WO2024071821A1 - 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템 - Google Patents

해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템 Download PDF

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WO2024071821A1
WO2024071821A1 PCT/KR2023/014335 KR2023014335W WO2024071821A1 WO 2024071821 A1 WO2024071821 A1 WO 2024071821A1 KR 2023014335 W KR2023014335 W KR 2023014335W WO 2024071821 A1 WO2024071821 A1 WO 2024071821A1
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WO
WIPO (PCT)
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power generation
floating body
offshore platform
floating
generation system
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/014335
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English (en)
French (fr)
Inventor
문종훈
태희철
김두현
한용운
이현조
김종원
성용준
오정수
이상헌
Original Assignee
주식회사 인진
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B22/04—Fixations or other anchoring arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/18—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • 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
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • the power generation device and the floating body are provided at the upper and lower parts of the offshore platform, respectively, to minimize the length of the power generation rope connecting them, and there is no need for mooring piles while installing the platform at sea, and there are no piles that receive pulling force, so construction costs are reduced. It is about a floating wave power generation system integrated with an offshore platform that not only minimizes the
  • marine energy is produced into electricity or heat by converting ocean tides, waves, currents, and temperature differences.
  • Methods for producing electricity include tidal power, wave power, and temperature difference power generation.
  • wave power generation is a technology that generates power by converting incident wave energy into the driving force of a prime mover such as a turbine.
  • wave power generation is limited in location and has low economic feasibility, it has the advantage of being able to produce energy permanently and not emitting greenhouse gases. Accordingly, despite difficulties in power supply and transportation, it can be a useful alternative in island areas where it is difficult to install large-scale power generation facilities due to low energy demand.
  • the existing wave power generation system extracts energy with one degree of freedom according to the vertical height change of the floating body installed on the water, so the energy recovery efficiency is not high.
  • sufficient water depth must be secured, it must be installed at sea a long distance from the coast, and it costs a lot to install submarine cables to transport electricity to land.
  • the floating body 300 is moored in the coastal sea, and the main power generation equipment 200 is installed on land or on an artificial coast, so that the floating body 300 and the power generation equipment 200 ) has been developed to connect the power generation rope 400 (Figure 1, Patent Nos. 10-1732243, 10-1769761, etc.).
  • the above prior art does not require expensive submarine transmission cables and can significantly reduce operating costs by performing maintenance on land.
  • energy can be extracted from the movement of waves coming from all directions, effectively obtaining energy even from waves at low depths.
  • the power generation rope since the power generation rope connects a floating body installed at sea and a power generation facility on land, the horizontal length of the expensive power generation rope becomes long, which limits cost reduction. Additionally, when there is a current or wave in a direction perpendicular to the power generation rope, there is a delay in load transfer due to the sag effect.
  • a mooring pile 600 in order to moor the floating body 300, a mooring pile 600 must be installed on the seabed and a mooring line 500 connected to the floating body 300 must be fixed to the top of the mooring pile 600.
  • the horizontal movement of the floating body 300 in order for the mooring line 500 to achieve an appropriate horizontal angle to avoid interference between the power generation rope 400 and the mooring line 500, the horizontal movement of the floating body 300 is large, so the power generation rope 400 is wound around the generator shaft. The large amount increases the size of the rope drum of the generator.
  • the present invention minimizes the length of the power generation rope, eliminates the need for separate mooring piles to support floating bodies while installing a platform at sea, and minimizes construction costs by eliminating the need for piles that receive pulling force.
  • the present invention seeks to provide a floating wave power generation system integrated into an offshore platform with excellent power generation efficiency by absorbing all kinetic energy of a floating body performing multiple degrees of freedom movement.
  • the present invention is an offshore platform consisting of a plurality of support pillars embedded in the sea floor and a deck provided on top of the support pillars above sea level; A plurality of power generation devices provided on the upper part of the offshore platform; A floating body provided on the sea surface at the lower part of the offshore platform and floating according to the movement of waves; And a plurality of power generation ropes connecting the floating body and each power generation device; It provides a floating wave power generation system integrated with an offshore platform, characterized in that it consists of.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a floating wave power generation system integrated with an offshore platform, wherein three or more power generation ropes are arranged radially in a plane on the outer peripheral surface of the floating body.
  • the present invention includes at least three mooring lines provided radially in a planar manner in order to moor the floating body at sea, one end of which is connected to the outer peripheral surface of the floating body, and the other end of which is connected to one side of the offshore platform. It provides a floating wave power generation system integrated with an offshore platform, which includes:
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a floating wave power generation system integrated with an offshore platform, wherein the other end of the mooring line is connected to the upper part of the support pillar or the lower part of the deck near the support pillar.
  • the mooring lines are provided in three pairs, and the outer ends of each pair of mooring lines are connected to the same point, and the inner ends are connected tangentially to both outer peripheral surfaces of the floating body.
  • each power generation device is configured to include a generator and a counterweight frame, the generators are radially disposed on the upper deck, and the counterweight frames are structurally connected to each other at the center of the upper deck. It provides a floating wave power generation system integrated with an offshore platform, which is characterized by being provided.
  • the present invention according to another preferred embodiment is that the deck of the offshore platform is formed in a regular hexagon in plan, is provided with a support pillar at the bottom of each corner of the deck, and the power generation device and the power generation rope are each provided with three.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a floating wave power generation system integrated with an offshore platform, wherein a plurality of the offshore platforms are combined in a planar honeycomb shape, and adjacent offshore platforms share support pillars with each other.
  • the present invention is a floating body integrated with an offshore platform, wherein the floating body is composed of assembling a plurality of floating body units, and the assembled floating body has an outer diameter larger than the instantaneous gap between neighboring support pillars. Provides a wave power generation system.
  • the floating body unit is formed in a fan shape by dividing a circular floating body radially into three, and the inner end of the mooring line is connected to the outside of the joint of the adjacent floating body unit.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a floating wave power generation system integrated with an offshore platform, wherein the mooring line is configured to connect a rigid tensile member and an elastic tensile member in a parallel combination.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a floating wave power generation system integrated with an offshore platform, wherein the upper part of the offshore platform further includes a desalination facility and an energy storage system.
  • the power generation device and the floating body connected by the power generation rope are provided at the top and bottom of the offshore platform, respectively, it is possible to provide a floating wave power generation system integrated with the offshore platform that can greatly reduce the required volume by minimizing the length of the power generation rope. You can.
  • the power generation system can be miniaturized by integrating the offshore platform on which the power generation device is mounted and the floating body, and since there is no space occupied other than the area of the marine platform itself, the permitted water occupancy area is small and the risk of passage is low.
  • Figure 1 is a perspective view showing a wave power generation system using a conventional power generation rope.
  • Figure 2 is a plan view showing the wave power generation system shown in Figure 1.
  • Figure 3 is a perspective view showing a floating wave power generation system integrated with an offshore platform of the present invention.
  • Figure 4 is a front view showing a floating wave power generation system integrated with an offshore platform of the present invention.
  • Figure 5 is a diagram showing the degree of freedom of movement of a floating body.
  • Figure 6 is a plan view showing the upper structure of the wave power generation system of the present invention.
  • Figure 7 is a plan view showing the substructure of the wave power generation system of the present invention.
  • Figure 8 is a diagram showing the mooring method of a floating body in a conventional wave power generation system.
  • Figure 9 is a diagram showing the mooring method of the floating body in the present invention.
  • 10 to 12 are plan views showing an embodiment equipped with an expandable offshore platform.
  • Figure 13 is a perspective view showing the coupling relationship of floating body units.
  • Figure 14 is a perspective view showing a floating body provided with a fender.
  • Figure 15 is a perspective view showing a floating body unit.
  • Figure 16 is a diagram showing the load transfer method of a mooring line coupled toward the center of a conventional floating body.
  • Figure 17 is a diagram showing the load transfer method of the mooring line coupled in the tangential direction of the floating body in the present invention.
  • Fig. 18 is a diagram showing the operational relationship of a composite mooring line.
  • 19 is a conceptual diagram of a power generation device.
  • Figure 3 is a perspective view showing a floating wave power generation system integrated with an offshore platform of the present invention
  • Figure 4 is a front view showing a floating wave power generation system integrated with an offshore platform of the present invention.
  • the offshore platform-integrated floating wave power generation system of the present invention includes a plurality of support pillars 11 embedded in the seabed and a deck provided on top of the support pillars 11 above sea level. 12) Offshore platform (1); A plurality of power generation devices (2) provided on the upper part of the offshore platform (1); A floating body (3) provided on the sea surface at the lower part of the marine platform (1) and floating according to the movement of waves; And a plurality of power generation ropes (4) connecting the floating body (3) and each power generation device (2); It is characterized by being composed of.
