. 완곡부의 완만한 경사 또한 부유에 유리한 구조이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해양 태양광 발전 플로팅 블록, 거치라인 및 연결부재의 연결 관계를 보다 상세하게 도시하기 위해, 하나의 거치라인에 거치된 이웃하는 플로팅 블록들을 도시하는 도면이다.
그리고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 해양 태양광 발전 장치가 해수면에서 파도에 의해 거동하는 상태를 모식적으로 도시한 도면이다.
먼저, 도 5를 참조하면, 한 쌍의 결합부의 홀과 거치라인의 가닥들 사이의 갭을 관통하는 연결부재를 이용하여 거치라인에 플로팅 블록들을 각각 고정할 수 있다.
예를 들어, 작업자는 스크루 록킹 구조의 연결부재에서 록킹부를 풀어서 열린 상태가 된 고리를 결합부의 홀(h)에 걸고, 한편으로는 거치라인에 마련된 꼬인 가닥들 사이의 갭(g)에 걸어 주며, 이후 록킹부를 잠궈줌으로써 플로팅 블록을 거치라인에 고정할 수 있다. 다른 플로팅 블록들에 대해서도 동일한 설명이 적용될 수 있다.
하나의 거치라인(10)에 연결된 이웃하는 플로팅 블록들(100A, 100B)은 서로 일정 이격 거리(d)를 유지하도록 배치되는 것이 바람직하다. 이는 상술한 바와 같이, 외력에 의해 플로팅 블록들이 거치라인과 함께 거동하는 상황에서 플로팅 블록들간 간섭이 발생하지 않도록 하는 안전 거리에 해당한다. 플로팅 블록의 높이와 길이를 고려하여 이격 거리가 설정될 수 있다.
플로팅 블록들이 높은 자유도를 갖고서 거치라인과 함께 움직일 수 있도록 배치함으로써 외력에 대해 보다 안정적인 구조를 갖도록 한다.
뿐만 아니라, 도 6을 참조하면, 행이나 열 방향으로 다른 이웃하는 블록들 간에도 이와 같은 높은 자유도를 보장할 수 있는 안전 거리를 유지하도록 배치될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플로팅 블록은 플로팅 블록, 거치라인 및 연결부재간 연결 구조를 통해 효과적으로 해상에 존재하는 외력을 상쇄시킨다. 유연한 거치라인으로 무게중심을 낮은 곳으로 옮기고 플로팅 블록에 가해지는 외력을 거치라인으로 집중시킴으로써 강한 파도 태양광 패널이나 부유체가 부서지지 않고 견딜수 있는 내구성을 높여 어떠한 상황에서도 안정적으로 전력을 공급할 수 있다.
또한, 거치라인마다 연결된 여러 플로팅 블록들이 열과 행을 이루고 이들간 높은 자유도로 거동할 수 있는 안전거리를 확보함으로써 해양 발전 장치에 존재하는 여러 연결 부위에 가해지는 피로를 효과적으로 감소시킨다. 이러한 본 발명의 실시예에 따르면, 해상에 부유 형태로 설치되는 태양광 발전 장치를 설치 및 유지보수함에 있어서 비용을 크게 절감할 수 있다.
도 7 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시에에 따른 일체형 해상 태양광 발전장치를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(GP)이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100) 및 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)를 지지하는 거치라인(10)을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 해양 태양광 발전 장치는 태양광 패널(GP)이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)을 포함한다.
해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)는 해상에서 부유해야 하기 때문에 물보다 가벼운 재질로 구성될 수 있다. 한편 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)은 해상에서 부유하기 위하여 내부가 비어 있는 중공 구조를 포함할 수 있다. 해상에서 높은 부력과 안전성을 유지할 수 있도록 가볍고 내구성이 우수한 재질, 예를 들어 폴리에틸렌 등의 재질로 형성될 수 있다.
