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풍력터빈 부하 감소방안

전문가 제언: ○ 본 특허출원은 풍력터빈을 컴팩트한 구조로 만들기 위해 연결 구조를 최대로 단순화하고 주요부품을 타워 안에 이상적으로 배치하여 공기역학적 나셀형 허브로 구성하면서, 블레이드를 피칭과 요잉 드라이브 시스템을 통해 각 연결 기계장치에 최소의 부하로 제어할 수 있는 시스템을 제공하였다.

○ 새로운 터빈설계는 터빈을 통해 유체유동의 주어진 양에 비해 더 많은 전기량을 제공하는 데 더욱 효과적이어야 한다. 바람 및 물과 같은 에너지원으로부터의 에너지생성 비용은 감소되어 이용가능성이 증대되고 있기 때문에 터빈의 중요성과 설계, 제작 및 보수유지가 용이해야 한다.

○ 블레이드 제어를 통한 로드 감소방안은 수많은 특허와 연구논문으로 개별적이고 조건에 따른 적합성과 균형성을 통해 해결하고 있다. 강풍이나 극한 조건 시와 아이들 런닝 시 풍력터빈에 미치는 부하를 최대한 줄일 수 있는 방안에 대한 정해진 해답은 없기 때문에 실험과 자료를 통한 연구가 필요하며, 국내에서도 이 조건을 충족하여야 한다.

○ 강풍이 40~50m/s에서 풍력터빈 부품에 진동과 충격을 가하게 된다. 특히 풍속의 크기와 상대적인 풍향에 따라 달라진다. 이때 피치와 요잉 드라이브 시스템에 의해 부하가 조절되고 결정되므로 이에 대한 설계와 구조역학 연구가 핵심이다.

○ 강풍에 의한 바람의 속도를 견딜 수 있는 제어시스템이 요구되므로, 최근 대우건설에서 지진에 의한 진동뿐만 아니라 바람에 의한 풍진동까지 동시 제어할 수 있는 최첨단 복합제진공법인 'HY-CALM 시스템'을 개발해 특허를 취득했다. 강풍제어설계 시에 이를 고려할 필요가 있다.

저자: VESTAS WIND SYSTEM
자료유형: 특허정보