  • the present invention minimizes the length of the power generation rope (4), eliminates the need to install separate mooring piles while installing the offshore platform (1) at sea, and minimizes construction costs as there are no piles subject to pulling force.
  • the purpose is to provide an offshore platform-integrated floating wave power generation system that can absorb all the kinetic energy of the floating body (3) performing multiple degrees of freedom movement and has excellent power generation efficiency.
  • the present invention includes an offshore platform (1), a power generation device (2), a floating body (3), and a power generation rope (4).
  • the offshore platform (1) consists of a plurality of support pillars (11) embedded in the sea floor and a deck (12) provided on top of the support pillars (11) above sea level.
  • the support pillar 11 is provided on the outer side of the deck 12 and supports the deck 12.
  • the lower end of the support pillar 11 is embedded into the seafloor at a certain depth, and the upper end protrudes above sea level by a certain length.
  • the deck 12 is mounted and fixed to the top of the support pillar 11.
  • the deck 12 is spaced above the sea level at a certain height to form a predetermined space between the deck 12 and the sea level.
  • the power generation device (2) is provided in plural numbers on the upper part of the offshore platform (1).
  • the power generation device (2) is provided on the upper part of the deck (12) of the offshore platform (1).
  • the power generation device 2 includes a generator 21 (Power take off system, PTO), a counterweight frame 22 including a CWS (Counter weight system), and a power conversion device 23 (Power conversion system, PCS). It may be configured to include.
  • PTO Power take off system
  • CWS Counter weight system
  • PCS Power conversion system
  • the floating body (3) is provided on the sea surface at the lower part of the marine platform (1) and floats on the water according to the movement of waves.
  • the floating body 3 is preferably formed in a circular shape in plan view.
  • the power generation rope (4) connects the floating body (3) and each power generation device (2).
  • the power generation rope (4) can connect the floating body (3) and the generator (21) of the power generation device (2).
  • the power generation rope (4) transfers the kinetic energy of the floating body (3) to the generator (21) of the power generation device (2).
  • the power generation device (2) is provided in plural pieces, and the power generation rope (4) is provided in a number corresponding to the power generation device (2) and is connected to the corresponding power generation device (2).
  • the floating body 3 is located at the lower part of the deck 12, and the power generation device 2 is located at the upper part of the deck 12. Therefore, in order for the power generation rope (4) to connect the floating body (3) and the power generation device (2) to transmit the kinetic energy of the floating body (3) to the power generation device (2) through the power generation rope (4), the power generation rope (4) ) must be properly bent.
  • a first pulley (P1) may be provided inside the first point of the support pillar (11).
  • the power generation rope 4, one end of which is fixed to the floating body 3, can be bent by hanging on the first pulley P1, penetrate the deck 12, and be drawn out to the upper part of the deck 12.
  • a second pulley (P2) may be provided on the upper part of the deck (12) to connect the power generation rope (4) drawn out to the upper part of the deck (12) to the generator (21) of the power generation device (2).
  • the power generation rope (4) can be connected to the generator (21) by hanging it on the second pulley (P2) and bending it toward the generator (21).
  • the first pulley (P1) is preferably provided at a lower position than the lower part of the floating body (3), that is, on one side of the support pillar (11) in the water. Since the power generation rope (4) is bent by the first pulley (P1) and the vertical component acting on the power generation rope (4) acts upward according to the movement of the floating body (3), the pulling force on the support pillar (11) This doesn't work.
  • the power generation system can be miniaturized by integrating the offshore platform (1) on which the power generation device (2) is mounted and the floating body (3), and there are no restrictions on the installation location.
  • the power generation device (2) is provided on the upper part of the floating body (3), which can greatly reduce the amount of power generation rope (4), which is an expensive consumable, and there is no horizontal sag in the power generation rope (4), so the power generation rope (4) ) No diving work is required for replacement.
  • Figure 5 is a diagram showing the degree of freedom of movement of the floating body
  • Figure 6 is a plan view showing the upper structure of the wave power generation system of the present invention
  • Figure 7 is a plan view showing the lower structure of the wave power generation system of the present invention.
  • three or more power generation ropes 4 may be arranged radially in a plane on the outer peripheral surface of the floating body 3.
  • the floating body 300 and the power generation device 200 are spaced apart horizontally, and the power generation rope 400 is installed in one direction (FIG. 2).
  • each power generation rope 400 is pulled in the same direction. Accordingly, since the rope drum of each power generation device 200 rotates only in the same direction, power generation is impossible when the rope drum is rotated in the reverse direction by a counterweight and the power generation rope 4 is wound.
  • the power generation device (2) is installed on the upper part of the floating body (3).
  • the power generation rope (4) located on one side is wound by the counterweight and power generation is temporarily suspended, while the power generation rope (4) located on the other side is pulled and the rope drum Power generation is achieved by rotating the .
  • the horizontal force acting on the offshore platform (1) due to the movement of the floating body (3) is generated not by the sum of the tensions of the power generation ropes (4) but by the difference. Accordingly, since the offshore platform (1) is subjected to a much smaller horizontal force, the construction quantity of the offshore platform (1) can be significantly reduced.
  • each power generation device 2 is configured to include a generator 21 and a counterweight frame 22, and the generators 21 are radially mounted on the upper part of the deck 12.
  • the counterweight frames 22 may be provided to be structurally connected to each other at the upper center of the deck 12.
  • each generator is assigned and connected to each power generation rope, and each generator is individually installed with a counterweight frame on which a counterweight system for winding the rope drum is installed. Accordingly, there is a problem that the area required for the maritime platform increases.
  • the generator and counterweight frame are also arranged in a row on the outer side of the deck of the offshore platform, which inevitably creates a load imbalance on the lower pile, making design and construction complicated.
  • the power generation rope 4 can be arranged radially in a plane on the outer peripheral surface of the floating body 3, the corresponding generator 21 is arranged radially around the center of the deck 12, and the counter The weight frames 22 can be integrated structurally by concentrating them in the center of the deck 12.
  • the size of the offshore platform 1 can be minimized by reducing the occupied area of the counterweight frame 22.
  • Figure 8 is a diagram showing a mooring method of a floating body in a conventional wave power generation system
  • Figure 9 is a diagram showing a mooring method of a floating body in the present invention.
  • At least three or more are provided radially in a planar manner, one end of which is connected to the outer peripheral surface of the floating body 3, and the other end of which is connected to the sea.
  • a mooring line (5) connected to one side of the platform (1) may be further included.
  • a plurality of mooring piles 600 are installed on the seabed, and a mooring line 500 is connected to each mooring pile 600 to moor the floating body 300. That is, an inclined mooring method is used in which the mooring line 500 is fixed to the sea floor.
  • Figures 8 (a) and (b) respectively show before and after movement of the floating body 300 in the inclined mooring method.
  • This inclined mooring method is a structure in which individual mooring piles 600 bear the mooring load. As the floating body 300 moves, only some mooring piles 600 bear the load, so the design load of the mooring pile 600 is excessive. As a result, the amount of construction increases. In addition, because the mooring pile 600 is installed underwater, pile cutting and head preparation work are required underwater, and since it is constructed with pulled piles, the construction volume increases, such as an increase in penetration depth. In addition, the inclined mooring method has a problem in that the vertical and horizontal components of the mooring line 500 are interconnected, so that the floating body 300 inevitably fluctuates, and the moving distance of the floating body 300 increases.
  • the floating body (3) is provided at the same plane position as the offshore platform (1), three or more mooring lines (5) are arranged radially on the outside of the floating body (3) to form the offshore platform (1) It can be configured as a horizontal mooring method that is fixed to the water structure by fixing to ( Figure 9).
  • Figures 9 (a) and (b) respectively show before and after the movement of the floating body 300 in the horizontal mooring method.
  • the offshore platform 1 is provided with a deck 12 on top of a plurality of support pillars 11, the deck 12 connects the upper ends of the plurality of support pillars 11 to perform rigid body behavior in the in-plane direction. Therefore, when a plurality of mooring lines (5) are connected to the offshore platform (1), even if a load is applied to only one mooring line (5), the load is transmitted through the deck (12) and distributed to all support pillars (11).
  • the floating body (3) is supported only by the horizontal component of the mooring line (5), the shaking of the floating body (3) can be greatly reduced, and since the floating body (3) is supported radially, the amount of movement of the floating body (3) can be reduced. It can be minimized.