해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 상부 평탄한 면에 다수의 태양광 패널(GP)이 일체형으로 부착될 수 있다. 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)에 미리 태양광 패널(GP)이 일체형으로 부착되어 제작되면 이러한 태양광 패널(GP) 일체형 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)는 해상에 설치가 매우 단순화되고, 파도나 바람 등에 의하여 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)과 태양광 패널(GP)이 잘 분리되지도 않는다. 설치비 및 유지보수비를 크게 줄일 수 있다.
해상에서 수킬로와트급에서부터 메가와트급의 태양광 발전을 위하여 많은 수의 태양광 패널(GP) 일체형 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)를 설치해야 한다. 이러한 많은 수의 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)는 도 3 또는 도 5, 또는 도 7에 도시된 바와 같이 격자로 설치되고, 격자로 설치된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)들은 서로 연결되어 서로 계류시키게 된다.
일렬로 배열된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)를 서로 연결하기 위하여 거치라인(10)이 이용된다. 즉, 거치라인(10)은 일렬로 설치된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 하부를 따라 각각의 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 하부와 서로 결합되어 이격되어 떨어진 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)를 서로 연결시킨다. 이러한 연결을 통하여 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)를 한 곳에 계류시면서 많은 양의 전기를 생산해내게 된다.
이때 거치라인(10)은 로프 또는 케이블 또는 그외 다양한 줄이나 끈 등을 포함할 수 있다. 거치라인(10)은 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)를 서로 연결시키되 파도나 바람 등에 의하여 끊어지지 않을 정도의 강성이 있어야 한다.
이렇게 거치라인(10)이 유연한 재질로 형성됨으로써 바람이나 파도 등의 외력에 버티면서 저항하는 것이 아니라 외력에 순응하면서 유동할 수 있게 된다. 이러한 구조는 해양 태양광 발전장치의 여러 연결 부위들이 파도나 바람 등과 함께 유동하면서 이들에 가해지는 피로를 줄일 수 있게 된다.
거치라인(10)은 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 하부와 결합되는데, 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 하부에는 거치라인(10)을 수용할 수 있는 가이드부(110)가 형성되어 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(GP)이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 하부을 나타낸 도면이다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이 태양광 패널(GP)이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 하부에는 거치라인(10)을 수용할 수 있는 가이드부(110)가 하부 전체 길이방향을 따라 형성된다. 이러한 가이드부(110)에 거치라인(10)이 수용되고, 거치라인(10)과 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)은 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 양단에서만 서로 결합하게 된다.
가이드부(110)은 거치라인(10)의 형상에 따라 단면이 반원 또는 사각형상일 수 있다. 이러한 가이드부(110)를 통하여 거치라인(10)이 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)에 안착되는 것이 용이해진다.
가이드부(110)의 크기는 거치라인(10)이 잘 안착될 수 있도록 거치라인(10)의 직경의 크기를 고려해 형성될 수 있다. 거치라인(10)의 직경보다 상대적으로 너무 작거나 크지 않게 형성되어야 한다. 일반적으로 거치라인(10) 직경의 2/3~4/3으로 형성될 수 있다.
이때 거치라인(10)과 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)은 제1 결합부재(120)에 의하여 결합될 수 있다. 이러한 결합을 위하여 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 양단에는 한 쌍의 결합부(130)가 형성되어 있고, 한 쌍의 결합부(120)는 거치라인(10)과 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 양단에 형성된 한 쌍의 결합부(130)를 서로 체결하게 만들어 서로 결합시키게 된다.
해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 양단만 거치라인(10)과 결합하고, 즉 길이방향으로만 거치라인(10)과 결합하고 길이방향에 수직방향은 거치라인(10)과 결합되지 않는다. 따라서 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)는 외부로부터의 바람이나 파도의 영향 등에 저항하는 힘이 최소가 되고, 바람이나 파도에 따라 순응하며 움직일 수 있다.
