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논문 상세정보

해상풍력(Offshore Wind Power) 기술동향

Offshore Wind Power, Review

초록

해상풍력발전은 가장 유망한 재생 에너지의 하나이며, 육상풍력발전보다 풍력이 강력하고 일정해서 장시간 고출력 발생이 가능하고 소음, 공간적 한계, 경관훼손 등 기존 육상풍력발전의 단점을 보완하고 초대형으로 제작할 수 있다. 우리나라는 3면이 바다로 둘러싸여 해상풍력자원이 풍부하고 발전가능성이 크다. 이 고찰은 해상풍력발전기의 터빈과 하부구조물 기술동향, 국내외 시장동향, 학술 및 특허정보를 분석하였다.

Abstract

Offshore wind power(OWP) is one of the most promising renewable energy and gives higher output than onland one due to stronger and consistent wind in offshore. it offsets shortcoming of noise, spatial limit and less affects scenery, and can be built in larger size. Korea has plenty of offshore wind resources as it is surrounded by the sea in three directions. This review describes recent progress in offshore wind turbine and substructure technology. Market trend in local and overseas, Number of papers published and patents registered are analysed.

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대형터빈
대형터빈을 설치함으로써 어떤 비용을 낮출 수 있는가?
단위 kW-hr당 하부 구조비, 설치비, 운영보수비 및 그리드전기 인프라 비용을 낮춘다

해상 풍력발전은 소음, 공간적 한계, 경관훼손 등 기존 육상풍력발전의 단점을 보완하고 초대형으로 제작할 수 있다. 대형터빈이 단위 kW-hr당 하부 구조비, 설치비, 운영보수비 및 그리드전기 인프라 비용을 낮춘다. 1기 용량이 2 MW에서 5 MW급이 개발되어 있고 10 MW 급의 해상풍력발전기도 Clipper Windpower, American Superconductor 및 Areva/SWAY에 의해 연구개발 중이다.

해상풍력발전
해상풍력발전의 특징은?
가장 유망한 재생 에너지의 하나이며, 육상풍력발전보다 풍력이 강력하고 일정해서 장시간 고출력 발생이 가능하고 소음, 공간적 한계, 경관훼손 등 기존 육상풍력발전의 단점을 보완하고 초대형으로 제작할 수 있다.

해상풍력발전은 가장 유망한 재생 에너지의 하나이며, 육상풍력발전보다 풍력이 강력하고 일정해서 장시간 고출력 발생이 가능하고 소음, 공간적 한계, 경관훼손 등 기존 육상풍력발전의 단점을 보완하고 초대형으로 제작할 수 있다. 우리나라는 3면이 바다로 둘러싸여 해상풍력자원이 풍부하고 발전가능성이 크다.

해상 풍력발전
해상 풍력발전에서 유지관리보수가 용이하고, 신뢰성 있는 설계 제작이 요구되는 이유는?
염분에 의한 부식과 과다한 설치비용 및 유지보수의 어려움이 있어

해상 풍력발전은 육상 풍력발전에 비하여 풍력이 더 강력하고 일정해서 장시간 고출력 발생이 가능하나 풍력과 조력에 의해 구조물에 걸리는 하중이 더 크다. 염분에 의한 부식과 과다한 설치비용 및 유지보수의 어려움이 있어 20년 동안 고장이 발생하지 않도록 유지관리보수가 용이하고 신뢰성 있는 설계 제작이 요구된다.

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저자의 다른 논문

참고문헌 (15)

  1. S Tadigadapa et. al, "Review of Knowle dge Development for the Design of Offshore Wind Energy Technology", Wind Energy, 12, 2009, pp.411-430. 
  2. M. O. L. Hansen et al, "State of the art in wind turbine aerodynamics and aeroelasticity", Progress in Aerospace Science 42, 2006, pp.285-330. 
  3. Seidel M, "Design, fabrication and installation of the offshore wind turbine REpower 5M", STAHLBAU, 76, 9, pp.650-656. 
  4. Zhao-xue CHENG et., al, "Criterion of aerodynamic performance of large scale offshore horizontal axis wind turbine", Applied Mathematics and Mechanics, 31, 1, 2010, pp.13-20. 
  5. 이기학 et., al, "효율적인 2단계 최적화를 통한 3차원 해상풍력터빈 블레이드 설계", 신재생에너지, 3, 3, 2007, pp.63-71. 
  6. Puneet Agarwal et., al, "Simulation of offshore wind turbine response for long-term extreme load prediction", Engineering Structures, 31, 2009, pp.2236-2246. 
  7. J.F. Manwell et., al, "Review of design conditions applicable to offshore wind energy systems in the United States", Renewable Energy and Sustainable Energy Review, 11, 2007, pp.210-234. 
  8. Leblanc C et., al, "Response of stiff piles in sand to long-term cyclic lateral loading", Geotechnique, 60, 2, 2010, pp.79-90. 
  9. Duhrkop J et., al, "Monopile foundations for offshore-wind power plants - On the influence of multidirectional cyclic loading", BAUTECHNIK, 85, 5, 2008, pp.317-321. 
  10. B.W. Byme, "Assessing Novel Foundation Options for Offshore Wind Turbines", PHILOSOPHICAL TRANSACT ONS of THE ROYAL SOCIETY A, 361, 2003, pp.2909-2930. 
  11. Houlsby GT et., al, "Field trials of suction caissons in sand for offshore wind turbine foundations", Geotechnique, 56, 1, 2006, pp.3-10. 
  12. EWEA(2010), New Energy Finance(2010), 지식경제부 홈페이지. 
  13. NEDO再生可能エネルギ一技術白書 (2010年7月). 
  14. http://apps.isiknowledge.com 
  15. DWPI DB. 

이 논문을 인용한 문헌 (1)

  1. 김남형, 고명진 2013. "해상 풍력 타워의 모노파일 기초에 대한 다층 지반 해석" 한국항해항만학회지 = Journal of navigation and port research, 37(6): 655~662 

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