  • the offshore platform (1) itself can lower the maximum tension of the mooring line (5) by partially breaking waves against extremely high waves.
  • the other end of the mooring line 5 may be connected to the upper part of the support pillar 11 or the lower part of the deck 12 near the support pillar 11.
  • the mooring line 5 is arranged in a horizontal mooring manner, so the mooring load acts on the support pillar 11 as a horizontal force.
  • the load conditions of the support column 11 to which the mooring line 5 is fixed or the support column 11 to which the mooring line 5 is not fixed are similar, so all support columns 11 are designed to have the same cross section regardless of whether the mooring line 5 is fixed. possible.
  • the mooring lines 5 are provided in three pairs.
  • the outer ends of each pair of mooring lines 5 are connected to the same point, and the inner ends are connected to both sides of the floating body 3.
  • Each can be connected to the outer circumferential surface in a tangential direction.
  • the mooring line is connected to the floating body so that it faces the center of the floating body, so it is difficult to prevent surging, swaying, or yawing of the floating body.
  • the inner end which is one end of the mooring line (5), can be connected not in the center direction of the floating body (3) but in the tangential direction of the floating body (3).
  • the mooring lines 5 are provided in 3 pairs for a total of 6 in sets of 2, and the 3 pairs of mooring lines 5 may be arranged radially around the floating body 3.
  • the outer ends of each pair of mooring lines 5 are connected to the same point (e.g., the same support pillar 11), and the inner ends are left and right symmetrical and can be connected tangentially to the outer peripheral surfaces of both sides of the floating body 3. .
  • the spare length of the power generation rope (4) wound around the rope drum can be reduced, and thus the height of the counterweight frame (22) for accommodating the counterweight can be reduced. You can.
  • the deck 12 of the offshore platform 1 is formed in a regular hexagon in plan, and a support pillar 11 is provided at the bottom of each corner of the deck 12, and the power generation There may be three devices (2) and three power generation ropes (4) each.
  • the deck 12 of the offshore platform 1 may be formed in a polygonal shape such as a triangle or rectangle.
  • the offshore platform (1) may be formed in a regular hexagon close to a circle to maximize the range of activity of the floating body (3) and obtain sufficient power generation capacity.
  • support pillars 11 may also be provided and installed at the lower part of each corner of the deck 12.
  • each power generation rope (4) can be pulled out to the upper part of the deck (12) via three support pillars (11), one across each of the six support pillars (11).
  • the mooring line (5) When the mooring line (5) is installed, the mooring line (5) is connected to the support column (11) between the support columns (11) to which the power generation rope (4) is connected, that is, to the support column (11) to which the power generation rope (4) is not connected. This can be fixed.
  • Figures 10 to 12 are plan views showing an embodiment equipped with an expandable offshore platform.
  • a plurality of the offshore platforms 1 are combined in a honeycomb shape on a planar surface, and adjacent offshore platforms 1 may share the support pillars 11 with each other.
  • the floating body (3) is provided at the same location on the plane as the offshore platform (1), so there is no occupied space other than the area of the offshore platform (1) itself, so it can be freely expanded on the plane.
  • the unit deck 12 is formed in a regular hexagon, it is easy to expand into a honeycomb shape. Accordingly, large-scale power plants can be designed according to power generation demand.
  • neighboring offshore platforms (1) can share the support pillar (11) with each other to minimize the installation location of the support pillar (11).
  • Neighboring offshore platforms (1) may interconnect individual decks (12) or may configure the entire deck (12) as one unit.
  • mooring piles are generally designed considering the barge berthing load, but since the barge berthing load is greater than the mooring load, there is a problem in which the mooring piles are designed more excessively than necessary.
  • the offshore platform (1) has a plurality of support pillars (11) that move together by the deck (12), and when the offshore platform (1) is expanded, the number of support pillars (11) further increases, making it possible to dock the barge. Since the individual pile burden on the load is greatly reduced, economical design is possible.
  • Figure 13 is a perspective view showing the coupling relationship of the floating body unit
  • Figure 14 is a perspective view showing the floating body provided with a fender.
  • the floating body 3 is constructed by assembling a plurality of floating body units 30, and the assembled floating body 3 has an outer diameter of the neighboring support pillar 11. It can be formed larger than an instantaneous attack.
  • the outer diameter of the floating body 3 be larger than the instantaneous gap between the neighboring support pillars 11. Accordingly, even if the mooring line 5 is cut, the floating body 3 can be prevented from being lost by being supported by being caught on the support pillar 11.
  • the floating body 3 can be divided into a plurality of floating body units 30 so that the width is smaller than the instantaneous gap between the neighboring support pillars 11.
  • each floating body unit 30 be formed into a structure that can individually receive buoyancy (for example, a hollow, closed structure) so that it can enter and exit between the support pillars 11 through the sea level.
  • buoyancy for example, a hollow, closed structure
  • a fender 31 may be provided on the outer edge of the upper surface of the floating body 3 (FIG. 14).
  • the deck 12 of the offshore platform 1 is provided on the upper part of the floating body 3.
  • the deck 12 acts as a stopper for the floating body 3 during a storm to prevent excessive heaving, rolling, and pitching of the floating body 3, and prevents excessive heaving, rolling, and pitching of the floating body 3, which the power generation rope 4 cannot handle.
  • the range of motion is controlled in advance to prevent energy generation, and the maximum tension of the mooring line (5) is reduced.
  • a fender 31 may be provided on the outer edge of the upper surface of the floating body 3 to alleviate the impact when a collision occurs with the lower part of the deck 12.
  • Figure 15 is a perspective view showing the floating body unit
  • Figure 16 is a diagram showing the load transfer method of the mooring line coupled toward the center of the floating body in the related art
  • Figure 17 is the load of the mooring line coupled in the tangential direction of the floating body in the present invention. This is a diagram showing the delivery method.
  • the floating body unit 30 is formed in a fan shape by dividing the circular floating body 3 radially into three, and the inner end of the mooring line 5 is It can be connected to the outside of the joint of the adjacent floating body unit 30.
  • the floating body unit (30) extends the floating body (3) radially so that the joint surface with the adjacent floating body unit (30) passes through the center of gravity of the floating body (3). It can be divided into three and formed into a fan shape.
  • the floating body unit 30 may be composed of a fan-shaped upper plate 301 and lower plate 302, side walls 303 on both sides, and an outer arc-shaped outer wall 304 (FIG. 15).
  • the dividing surface of the floating body 3, that is, the joining surface with the neighboring floating body unit 30, serves as a reinforcement of the floating body 3 because the side walls 303 of both floating body units 30 overlap.
  • Figure 17 is a diagram showing the load transfer method of the mooring line 5 coupled in the tangential direction of the floating body 3.
  • Figures 17 (a) and (b) the same support pillar 11 and a different support pillar ( A floating body 3 is shown supported by a pair of mooring lines 5 fixed to 11).
  • Figure 18 is a diagram showing the operational relationship of the composite mooring line.
  • the mooring line 5 may be configured by connecting a rigid tensile member 51 and an elastic tensile member 52 in a parallel combination.
  • the mooring line (5) is made of an elastic tensile member, it can provide appropriate restoring force when the floating body (3) moves in a service state, that is, in a state where the waves are not excessively large. However, in extreme conditions where the waves are very large, such as during a storm, the moving distance of the floating body 3 increases excessively, which limits mooring.
  • the moving distance of the floating body 3 can be effectively limited in an extreme state, but the mooring effect cannot be expected in a service state. And when the extreme state is reached, there is a risk of damage to the floating body (3) due to a large impact being applied to the floating body (3).
  • the mooring line (5) can be formed by combining the rigid tensile member (51) and the elastic tensile member (52). You can.
  • Both ends of the elastic tensile member 52 and the rigid tensile member 51 can be connected to the offshore platform (1).
  • both ends of the elastic tensile member 52 and the rigid tensile member 51 may be connected to the floating body (3).
  • the other end of the elastic tensile member 52 can be connected to the middle point of the rigid tensile member 51.
  • the portion of the rigid tensile member 51 in the section where both ends of the elastic tensile member 52 are connected is formed to be longer than the length of the elastic tensile member 52 in the initial state so as not to support the load in the service state (see ( Figure 18) a)).
  • the elastic tensile member 52 and the rigid tensile member 51 may be configured so that both ends are connected to each other.
  • the floating body 3 In the service state, the floating body 3 is supported by the elastic tensile member 52 to provide restoring force against the movement of the floating body 3 ( Figure 18 (a)), and in extreme conditions such as during a storm, the elastic tensile member 52 As the length becomes the same as the corresponding rigid tensile member 51, the floating body 3 is supported by the rigid tensile member 51, thereby restricting the movement of the floating body 3 (FIG. 18(b)).