이처럼 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)에 자유도를 많이 부여함으로써 바람이나 파도등에 의한 반복된 하중에 의한 피로도를 최소화하고, 파손 등을 방지하여 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
한 쌍의 결합부(120)는 금속재 고리일 수 있다. 한 쌍의 결합부는 스크류 록킹 구조의 금속재 고리일 수 있다. 카라비너와 같은 구조일 수 있다. 염분이 높은 해상 환경을 고려하여 내식성이 우수한 금속재 재질로 제작될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(GP)이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100) 및 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)를 지지하는 거치라인(10)과 교차라인(300)을 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이 태양광 패널(GP)이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)는 격자로 다수가 격자로 배치되고, 이러한 격자로 배치된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 하부에는 거치라인(10)과 교차라인(300)이 서로 교차하도록 설치되어 있다.
거치라인(10)은 일렬로 배치된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)를 길이방향을 따라 서로 연결시키지만 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 길이방향의 수직방향으로는 구속을 하지 않고 있다. 따라서 외력에 의하여 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)가 전도되거나 전후로 크게 유동할 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 교차라인(300)이 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 길이방향의 수직방향으로 설치되는 것이다.
즉, 교차라인(300)은 거치라인(10)과 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 하부에서 서로 교차하면서 형성되어 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 전도나 전후로의 흔들림을 방지하게 된다.
이때 교차라인(300)은 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)와 직접 연결되지 않는다, 앞서 설명한 바와 같이, 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)에 많은 자유도를 부여함으로써 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)에게 가해지는 반복적인 하중에 의한 피로도 등을 최소화시키고자 하는 것이다. 따라서 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)에는 거치라인(10)만 결합되는 것이고, 교차라인(300)은 거치라인(10)과 서로 교차하면서 결합되어 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 전도를 방지하는 것이다.
이러한 거치라인(10) 및 교차라인(300)의 구조를 통하여 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)에 가해지는 피로도가 줄어듦과 함께 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)이 전도되는 것을 방지한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 거치라인(10)과 교차라인(300)이 결합된 것을 나타낸 도면이다.
거치라인(10)과 교차라인(300)은 도 10에 도시된 바와 같이 제2 결합부재(310)에 의하여 서로 결합될 수 있다. 앞서 설명한 것처럼 교차라인(300)은 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)와 직접 결합하지 않는다. 교차라인(300)은 거치라인(10)과 결합하여 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 전후의 큰 흔들림이나 전도를 방지하는 것이다.
이때 제2 결합부재(310)는 거치라인(10)과 교차라인(300)을 서로 고정할 수 있는 어떠한 결합부재여도 무관하다. 연결고리이어도 좋고, 그외 다양한 체결수단이 이용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(GP)이 일체로 결합된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)가 격자로 배치되고, 이를 지지하고 있는 거치라인(10), 교차라인(300), 제1 프레임(400), 제2 프레임(500) 및 플로팅결합부(600)를 나타낸 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이 격자로 배치된 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 하부에서 교차로 결합하고 있는 거치라인(10)과 교차라인(300) 각각은 제1 프레임(400) 및 제2 프레임(500)에 의하여 양단이 구속될 수 있다.
즉, 거치라인(10)의 양단은 한 쌍의 제1 프레임(400)에 결합되고, 교차라인(300)의 양단은 한 쌍의 제2 프레임(500)에 결합될 수 있다.
이때 거치라인(10)은 파도나 바람 등의 외력에 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)도 함께 유동할 수 있도록 제1 프레임(400)에 결합될 수 있다. 교차라인(300)은 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 앞뒤 흔들림이나 전도를 방지하기 위한 것으로서 제2 프레임(500)에 팽팽하게 결합될 수 있다.
교차라인(300)이 너무 느슨하거나 헐렁하게 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 하부를 통과하게 되면 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)가 전도되거나 흔들릴 수 있다. 따라서 교차라인(300)은 양단이 팽팽하게 당겨진 상태로 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)의 하부를 통과하는 것이 바람직하다.
