풍력 발전 설비는 해상과 지상과 똑같이 하나요?
우리가 풍력발전기라고 하면 강원도 산에 있는 바람이 엄청나게 쎄게 부는곳에서
설치가 되어 있는데요. 바다에도 설치가 있던데
설비는 거의 동일하게 하는건가요?
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
기본적으로 풍력을 이용하는 구조이기 때문에 산이나 바다 등 원리는 동일합니다. 하지만 설치된 지형의 특성에 따라 다소 건물 구조가 다를 수는 있습니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
풍력발전기에 있어서
기본적인 구성은 동일합니다
풍력발전기를 지지하는 타워
바람을 운동에너지로 바꾸는 블레이드
블레이드 회전을 발전기로 전달하는 회전축
주축의 저속회전을 발전용 고속회전으로 변환하는 증속기
증속기로 전달받은 기계에너지를 전기로 변환하는 발전기
블레이드를 바람방향에 맞추기 위헤 회전하는 요잉 시스템
풍속에 따른 블레이드 각도저절을 하는 피치 시스템
제동장치인 브레이크
풍력발전기가 무인으로 운영가능하게 하는 컨트롤 시스템
원격제어 및 지상에서 시스템상태 판별을 위한 모니터링 시스템
의 구성이 전체적인 구성으로 보시면되고
지상이든 해상이든 저 부분은 동일합니다.
다만
여기에서 해상과 지상이 달라지는 것은
육상의 경우 기초 부분이고
해상의 경우 하부 구조물 입니다.
육상은 당연히 기초공사에 따른 고정이 되겠으나
해상경우는 하부구조물의 종류가 많고
수심에 따라 고정식 및 부유식으로 설계가 됩니다.
해상풍력의 하부구조물 타입은 여러가지인데요
수심이 30미터 이하에서는
모노파일 구조로 물 밑바닥에 하나의 기둥형식으로 파일을 박아 기둥을 바로 올리고
수심 25-50 미터 정도 에서는
Jacket 방식의 하부구조물로 설계됩니다.
세 개이상의 파일을 박고 그 위로 트러스 구조의 탑 구조물을 만들어 수면위까지 올린 후
그 상부에 다시 타워를 고정시키는 방식입니다.
그 외 50미터 이상 과 120 미터 이상 수심에서는
아예 하부구조물이 부유식으로 설계되는데요
50 이상에서는 Semi-submersible 방식
120 미터 이상에서는 Floating spar 방식의 부유식 구조물을 적용하게 됩니다.
Semi-submersible 방식은 반잠수식으로
밸러스트를 이용해 균형을 잡는 부유식 플랫폼을 제작한 후 그 위에 타워를 올리기때문에
부유 설치전에 대부분 육상에서 작업이 가능하고
Floating spar 방식의 경우
긴 주상형의 밸러스트 탱크를 사용하기 때문에 복원력 유지에 용이하지만
대형화가 필요하므로 수심이 깊어야 한다는 단점도 있습니다.
참고로
밸러스트는 선박 등의 평형을 위해 바닥에 적재하는 평형수를 말합니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
풍력 발전 설비는 해상과 지상에서 기본 원리는 동일하지만, 설계와 설치방식에는 차이가 있습니다.
설비 구조 : 해상 풍력 발전기는 강한 바람과 파도의 영향을 고려하여 더 튼튼한 구조로 설계됩니다. 또한, 부식 방지를 위해 특수한 재료가 사용됩니다.
설치 방식: 해상에서는 해저에 기초를 설치해야 하므로 기초 공사와 관련된 기술이 필요합니다. 반면, 지상에서는 대개 기초가 간단합니다.
운영 환경 : 해상 환경은 기상 변화가 심하고 유지보수 접근성이 어려워 자동화 시스템이 더 많이 적용됩니다.
용량 및 효율 : 해상 풍력 발전기는 일반적으로 더 높은 출력과 효율성을 가지며, 넓은 공간을 활용할수있어더 큰 터빈이 사용됩니다.
결론적으로 기본적인 원리는 같지만, 설치 환경과 조건에 따라 설계와 기술이 달라집니다.
안녕하세요. 박성수 전문가입니다.
풍력 발전 설비는 해상과 지상에서 서로 다르게 설계됩니다. 기본적인 원리는 같다고 볼 수 있지만 환경적인 차이 때문에 구조와 운영 방식이 달라집니다.
먼저 해상 풍력 발전의 경우에는 바다 속에서 기초를 설치해야하고 지상에 비해 바람이 더 강하게 불기 때문에 더욱 크고 튼튼하게 설계해야 합니다. 또 바닷물의 염분으로 인한 부식에 대비해야 하기 때문에 부식되지 않으면서 내구성이 더욱 튼튼한 것으로 설치해야 합니다.
또 터빈의 크기와 효율적인 부분에서도 차이가 있는데요. 해상 풍력은 바람이 일정하고 강하게 불기 때문에 더 큰 터빈이 사용되는데 보통 6~15MW급 터빈이 사용됩니다. 반대로 지상 풍력의 경우 공간적인 제약과 소음 문제 등으로 인하여 상대적으로 작은 2~5MW급 터빈이 일반적으로 사용됩니다.
이 밖에도 설치 방법과 유지보수 측면에서도 해상 풍력과 지상 풍력은 서로 차이가 있습니다.
답변이 도움이 되셨기를 바라겠습니다.
감사합니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
기본 원리는 동일 합니다.
하지만 설치환경과 규모는 차이점이 존재합니다.
해상 풍력은 육상보다 대규모 설치가 가능하며, 바다 밑에 기초를 고정하거나 부유체를 이용합니다
또한 해상 풍력은 바람의 질이 비교적 높아 발전량이 좋습니다.
현재는 해생 풍력 설치 비용이 높지만 기술의 발전으로 비용이 감소될 것으로 보입니다.