  • Figure 19 is a conceptual diagram of a power generation device.
  • a desalination facility 25 and an energy storage system 24 may be further included at the top of the offshore platform 1.
  • the present invention can be installed at sea to supply power to island areas, and island areas often lack fresh water for use as household water and industrial water.
  • seawater can be desalinated and supplied to land.
  • a desalination facility (25) can be additionally installed on the upper part of the offshore platform (1).
  • the desalination facility (25) is operated using electricity produced by the power generation device (2).
  • an energy storage system 24 (Energy storage system, ESS) can be installed to store it (see Figure 19).
  • the power generation device 2 may be additionally equipped with a controller 26 that adjusts the power transmission amount, whether the desalination process is operated, and the storage amount of the energy storage system 24 in accordance with the power usage and power generation environment.

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Abstract

본 발명은 발전장치와 부유체가 각각 해상플랫폼의 상부와 하부에 구비되어 이들을 연결하는 발전로프의 길이를 최소화하고, 해상에 플랫폼을 설치하면서도 계류용 파일이 필요 없으며, 인발력을 받는 파일이 없어 건설비용을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 다자유도 운동을 하는 부유체의 모든 운동에너지를 흡수할 수 있어 발전 효율이 우수한 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템에 대한 것이다. 본 발명 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템은 해저에 근입된 복수의 지지기둥과 해수면 상부에서 상기 지지기둥의 상부에 구비되는 데크로 구성되는 해상플랫폼; 상기 해상플랫폼의 상부에 구비되는 복수의 발전장치; 상기 해상플랫폼의 하부에서 해수면에 구비되어 파도의 움직임에 따라 부유하는 부유체; 및 상기 부유체와 각 발전장치를 연결하는 복수의 발전로프; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템
본 발명은 발전장치와 부유체가 각각 해상플랫폼의 상부와 하부에 구비되어 이들을 연결하는 발전로프의 길이를 최소화하고, 해상에 플랫폼을 설치하면서도 계류용 파일이 필요 없으며, 인발력을 받는 파일이 없어 건설비용을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 다자유도 운동을 하는 부유체의 모든 운동에너지를 흡수할 수 있어 발전 효율이 우수한 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템에 대한 것이다.
세계 각국은 전지구적인 기후 변화 위기에 대응하여 2050년 탄소 중 립을 위해 모든 역량을 집중하고 있으며, 특히 신재생에너지 개발에 집중적인 투자와 노력을 기울이고 있다.
신재생에너지 중 해양에너지는 해양의 조수, 파도, 해류, 온도차 등을 변환시켜 전기 또는 열로 생산되는 것으로, 전기를 생산하는 방식으로 조력, 파력, 온도차 발전 등이 있다.
우리나라는 3면이 바다로 둘러싸여 무공해 청정에너지인 해양에너지의 부존 잠재량이 풍부함에도 불구하고 신재생에너지 중 해양에너지가 차지하는 비중은 1% 수준으로 매우 미미하다.
한편, 파력발전은 입사하는 파랑에너지를 터빈과 같은 원동기의 구동력을 변환하여 발전하는 기술이다.
파력발전은 장소에 제약이 있고 경제성이 다소 낮기는 하나 영구적으로 에너지를 생산할 수 있고 온실가스를 배출하지 않는 장점이 있다. 이에 전력공급이나 수송이 어려움에도 불구하고 에너지 수요가 적어 대규모 발전 시설을 설치하기 어려운 도서 지역에 유용한 대안이 될 수 있다.
기존 파력발전 시스템은 수면 위에 설치된 부유체의 수직 높이 변화에 따른 1자유도로 에너지를 추출하므로 에너지 회수 효율이 크지 않다. 또한 충분한 수심이 확보되어야 하므로 연안에서 먼 거리의 해상에 설치되어야 하고, 육지로 전기를 수송하기 위한 해저케이블 설치 비용이 많이 소요된다.
이에 종래 일반적인 상하 운동에 의한 에너지 회수 기술을 개선하고자 연안의 해상에 부유체(300)를 계류시키고, 주요 발전설비(200)는 육상 또는 인공 연안에 설치하여 부유체(300)와 발전설비(200)를 발전용 로프(400)로 연결하는 기술이 개발되었다(도 1, 등록특허 제10-1732243호, 제10-1769761호 등).
상기 종래기술은 고가의 해저 송전케이블이 필요 없고, 육지에서 유지 보수를 진행하여 운영비를 크게 절감할 수 있다. 뿐만 아니라 복수의 발전용 로프로 부유체를 연결하므로, 모든 방향에서 나오는 파도의 움직임에서 에너지를 추출하여 낮은 수심의 파도에서도 효과적으로 에너지를 얻을 수 있다.
그러나 상기 종래기술은 발전용 로프가 해상에 설치된 부유체와 육상의 발전설비를 연결하므로, 고가인 발전용 로프의 수평 길이가 길어져 원가 절감에 한계가 있다. 또한 발전용 로프 직각 방향의 조류 또는 파도가 있을 때 새그 효과로 인해 하중 전달에 지연이 발생한다.
아울러 부유체(300)를 계류시키기 위해 해저에 계류파일(600)을 설치하고 계류파일(600) 상단에 부유체(300)에 연결되는 계류선(500)을 고정하여야 한다. 이 경우 발전용 로프(400)와 계류선(500)의 간섭을 피하기 위해 계류선(500)이 적정한 수평각을 이루기 위해서는 부유체(300)의 수평 이동량이 크기 때문에 발전용 로프(400)가 발전기 축을 감고 있는 양이 많아 발전기의 로프 드럼 규모가 커진다.
더욱이 연안에 발전설비를 설치하기 곤란하거나 연안의 파도가 충분히 크지 않은 경우 해상에 발전설비 설치를 위한 별도의 해상플랫폼을 설치하여 인공연안을 구축하여야 한다. 이 경우 해상플랫폼(100) 지지를 위해 해저에 설치되는 발전 시설용 파일이나 계류선 고정을 위한 계류용 파일 모두 인발 저항 파일로 시공되어야 하므로 설계가 매우 비효율적이다.
뿐만 아니라 상기 계류용 파일은 상부가 수상으로 올라오지 않고 수중에 위치하므로, 파일 시공이 어렵고 비경제적일 뿐만 아니라 환경 파괴 우려가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 발전용 로프의 길이를 최소화하고, 해상에 플랫폼을 설치하면서도 부유체 지지를 위한 별도의 계류용 파일이 필요 없으며, 인발력을 받는 파일이 없어 건설비용을 최소화할 수 있는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 다자유도 운동을 하는 부유체의 모든 운동에너지를 흡수하여 발전 효율이 우수한 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 해저에 근입된 복수의 지지기둥과 해수면 상부에서 상기 지지기둥의 상부에 구비되는 데크로 구성되는 해상플랫폼; 상기 해상플랫폼의 상부에 구비되는 복수의 발전장치; 상기 해상플랫폼의 하부에서 해수면에 구비되어 파도의 움직임에 따라 부유하는 부유체; 및 상기 부유체와 각 발전장치를 연결하는 복수의 발전로프; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 발전로프는 부유체의 외주면에 평면상 방사상으로 3개 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 부유체를 해상에 계류하기 위해 적어도 3개 이상이 평면상 방사상으로 구비되어 일단은 부유체의 외주면에 연결되고, 타단은 해상플랫폼 일측에 연결되는 계류선이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 계류선의 타단은 지지기둥의 상부 또는 지지기둥 부근의 데크 하부에 연결되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 계류선은 3쌍으로 구비되어 각 쌍의 계류선은 외측 단부는 서로 동일 지점에 연결되고, 내측 단부는 부유체의 양측 외주면에 접선 방향으로 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 각 발전장치는 발전기와 카운터웨이트프레임을 포함하도록 구성되어, 상기 발전기들은 데크 상부에 방사상으로 배치되고, 상기 카운터웨이트프레임들은 데크 상부 중앙에 상호 구조적으로 연결되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 해상플랫폼의 데크는 평면상 정육각형으로 형성되어 데크의 각 모서리마다 하부에 지지기둥이 구비되고, 상기 발전장치 및 발전로프는 각각 3개씩 구비되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 해상플랫폼은 복수 개가 평면상 허니컴 형태로 조합되고, 인접하는 해상플랫폼은 지지기둥을 상호 공유하는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 부유체는 복수의 부유체유닛을 조립하여 구성되되, 조립된 부유체는 외경이 이웃하는 지지기둥의 순간격보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 부유체유닛은 원형인 부유체를 방사상으로 3분할한 부채꼴 형상으로 형성되며, 상기 계류선의 내측 단부는 인접하는 부유체유닛의 접합부 외측에 연결되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 계류선은 강성인장재와 탄성인장재가 병렬 조합으로 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 해상플랫폼의 상부에는 담수화설비 및 에너지저장시스템이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 발전로프에 의해 연결되는 발전장치와 부유체가 각각 해상플랫폼의 상부와 하부에 구비되므로, 발전로프의 길이를 최소화하여 소요물량을 크게 절감할 수 있는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 제공할 수 있다.