제1 프레임(400)은 강체이거나 또는 거치라인(10) 또는 교차라인(300)과 같이 유연한 재질로 이루어질 수도 있다. 유연한 재질로 이루어짐으로써 거치라인(10)과 제1 프레임(400)의 결합부위도 외력에 의한 피로도가 크게 줄게 된다.
제2 프레임(500)도 제1 프레임(400)과 마찬가지로 유연한 재질일 수 있다. 끈이나 로프, 케이블 등으로 형성될 수 있다. 바람이나 파도 등에 의하여 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)가 유동하면 이에 따라 거치라인(10)도 함께 움직이고, 거치라인(10)과 연결된 교차라인(300)도 움직이게 된다. 결국 거치라인(10)과 연결된 제1 프레임(400), 교차라인(300)과 연결된 제2 프레임(500)도 바람이나 파도 등과 함게 유동함으로써 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)나 연결부위 등에 가해지는 압력이나 피로도를 최소화할 수 있게 된다.
한 쌍의 제1 프레임(400) 및 한 쌍의 제2 프레임(500)은 4각형상을 형성하도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 프레임(400)과 제2 프레임(500)이 만드는 4각 형상 안에 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)들이 격자로 배치될 수 있다.
한 쌍의 제1 프레임(400)과 한 쌍의 제2 프레임(500)이 직접 체결될 수도 있다. 이때 한 쌍의 제1 프레임(400)과 한 쌍의 제2 프레임(500)은 부유하는 재질로 형성될 수 있다. 즉 제1 프레임(400)과 제2 프레임(500)이 다른 별도의 장치없이도 해상에서 부유하면서 거치라인(10) 및 교차라인(300)과 각각 결합될 수 있다.
제1 프레임(400)의 양단 및 제2 프레임(500)의 양단 사이에 플로팅 결합부가 배치될 수 있다. 즉, 해양 태양광 발전 플로팅 블록부가 제1 프레임(400)의 일단과 제2 프레임(500)의 일단 사이, 4각형상을 이루는 4개의 모서리 부분에 배치될 수 있다.
4각으로 형성된 프레임 구조 내부에 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)가 격자로 배치되어 서로 연결됨으로써 전체 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)가 전체적으로 거동하면서 한편으로는 바람이나 파도 등에는 유연하게 대응할 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 재질에 따른 제1 프레임(400) 및 제1 프레임(400)과 플로팅결합부(600)의 결합을 나타낸 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이 제1 프레임(400)과 플로팅결합부(600)는 제1 프레임(400)과 제1 결합부재(620)에 의하여 서로 결합될 수 있다. 이러한 결합구조는 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)와 거치라인(10)의 결합과 유사한 구성일 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 정박수단이 결합된 태양광 발전장치를 나타낸 도면이다. 4각 형상을 갖는 프레임과 프레임 내부에 다수의 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100)가 격자로 배치되고, 서로 연결되어 일체로 유동할 수 있는데, 이러한 4각 형상을 갖는 제1 프레임(400)과 제2 프레임(500) 그리고 프레임 내의 해양 태양광 발전 플로팅 블록(100) 등이 정박수단이 없다면 바다 위를 정처없이 파도에 따라 이동하게 된다.
따라서 이러한 구조물을 정박수단을 통하여 해저에 고정시켜 둘 수 있다.
이때 정박수단은 앵커링 장치(700)일 수 있다. 앵커링 장치(700)는 플로팅결합부(600)에 각각 일단이 결합되고, 지하 해저면에 타단이 결합되어 플로팅결합부(600)를 속박하여 계류시킬 수 있는 것이다.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 13의 정박수단과 서로 다른 정박수단을 나타낸 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이 정박수단으로서 일단이 플로팅 결합부에 연결되고 타단은 해저면을 향하도록 형성된 연결 케이블(910) 및 연결 케이블(910) 단부에 결합된 무게중심부(920)를 포함할 수 있다.
