뒷바람 형식 해상풍력터빈의 최근 동향

전문가 제언

○ 현재 해상풍력터빈의 설계는 기본적으로 표준 육상풍력터빈을 해상용으로 전환하고 부식 방지와 강도를 추가적으로 보강하여 설계한다. 이는 단기적으로 기술적 및 경제적 실현 가능성을 보장하기 위하여 육상용 풍력터빈의 입증된 기술과 해상용 고정식 기초를 그대로 적용하고, 고정식 해상풍력터빈은 보통 50m 이하 바다에 적용한다.

 

○ 육상용 기술을 해상 환경에 적용하면 해상 환경에서 에너지 비용을 훨씬 낮출 가능성이 있다. 본문에 해상풍력터빈 기술을 검토하고, 뒷바람 형식(downwind type) 해상풍력터빈을 선정하는데 필요한 몇 가지 요인과 기회에 대해 논의한다. 또한 현재 뒷바람 형식 해상풍력터빈산업과 연구개발에 대해 설명하고 도전 과제에 대해 기술한다.

 

○ 수평축 풍력발전기(HWAT, Horizontal Axis Wind Tubine)는 회전축이 바람이 불어오는 방향에 수평인 풍력발전 시스템으로 현재 가장 안정적인 고효율 풍력발전 시스템으로 인정되고 있다, 수평축 발전기로는 바람을 맞이하는 방식에 따라 맞바람 형식(upwind type)과 뒷바람 형식(downwind type)으로 나눌 수 있다.

 

○ 뒷바람 형식은 바람이 타워와 나셀을 먼저 만나고 그 다음 블레이드를 만나게 되는 형태로 자체 요잉 모멘트 발생으로 요잉 시스템이 불필요하게 되며 타워와 로터의 충돌은 피할 수 있다. 그러나 타워와 나셀에 의한 풍속의 손실이 발생하고 주기적 풍속 변동으로 인한 피로하중 및 소음이 증가하는 단점이 있다.

 

○ 국내 해상용 대형풍력터빈 제조사는 대형 뒷바람 형식 터빈의 간섭효과(shadow effect), 타워 음영과 나셀 영향의 정밀한 분석, 타워 간섭의 영향을 축소하고 뒷바람 형식 로터의 안전한 운전을 보장할 수 있는 제어 알고리즘의 구현 등을 포함하여 뒷바람 형식 해상풍력터빈에 대한 실물 크기 시스템의 최적화 설계 및 비용 분석도 전체 투자비용을 줄이기 위해 노력을 집중할 필요가 있다.

 

저자

J.H. Koh, E.Y.K.Ng

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2016

권(호)

54()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

797~808

분석자

나*주

분석물

• 뒷바람 형식 해상풍력터빈의 최근 동향.pdf [525,833 byte]

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