둘째, 부유체가 계류선에 의해 해상플랫폼에 연결되므로, 부유체를 계류시키기 위해 해저에 별도로 계류용 파일을 설치할 필요가 없다. 따라서 공사물량 감소 및 시공 난이도 저감이 가능하다.
셋째, 부유체의 외주면에 발전로프를 평면상 방사상으로 3개 이상 배치하는 경우, 다자유도 운동을 하는 부유체가 어느 방향으로 움직이든 상관없이 상시 발전 가능하여 발전 효율이 우수하다.
넷째, 발전장치가 거치되는 해상플랫폼과 부유체를 일체화하므로 발전 시스템을 소형화할 수 있으며, 해상플랫폼 자체 면적 이외의 점유 공간이 없어 수면 점유 허가 면적이 작고 통항(通航) 위험성이 낮다.
도 1은 종래 발전로프를 이용한 파력발전 시스템을 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 파력발전 시스템을 도시하는 평면도.
도 3은 본 발명 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 도시하는 사시도.
도 4는 본 발명 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 도시하는 정면도.
도 5는 부유체의 이동 자유도를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명 파력발전 시스템의 상부 구조를 도시하는 평면도.
도 7은 본 발명 파력발전 시스템의 하부 구조를 도시하는 평면도.
도 8은 종래 파력발전 시스템에서 부유체의 계류 방식을 나타내는 도면.
도 9는 본 발명에서 부유체의 계류 방식을 나타내는 도면.
도 10 내지 도 12는 확장형 해상플랫폼이 구비된 실시예를 도시하는 평면도.
도 13은 부유체유닛의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 14는 펜더가 구비된 부유체를 도시하는 사시도.
도 15는 부유체유닛을 도시하는 사시도.
도 16은 종래 부유체 중심을 향해 결합되는 계류선의 하중 전달 방식을 나타내는 도면.
도 17은 본 발명에서 부유체의 접선 방향으로 결합되는 계류선의 하중 전달방식을 나타내는 도면.
도 18은 복합 계류선의 작동 관계를 도시하는 도면.
도 19는 발전장치의 개념도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 도시하는 사시도이고, 도 4는 본 발명 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템을 도시하는 정면도이다.
도 3, 도 4 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템은 해저에 근입된 복수의 지지기둥(11)과 해수면 상부에서 상기 지지기둥(11)의 상부에 구비되는 데크(12)로 구성되는 해상플랫폼(1); 상기 해상플랫폼(1)의 상부에 구비되는 복수의 발전장치(2); 상기 해상플랫폼(1)의 하부에서 해수면에 구비되어 파도의 움직임에 따라 부유하는 부유체(3); 및 상기 부유체(3)와 각 발전장치(2)를 연결하는 복수의 발전로프(4); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 발전로프(4)의 길이를 최소화하고, 해상에 해상플랫폼(1)을 설치하면서도 별도의 계류용 파일을 설치할 필요가 없으며, 인발력을 받는 파일이 없어 건설비용을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 다자유도 운동을 하는 부유체(3)의 모든 운동에너지를 흡수할 수 있어 발전 효율이 우수한 해상플랫폼 일체형부유식 파력발전 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 해상플랫폼(1), 발전장치(2), 부유체(3) 및 발전로프(4)를 포함하여 구성된다.
상기 해상플랫폼(1)은 해저에 근입된 복수의 지지기둥(11)과 해수면 상부에서 상기 지지기둥(11)의 상부에 구비되는 데크(12)로 구성된다.
상기 지지기둥(11)은 데크(12)의 외곽 측에 구비되어 데크(12)를 지지한다.
상기 지지기둥(11)의 하단은 해저에 일정 깊이 근입되고, 상단은 해수면 상부로 일정 길이 돌출된다.
상기 데크(12)는 지지기둥(11)의 상단에 거치되어 고정된다.
상기 데크(12)는 해수면으로부터 일정 높이 상부로 이격되어 해수면과의 사이에 소정의 공간을 형성한다.
상기 발전장치(2)는 해상플랫폼(1)의 상부에 복수 개가 구비된다.
상기 발전장치(2)는 해상플랫폼(1)의 데크(12) 상부에 구비된다.
상기 발전장치(2)는 발전기(21)(Power take off system, PTO), CWS(Counter weight system)가 포함되는 카운터웨이트프레임(22) 및 전력변환장치(23)(Power conversion system, PCS) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 부유체(3)는 해상플랫폼(1)의 하부에서 해수면에 구비되어 파도의 움직임에 따라 물 위를 부유한다.
상기 부유체(3)는 평면상 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 발전로프(4)는 부유체(3)와 각 발전장치(2)를 연결한다.
상기 발전로프(4)는 부유체(3)와 발전장치(2)의 발전기(21)를 연결할 수 있다.
상기 발전로프(4)는 부유체(3)의 운동에너지를 발전장치(2)의 발전기(21)로 전달한다.
상기 발전장치(2)는 복수 개가 구비되며, 발전로프(4)는 발전장치(2)와 대응되는 개수로 구비되어 각각 대응되는 발전장치(2)에 연결된다.
상기 부유체(3)는 데크(12)의 하부에 위치하고, 발전장치(2)는 데크(12)의 상부에 위치한다. 그러므로 발전로프(4)가 부유체(3)와 발전장치(2)를 연결하여 부유체(3)의 운동에너지를 발전로프(4)를 통해 발전장치(2)로 전달하기 위해서는 발전로프(4)가 적절하게 절곡되어야 한다.
이를 위해 상기 지지기둥(11) 일지점의 내측에 제1풀리(P1)를 구비할 수 있다. 상기 부유체(3)에 일단이 고정된 발전로프(4)는 제1풀리(P1)에 걸어 절곡되어, 데크(12)를 관통하여 데크(12) 상부로 인출될 수 있다.
상기 데크(12) 상부로 인출된 발전로프(4)를 발전장치(2)의 발전기(21)에 연결하기 위해 데크(12) 상부에 제2풀리(P2)를 구비할 수 있다. 상기 발전로프(4)는 제2풀리(P2)에 걸어 발전기(21) 측으로 절곡시켜 발전기(21)에 연결할 수 있다.
상기 제1풀리(P1)는 부유체(3)의 하부보다 낮은 위치, 즉 수중에서 지지기둥(11)의 일측에 구비되는 것이 바람직하다. 상기 제1풀리(P1)에 의해 발전로프(4)가 절곡되어 상기 부유체(3)의 이동에 따라 발전로프(4)에 작용하는 수직 분력이 상향으로 작용하므로, 지지기둥(11)에 인발력이 작용하지 않는다.
본 발명에서는 발전장치(2)가 거치되는 해상플랫폼(1)과 부유체(3)를 일체화하여 발전 시스템을 소형화할 수 있고, 설치 위치에 제약이 없다.
또한 해상플랫폼(1) 자체 면적 이외의 점유 공간이 없어 수면 점유허가 면적이 작고 통항(通航) 위험성이 낮다. 아울러 부유체(3)를 계류시키기 위해 해저에 별도로 인발파일을 설치할 필요가 없으므로 공사물량 감소, 시공 난이도 저감이 가능하다.
뿐만 아니라 상기 부유체(3) 상부에 발전장치(2)가 구비되어 고가의 소모품인 발전로프(4)의 물량을 크게 절감할 수 있으며, 발전로프(4)에 수평 새그가 없어 발전로프(4) 교체 시 잠수 작업이 불필요하다.
도 5는 부유체의 이동 자유도를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명 파력발전 시스템의 상부 구조를 도시하는 평면도이며, 도 7은 본 발명 파력발전 시스템의 하부 구조를 도시하는 평면도이다.
도 6, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 발전로프(4)는 부유체(3)의 외주면에 평면상 방사상으로 3개 이상 배치될 수 있다.