이때 무게중심부(920)는 내부에 수용된 물의 압력에 의하여 구조가 유지되는 물 수용체일 수 있다. 이러한 무게중심부(920)가 물의 흐름이 거의 없는 심해에 위치하게 되면 해저 지반에 관입되어 결합된 앵커링 장치(700)와 유사한 기능을 할 수 있는 것이다. 이러한 물 수용체를 포함하는 무게중심부(920)의 구성을 통하여 앵커링 장치(700)를 대체하게 된다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.
-도 1 내지 도 6에 관한 부호의 설명
G : 해양 태양광 발전 시스템
1 : 일체형 해양 태양광 발전 장치
10 : 거치라인
100 : 해상 태양광 발전 플로팅 블록
110 : 바디부
112 : 홈들
114 : 최상부면
116 : 최하부면
118 : 완곡부
120 : 가이드부
130 : 한 쌍의 결합부
RI : 연결부재
GP : 발전부, 태양광 패널
h : 홀
g : 갭
-도 7 내지 도 14에 관한 부호의 설명
GP: 태양광 패널
100: 해상 태양광 발전 해양 태양광 발전 플로팅 블록
110: 바디부
120: 가이드부
130: 한 쌍의 결합부
RI: 연결부재
10: 거치라인
300: 교차라인
310: 제2 결합부재
400: 제1 프레임
500: 제2 프레임
600: 플로팅결합부
620: 제1 결합부재
700: 앵커링 장치
910: 연결 케이블
920: 무게중심부

Claims (12)

  1. 태양광 패널이 일체형으로 부착되고 해상에서 부유하는 해양 태양광 발전 플로팅 블록;
    상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록의 아래를 지나는 유연한 구조의 거치라인; 및
    상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록이 상기 거치라인 위에 놓여지도록 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록과 상기 거치라인을 연결하는 연결부재;를 포함하는, 일체형 해양 태양광 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 거치라인은 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록의 무게중심 아래를 지나도록 배치되는, 일체형 해양 태양광 발전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 거치라인 위에 놓여지는 2 이상의 상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록들은 외력에 의해 거동시 상호간에 간섭하지 않도록 일정 거리 이격되어 배치되는, 일체형 해양 태양광 발전 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록은, 내부에 밀폐된 빈 공간이 형성된 바디부, 및 상기 바디부의 하부에서 상기 플로팅 블록의 무게중심 아래를 따라 연장하는 가이드부를 포함하고,
    상기 가이드부는 상기 플로팅 블록이 상기 거치라인 위에 놓여지는 것을 가이드하는, 일체형 해양 태양광 발전 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 해양 태양광 발전 플로팅 블록의 하부에서 상기 거치라인과 교차하면서 결합된 교차라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 일체형 해양 태양광 발전 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 거치라인의 양단이 결합되는 한 쌍의 제1 프레임;
    상기 교차라인의 양단이 결합되는 한 쌍의 제2 프레임를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 일체형 해양 태양광 발전 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    한 쌍의 상기 제1 프레임 및 한 쌍의 상기 제2 프레임이 4각형상을 형성하도록 한 쌍의 상기 제1 프레임의 양단 및 한 쌍의 상기 제2 프레임의 양단이 해상에서 부유하는 플로팅결합부에 의하여 서로 결합되는 것을 특징으로 하는, 일체형 해양 태양광 발전 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 플로팅결합부는,
    상기 제1 프레임 또는 상기 제2 프레임과 제1 결합부재에 의하여 서로 결합하는 것을 특징으로 하는, 일체형 해양 태양광 발전 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 플로팅결합부에 결합된 정박수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    일체형 해양 태양광 발전 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 정박수단은 해저 지반에 관입되는 앵커링 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 일체형 해양 태양광 발전 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 정박수단은
    일단이 상기 플로팅결합부에 연결되어 해저면을 향하는 연결케이블;
    상기 연결케이블의 타단에 연결된 무게중심부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 일체형 해양 태양광 발전 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 무게중심부는,
    내부에 수용된 물의 압력에 의하여 구조가 유지되는 물수용체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 일체형 해양 태양광 발전 장치.
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