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풍력터빈 블레이드의 피치 구동시스템

전문가 제언: ○ 피치 제어시스템(Pitch control system)은 적정 풍속 이상일 때 초과 전력으로 인한 내부기기, 블레이드 보호를 위해 블레이드의 피치각을 조절해 출력을 제어하는 시스템이다. 전기제어 장치에 의해 초당 수회씩 전력출력을 측정하고, 적정 출력이 초과 또는 감소하면 출력제어를 위해 제어장치가 블레이드 각도를 조절해 항상 일정한 적정 출력을 유지할 수 있도록 해준다.

○ 이 발명은 풍력터빈 로터, 블레이드 또는 내치차를 가진 허브에 관해서 블레이드를 회전시키는 데 필요한 피치 구동시스템에 관한 내용이다. 이 피치 구동시스템은 모터, 구동 피니언 및 윤활 피니언으로 구성된다. 구동 피니언은 모터에 연결되고, 윤활 피니언은 구동피니언과 내치차에 동시에 맞물리는 구조를 가진다. 윤활 피니언에서는 풍속에 적합하도록 미리 설정된 블레이드 각도를 이룰 수 있도록 내치차의 이빨에 맞물려 있는 피니언 이빨에 반경방향 채널을 통해 윤활유를 공급한다.

○ 2015년 세계 신재생에너지 투자는 2859억 달러를 기록했다. 각국의 환경정책 강화로 풍력 발전의 성장세는 2020년까지 이어질 전망이다. Vestas의 풍력 발전 수주잔고는 8.7GW이고, GE와 Siemens 등도 수주가 증가하고 있다. 반면 국내 풍력발전기 생산기업들의 경우 경험부족으로 해외 수출까지 시간이 걸릴 것으로 보인다.

○ 국내 풍력 부품 기업들은 글로벌 기업 납품 경력을 기반으로 태웅 등은 단조부품을, CS윈드는 중대형 풍력타워를 생산하여 해외 시장에 수출하고 있고, 누리일렉콤 등은 소형 풍력발전에 적합한 피치제어시스템을 제공하고 있다. 본 특허를 참고하여 구동피니언 또는 선회 링의 기어 접촉면에 윤활 분사노즐을 적용하는 방법은 물론 보다 정확하고 간단하게 마손부식을 예방할 수 있는 풍력터빈 피치 구동시스템의 개발을 기대해 본다.

저자: ALSTOM RENEWABLE TECHNOLOGIES
자료유형: 니즈특허정보