종래 발전로프를 이용한 연안설치형 발전 시스템은 부유체(300)와 발전장치(200)가 수평으로 이격되어 발전로프(400)가 일방향으로 설치된다(도 2).
그러므로 부유체(300)에 움직임 발생 시 각 발전로프(400)들이 동일한 방향으로 당겨진다. 이에 각 발전장치(200)의 로프 드럼이 같은 방향으로만 회전하게 되므로, 카운터웨이트에 의해 로프 드럼을 역방향 회전하여 발전로프(4)를 감아줄 때에는 발전이 불가능하다.
이와 달리 본 발명은 부유체(3)의 상부에 발전장치(2)가 설치된다.
그러므로 상기 발전로프(4)를 부유체(3)의 외주면에 장력이 서로 평형을 이루도록 평면상 방사상으로 3개 이상 연결하면, 부유체(3)의 6방향 자유도 즉, 각 좌표축의 축방향 운동인 서징(surging), 스웨잉(swaying), 히빙(heaving)과각 좌표축에 대한 회전운동인 롤링(rolling), 피칭(pitching), 요잉(yawing)의 모든 성분의 움직임에 대해 에너지 흡수가 가능하다(도 5).
예를 들어 상기 부유체(3)가 일측으로 움직이면 일측에 위치하는 발전로프(4)는 카운터웨이트에 의해 감기면서 발전이 일시 중지되는 반면, 타측에 위치하는 발전로프(4)는 당겨지면서 로프 드럼을 회전시켜 발전이 이루어진다.
이와 같이 상기 발전로프(4)를 방사상으로 배치하면 부유체(3)가 어느 방향으로 움직이든 상관없이 상시 발전이 가능하여 발전 효율이 우수하다.
상기 부유체(3)의 이동에 의해 해상플랫폼(1)에 작용하는 수평력은 발전로프(4)들의 장력의 합이 아니라 차이에 의해 발생한다. 이에 따라 상기 해상플랫폼(1)이 훨씬 작은 수평력을 받게 되므로, 해상플랫폼(1)의 공사물량을 대폭절감 가능하다.
도 3, 도 6 등에 도시된 바와 같이, 상기 각 발전장치(2)는 발전기(21)와 카운터웨이트프레임(22)을 포함하도록 구성되어, 상기 발전기(21)들은 데크(12) 상부에 방사상으로 배치되고, 상기 카운터웨이트프레임(22)들은 데크(12) 상부 중앙에 상호 구조적으로 연결되도록 구비될 수 있다.
기존 파력발전 시스템은 발전로프마다 각각의 발전기가 할당되어 연결되고, 각 발전기에는 로프 드럼을 감기 위한 카운터웨이트 시스템이 설치되는 카운터웨이트프레임이 개별적으로 설치되었다. 이에 따라 해상플랫폼의 소요 면적이 커지는 문제가 있다.
또한 발전로프들이 일방향으로 평행하게 배치되므로, 발전기와 카운터웨이트프레임 역시 이에 대응하여 해상플랫폼의 데크 외곽 측에 일렬로 배치하여하부 파일에 하중 불균형이 발생할 수밖에 없어 설계 및 시공이 복잡하였다.
이와 달리 본 발명에서는 발전로프(4)가 부유체(3)의 외주면에 평면상 방사상으로 배치될 수 있으므로, 이에 대응하는 발전기(21)를 데크(12) 중앙을 중심으로 방사상으로 배치하고, 카운터웨이트프레임(22)들은 데크(12) 중앙에 집약하여 구조적으로 일체화할 수 있다.
이에 따라 상기 카운터웨이트프레임(22)을 공유 구조로 형성하여 카운터웨이트프레임(22)의 점유 면적을 줄여 해상플랫폼(1)의 규모를 최소화할 수 있다.
또한 대부분의 발전장치(2)가 데크(12) 중앙에 집약되므로, 상부 구조의 하중이 하부 지지기둥(11)들에 균등 분배되어 결과적으로 데크(12) 및 지지기둥(11)의 설계와 시공이 용이하다.
도 8은 종래 파력발전 시스템에서 부유체의 계류 방식을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명에서 부유체의 계류 방식을 나타내는 도면이다.
도 7, 도 9 등에 도시된 바와 같이, 상기 부유체(3)를 해상에 계류하기 위해 적어도 3개 이상이 평면상 방사상으로 구비되어 일단은 부유체(3)의 외주면에 연결되고, 타단은 해상플랫폼(1) 일측에 연결되는 계류선(5)이 더 포함될 수 있다.
과도하게 강력한 파도가 작용할 경우, 발전 시스템의 파손 방지를 위해 부유체(3)의 수평 이동을 제한할 수 있는 계류시설이 필요하다.
종래 발전로프를 이용한 연안설치형 발전 시스템은 해저에 복수의 계류파일(600)을 근입 설치하고, 각 계류파일(600)마다 계류선(500)을 연결하여 부유체(300)를 계류시켰다. 즉 계류선(500)이 해저면에 고정된 경사계류 방식을 사용한다. 도 8의 (a)와 (b)는 각각 경사계류 방식에서 부유체(300)의 이동 전과 후를 도시한다.
이러한 경사계류 방식은 개별 계류파일(600)이 계류하중을 부담하는 구조로, 부유체(300)의 이동에 따라 일부 계류파일(600)만 하중을 부담하므로 계류파일(600)의 설계하중이 과도해져 공사물량이 증가한다. 또한 계류파일(600)이 수중에 설치되므로 수중에서의 파일 절단 및 두부 정리 작업이 필요하고, 인발파일로 시공되므로 근입 깊이 증가 등 공사물량이 증가한다. 뿐만 아니라 경사계류 방식은 계류선(500)의 수직, 수평분력이 연동되어 부유체(300)의 요동이 불가피하고, 부유체(300)의 이동 거리가 커지는 문제가 있다.
이와 달리 본 발명은 부유체(3)가 해상플랫폼(1)과 평면상 동일 위치에 구비되므로, 부유체(3)의 외곽에 3개 이상의 계류선(5)을 방사상으로 배치하여 해상플랫폼(1)에 고정함으로써 수상 구조물에 고정되는 수평계류 방식으로 구성할 수 있다(도 9).
도 9의 (a)와 (b)는 각각 수평계류 방식에서 부유체(300)의 이동 전과 후를 나타낸다.
상기 해상플랫폼(1)은 복수의 지지기둥(11) 상부에 데크(12)가 구비되므로, 데크(12)가 복수의 지지기둥(11) 상단을 연결하여 면내 방향으로 강체 거동을 하게 된다. 따라서 복수의 계류선(5)을 해상플랫폼(1)에 연결하면 어느 일측의 계류선(5)에만 하중이 가해지더라도 데크(12)를 통해 하중이 전달되어 전체 지지기둥(11)으로 하중이 분배된다.
즉, 전체 지지기둥(11)들이 계류하중을 분담하여 지지하므로 각 지지기둥(11)이 부담해야 하는 설계하중을 줄일 수 있어 공사물량을 저감 가능하다.
또한 상기 계류선(5)의 수평분력에 의해서만 부유체(3)가 지지되므로 부유체(3)의 요동을 크게 줄일 수 있고, 부유체(3)가 방사상으로 지지되므로 부유체(3)의 이동량을 최소화할 수 있다.
한편 상기 해상플랫폼(1) 자체는 극단적으로 높은 파도에 대해 일부쇄파를 하여 계류선(5)의 최대 장력을 낮출 수 있다.
도 4, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 계류선(5)의 타단은 지지기둥(11)의 상부 또는 지지기둥(11) 부근의 데크(12) 하부에 연결될 수 있다.
본 발명에서 상기 계류선(5)은 수평계류 방식으로 배치되므로, 계류하중이 지지기둥(11)에 수평력으로 작용한다.
이 경우 계류하중에 의해 지지기둥(11)에 휨모멘트나 전단력을 발생시킨다. 그러므로 상기 계류선(5)이 해상플랫폼(1)과 연결되는 타단을 지지기둥(11)의 상부 또는 데크(12)의 하부에 연결함으로써 지지기둥(11)에 휨모멘트나 전단력이 발생하지 않게 할 수 있다.
이에 따라 계류선(5)이 고정되는 지지기둥(11)이나 고정되지 않는 지지기둥(11)의 하중 조건이 유사해 계류선(5)의 고정 여부와 상관없이 모든 지지기둥(11)을 동일 단면으로 설계 가능하다.
도 7, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 계류선(5)은 3쌍으로 구비되어 각 쌍의 계류선(5)은 외측 단부는 서로 동일 지점에 연결되고, 내측 단부는 부유체(3)의 양측 외주면에 접선 방향으로 각각 연결될 수 있다.
기존 경사계류 방식은 계류선이 부유체의 중심을 향하도록 부유체에 연결되므로, 부유체의 서징(surging)이나 스웨잉(swaying), 요잉(yawing)을 방지하기 어렵다.
본 발명에서는 계류선(5)의 일단인 내측 단부를 부유체(3)의 중심방향이 아니라 부유체(3)의 접선 방향으로 연결할 수 있다.
이때 상기 계류선(5)은 2개씩 1조가 되어 총 6개가 3쌍으로 구비되고, 3쌍의 계류선(5)은 부유체(3)를 중심으로 방사상으로 배치될 수 있다. 각 쌍의 계류선(5)의 외측 단부는 서로 동일 지점(예를 들어, 동일 지지기둥(11))에 연결되고, 내측 단부는 좌우 대칭으로 부유체(3) 양측 외주면에 접선 방향으로 연결될 수 있다.
이에 따라 부유체(3)의 서징, 스웨잉, 요잉을 방지할 수 있다.
예를 들어, 상기 부유체(3)에 요잉이 발생하면, 각 쌍의 계류선(5)중 어느 하나에 인장력이 작용하여 계류선(5)의 장력에 의해 요잉을 방지할 수 있다.
이와 같이 상기 부유체(3)의 이동에 대해 복수의 계류선(5)이 동시에 지지할 수 있으므로, 계류선(5)의 최대 장력을 감소시킬 수 있다.
뿐만 아니라 부유체(3)의 이동 범위를 확실하게 제어하여 로프 드럼에 감긴 발전로프(4)의 여유 길이를 줄일 수 있고, 이에 따라 카운터웨이트 수용을 위한 카운터웨이트프레임(22)의 높이를 감소시킬 수 있다.
도 3, 도 7 등에 도시된 바와 같이, 상기 해상플랫폼(1)의 데크(12)는 평면상 정육각형으로 형성되어 데크(12)의 각 모서리마다 하부에 지지기둥(11)이 구비되고, 상기 발전장치(2) 및 발전로프(4)는 각각 3개씩 구비될 수 있다.
상기 해상플랫폼(1)의 데크(12)는 삼각형이나 직사각형 등 다각형으로 형성할 수 있다. 또한 상기 부유체(3)의 활동 범위를 최대한 확보하여 충분한발전 용량을 얻도록 원형에 가까운 정육각형으로 해상플랫폼(1)을 형성할 수도 있다.
이 경우 상기 지지기둥(11) 역시 6개가 구비되어 각각 데크(12)의 각 모서리 측 하부에 설치될 수 있다.
이때 각 발전로프(4)는 6개의 지지기둥(11) 중 하나 건너 하나씩 3개의 지지기둥(11)을 경유하여 데크(12) 상부로 인출될 수 있다.
상기 계류선(5)이 설치되는 경우, 발전로프(4)가 연결된 지지기둥(11) 사이의 지지기둥(11), 즉 발전로프(4)가 연결되지 않은 지지기둥(11)에 계류선(5)이 고정될 수 있다.
이와 같이 상기 발전로프(4)와 계류선(5)이 서로 방사형으로 번갈아 배치되면 장력이 평형을 이루어 안정적인 구조를 형성 가능하다.
상기 계류선(5)이 3쌍 구비되어 부유체(3)에 접선 방향으로 연결되는 경우, 계류선(5)이 부유체(3)에 연결되는 지점에 발전로프(4)를 연결하면 발전로프(4)와 계류선(5)이 간섭되지 않는다.
도 10 내지 도 12는 확장형 해상플랫폼이 구비된 실시예를 도시하는 평면도이다.
도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 해상플랫폼(1)은 복수개가 평면상 허니컴 형태로 조합되고, 인접하는 해상플랫폼(1)은 지지기둥(11)을 상호 공유할 수 있다.
본 발명은 상기 부유체(3)가 해상플랫폼(1)과 평면상 동일 위치에 구비되어 해상플랫폼(1) 자체 면적 이외에 점유 공간이 없으므로 평면상 확장이 자유롭다.
특히 단위 데크(12)를 정육각형으로 형성하면 허니컴(벌집) 형태로 확장이 용이하다. 이에 발전 수요에 따라 대규모 발전소를 설계할 수 있다.
이때 이웃하는 해상플랫폼(1)은 지지기둥(11)을 상호 공유하여 지지기둥(11)의 설치 개소를 최소화할 수 있다.
이웃하는 해상플랫폼(1)은 개별적인 데크(12)를 상호 연결할 수도 있고, 전체 데크(12)를 일체로 구성할 수도 있다.
한편 일반적으로 계류용 파일은 바지 접안 하중을 고려하여 설계하는데, 바지 접안 하중이 계류하중보다 크기 때문에 계류용 파일이 필요 이상으로 과다 설계되는 문제가 있다.
그런데 본 발명에서 해상플랫폼(1)은 데크(12)에 의해 복수의 지지기둥(11)이 일체 거동하고, 해상플랫폼(1)을 확장할 경우 지지기둥(11)의 개수가 더욱 증가하여 바지 접안 하중에 대한 개별 파일 부담이 크게 경감되므로 경제적인 설계가 가능하다.
도 13은 부유체유닛의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 14는펜더가 구비된 부유체를 도시하는 사시도이다.
도 13, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 부유체(3)는 복수의 부유체유닛(30)을 조립하여 구성되되, 조립된 부유체(3)는 외경이 이웃하는 지지기둥(11)의 순간격보다 크게 형성될 수 있다.
상기 계류선(5)이 절단되는 경우 등 부유체(3)가 망실되는 것을 방지하기 위해 부유체(3)의 외경은 이웃하는 지지기둥(11)의 순간격보다 크게 형성하는 것이 바람직하다. 이에 따라 계류선(5)이 절단된다 하더라도 부유체(3)가 지지기둥(11)에 걸려 지지됨으로써 망실되는 것을 방지할 수 있다.
다만, 이 경우 발전 시스템의 설치 또는 보수 시 부유체(3)를 지지기둥(11) 사이로 진출입시키기 어렵다.
따라서 상기 부유체(3)를 이웃하는 지지기둥(11)의 순간격보다 작은 폭이 되도록 복수의 부유체유닛(30)으로 분할 형성할 수 있다.
각 부유체유닛(30)은 해수면을 통해 지지기둥(11) 사이로 진출입할 수 있도록 개별적으로 부력을 받을 수 있는 구조(예를 들면, 속이 빈 폐쇄형 구조체)로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 부유체(3)의 상면 외곽에는 펜더(31)(fender)가 구비될 수 있다(도 14).
상기 부유체(3)의 상부에는 해상플랫폼(1)의 데크(12)가 구비된다.
상기 데크(12)는 폭풍 시 부유체(3)의 스토퍼 역할을 하여 부유체(3)의 과도한 히빙이나 롤링 및 피칭을 방지하고, 부유체(3)에 발전로프(4)가 감당할 수 없는 과도한 에너지가 발생하지 않도록 사전에 운동 범위를 제어하며, 계류선(5)의 최대 장력을 감소시킨다.
이에 상기 부유체(3)의 상면 외곽에는 데크(12) 하부에 충돌 시 충격을 완화하는 펜더(31)가 구비될 수 있다.
도 15는 부유체유닛을 도시하는 사시도이고, 도 16은 종래 부유체중심을 향해 결합되는 계류선의 하중 전달 방식을 나타내는 도면이며, 도 17은 본발명에서 부유체의 접선 방향으로 결합되는 계류선의 하중 전달 방식을 나타내는 도면이다.
도 13, 도 15, 도 17 등에 도시된 바와 같이, 상기 부유체유닛(30)은 원형인 부유체(3)를 방사상으로 3분할한 부채꼴 형상으로 형성되며, 상기 계류선(5)의 내측 단부는 인접하는 부유체유닛(30)의 접합부 외측에 연결될 수 있다.
상기 부유체(3)가 원형인 경우, 부유체유닛(30)은 인접하는 부유체유닛(30)과의 접합면이 부유체(3)의 무게중심을 지나도록 부유체(3)를 방사상으로 3분할하여 부채꼴 형상으로 형성할 수 있다.
상기 부유체유닛(30)은 부채꼴 형상의 상부판(301)과 하부판(302), 양측의 측벽(303) 및 외측의 호 형상으로 형성된 외부벽(304)으로 구성될 수 있다(도 15).
이때 상기 부유체(3)의 분할면 즉, 이웃하는 부유체유닛(30)과의 접합면은 양측 부유체유닛(30)의 측벽(303)이 겹쳐 부유체(3)의 보강재 역할을 한다.
전술한 도 7, 도 9에서와 같이 3쌍의 계류선(5)이 부유체(3)의 접선방향으로 연결되는 경우, 부유체유닛(30)의 접합부를 계류점으로 설정하면 부유체(3)의 외부벽(304)에 최대한 면내력을 유도하여 하중 저항에 유리하다.
이때 계류력의 법선 방향 성분은 접합면의 측벽(303)이 부담한다.
따라서 상기 부유체유닛(30)의 접합부 외측에 계류선(5)을 고정하면 폭풍 시에도 계류력에 의해 부유체(3)가 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 17은 부유체(3)의 접선 방향으로 결합되는 계류선(5)의 하중 전달 방식을 나타내는 도면으로, 도 17의 (a)와 (b)에는 각각 동일 지지기둥(11)과 다른 지지기둥(11)에 고정되는 한 쌍의 계류선(5)에 의해 지지되는 부유체(3)가 도시된다.
도 17의 (a)와 (b) 모두 아치 효과에 의해 부유체(3)의 측벽(303)이면내 방향으로 하중을 지지하므로, 부유체(3)의 측벽(303)에 면내 변형이 발생하지 않는다.
도 18은 복합 계류선의 작동 관계를 도시하는 도면이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 상기 계류선(5)은 강성인장재(51)와 탄성인장재(52)가 병렬 조합으로 연결되어 구성될 수 있다.
상기 계류선(5)을 탄성인장재로 구성하면 서비스 상태 즉, 파도가 과도하게 크지 않은 상태에서 부유체(3) 이동 시 적절한 복원력을 줄 수 있다. 그러나 폭풍 시와 같이 파도가 매우 큰 극한 상태에서는 부유체(3)의 이동 거리가 과도하게 늘어나 계류에 한계가 있다.
반면, 상기 계류선(5)을 강성인장재로 구성하면 극한 상태에서 부유체(3)의 이동 거리를 효과적으로 제한할 수 있으나, 서비스 상태에서는 계류 효과를 기대할 수 없다. 그리고 극한 상태 도달 시 부유체(3)에 큰 충격을 가해 부유체(3)의 파손 우려가 있다.
따라서 상기 부유체(3)에 작용하는 계류력을 낮추고, 계류력에 의한부유체(3)의 충격을 줄이기 위해 강성인장재(51)와 탄성인장재(52)를 조합하여 계류선(5)을 구성할 수 있다.
상기 탄성인장재(52)와 강성인장재(51)는 일단을 모두 해상플랫폼(1)에 연결할 수 있다. 또는 상기 탄성인장재(52)와 강성인장재(51)의 일단은 모두부유체(3)에 연결할 수도 있다.
이때 상기 탄성인장재(52)의 타단을 강성인장재(51)의 중간 일지점에 접속할 수 있다.
이 경우 상기 탄성인장재(52)의 양단이 연결되는 구간의 강성인장재(51) 부분은 초기 상태에서 탄성인장재(52)의 길이보다 길게 형성하여 서비스 상태에서 하중을 지지하지 않도록 한다(도 18의 (a)).
경우에 따라 상기 계류선(5)의 길이, 부유체(3)의 최대 움직임 등을고려하여 상기 탄성인장재(52)와 강성인장재(51)는 양단부가 서로 연결되게 구성될수도 있다.
서비스 상태에서는 탄성인장재(52)에 의해 부유체(3)가 지지되어 부유체(3)의 이동에 대해 복원력을 주고(도 18의 (a)), 폭풍 시 등 극한 상태에서는 탄성인장재(52)가 신장되어 대응되는 강성인장재(51)와 길이가 같아지면서 강성인장재(51)에 의해 부유체(3)가 지지되어 부유체(3)의 이동이 제한된다(도 18의(b)).
이때 상기 강성인장재(51)에 의해 부유체(3)가 지지되기 전까지는 계류력 증가에 따라 탄성인장재(52)만의 장력이 선형 증가하므로, 강성인장재(51)의 지지 개시 시점에서 계류선(5)에 의해 부유체(3)에 작용하는 충격을 크게 줄일 수 있다.
도 19는 발전장치의 개념도이다.
도 19에 도시된 바와 같이, 상기 해상플랫폼(1)의 상부에는 담수화설비(25) 및 에너지저장시스템(24)이 더 포함될 수 있다.
본 발명은 도서 지역에 전력을 공급하기 위해 해상에 설치될 수 있는 것으로, 도서 지역은 생활용수와 공업용수 등으로 사용할 담수가 부족한 경우가 많다.
따라서 해상에 설치되는 발전 시스템을 이용하여 해수를 담수화하여 육상에 공급할 수 있다.
이를 위해 상기 해상플랫폼(1)의 상부에 담수화설비(25)를 추가로 설치할 수 있다. 상기 담수화설비(25)는 발전장치(2)에서 생산된 전기를 이용하여 가동된다.
상기 발전장치(2)에서 생산된 전기를 전력그리드로 공급하거나 담수화설비(25)를 가동하지 않는 경우 이를 저장하기 위해 에너지저장시스템(24)(Energy storage system, ESS)을 구비할 수 있다(도 19).
상기 발전장치(2)에는 전력 사용량 및 발전 환경에 맞춰 송전량, 담수 공정 가동 여부, 에너지저장시스템(24)의 저장량 등을 조절하는 컨트롤러(26)가 추가로 구비될 수 있다.

Claims (12)

  1. 해저에 근입된 복수의 지지기둥(11)과 해수면 상부에서 상기 지지기둥(11)의 상부에 구비되는 데크(12)로 구성되는 해상플랫폼(1);
    상기 해상플랫폼(1)의 상부에 구비되는 복수의 발전장치(2);
    상기 해상플랫폼(1)의 하부에서 해수면에 구비되어 파도의 움직임에 따라 부유하는 부유체(3); 및
    상기 부유체(3)와 각 발전장치(2)를 연결하는 복수의 발전로프(4); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 발전로프(4)는 부유체(3)의 외주면에 평면상 방사상으로 3개 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 부유체(3)를 해상에 계류하기 위해 적어도 3개 이상이 평면상 방사상으로 구비되어 일단은 부유체(3)의 외주면에 연결되고, 타단은 해상플랫폼(1) 일측에 연결되는 계류선(5)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 계류선(5)의 타단은 지지기둥(11)의 상부 또는 지지기둥(11) 부근의 데크(12) 하부에 연결되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템.
  5. 제4항에서,
    상기 계류선(5)은 3쌍으로 구비되어 각 쌍의 계류선(5)은 외측 단부는 서로 동일 지점에 연결되고, 내측 단부는 부유체(3)의 양측 외주면에 접선 방향으로 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템.
  6. 제2항에서,
    상기 각 발전장치(2)는 발전기(21)와 카운터웨이트프레임(22)을 포함하도록 구성되어, 상기 발전기(21)들은 데크(12) 상부에 방사상으로 배치되고, 상기 카운터웨이트프레임(22)들은 데크(12) 상부 중앙에 상호 구조적으로 연결되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템.
  7. 제1항에서,
    상기 해상플랫폼(1)의 데크(12)는 평면상 정육각형으로 형성되어 데크(12)의 각 모서리마다 하부에 지지기둥(11)이 구비되고, 상기 발전장치(2) 및 발전로프(4)는 각각 3개씩 구비되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 해상플랫폼(1)은 복수 개가 평면상 허니컴 형태로 조합되고, 인접하는 해상플랫폼(1)은 지지기둥(11)을 상호 공유하는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템.
  9. 제7항에서,
    상기 부유체(3)는 복수의 부유체유닛(30)을 조립하여 구성되되, 조립된 부유체(3)는 외경이 이웃하는 지지기둥(11)의 순간격보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템.
  10. 제9항에서,
    상기 부유체유닛(30)은 원형인 부유체(3)를 방사상으로 3분할한 부채꼴 형상으로 형성되며, 상기 계류선(5)의 내측 단부는 인접하는 부유체유닛(30)의 접합부 외측에 연결되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템.
  11. 제3항에서,
    상기 계류선(5)은 강성인장재(51)와 탄성인장재(52)가 병렬 조합으로 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템.
  12. 제1항에서,
    상기 해상플랫폼(1)의 상부에는 담수화설비(25) 및 에너지저장시스템(24)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 해상플랫폼 일체형 부유식 파력발전 시스템.
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