지난 10년 동안 풍력 에너지는 틈새 산업의 기술에서 벗어나 대규모 산업 부문으로 발전했습니다.
2019년 1월 23일 (수)
해상 풍력 발전 단지의 수명 주기
1. 설계
첫 번째 우선순위에 해당되며 해상 풍력 발전 단지의 입지를 결정합니다.
2. 공사
입지가 결정되면 풍력 터빈을 구축할 수 있습니다.
먼저 풍력 터빈의 모노파일 기초가 구축됩니다. 말 그대로 커다란 파일(말뚝)을 해저에 박는 항타 작업이 진행됩니다.
여기서 항타(hammering)는 모든 해양 생물에 유해할 수 있는 소음 충격파를 유발합니다. 기포막(bubble curtain)은 이 충격파로부터 바다 동물을 보호하는 데 널리 사용됩니다. 단 하나의 기포막만 있어도 음향 에너지가 90% 감소할 수 있습니다! 기포막의 작동 방식이 궁금하신가요? 기포막에 관한 아스트라콥코 렌탈의 이전 블로그 게시물을 읽어보시고 공사 단계 중 이러한 소음 저감 측면을 당사가 어떻게 지원하는지 확인해 보세요.
모노파일 기초 공사가 완료되면 이음부 및 전체 터빈이 모노파일 위에 배치됩니다.
3. 사전 시운전
이 단계에서는 풍력 터빈을 광범위하게 테스트합니다.
- 블레이드가 제대로 작동하는가?
- 터빈이 바람과 함께 회전하는가?
- 안전 기능이 제때 작동하는가?
여기서 유의할 점은, 안전상의 이유로 터빈이 전력망에 아직 연결되지 않은 상태라는 겁니다. 사전 시운전 단계에서 터빈이 자체 전력을 생성하도록 허용하는 것은 위험합니다. 풍력 터빈은 새로 생성된 이 전력을 제어할 수 없으며 자칫하면 큰 피해를 초래할 수도 있습니다. 그러나 이 단계에서 터빈에 전력을 공급하지 않는 것도 똑같이 위험합니다. 폭풍우가 불어 닥칠 경우, 블레이드는 회전 방향을 바꿀 수 없어 통제할 수 없는 상태가 되기에 풍력 발전 부문이 전력 생산용 발전기 세트에 의지하는 이유도 그 때문입니다.
4. 사후 시운전
최종 단계는 풍력 터빈의 운영 활동과 유지 보수로 구성됩니다.
기존 발전기 세트의 낙후
기존 발전기 세트는 해상 풍력 발전 단지 개발자들이 안고 있는 특정 요구 사항에 부합하지 않습니다. 우선 현재 운용 중인 발전용 장비의 중량이 너무 무겁습니다. 결과적으로 발전기 세트는 해상 풍력 터빈 옆에 정박 중인 선박에 계속 탑재해야 합니다. 이것이 고위험 & 고비용 상황인 이유는 선박의 닻이 자칫 해저면에 깔린 전력 케이블에 부딪힐 가능성이 있기 때문입니다.
또한 풍력 에너지 업체는 무려 수십만 달러에 달하는 비용이 발생할 수도 있는 육중한 거중선을 임대해야 하는 부담도 안고 있습니다.
풍력 에너지 산업에 적합하게 확장된 신형 Power Module 30 발전기
현재 풍력 에너지 산업은 호황을 누리고 있으며 더 크고 뛰어난 풍력 터빈을 구축할 방법을 찾고 있습니다.
아트라스콥코 렌탈은 이 업계에서 선택한 파트너로서 그 위치를 유지하고자 하며 미래의 풍력 터빈 팜(wind turbine farm)을 해상에 설치하는 과정을 지원할 수 있는 발전기를 설계했습니다.
최첨단 발전기는 가볍고 작으면서 손쉽게 연결되며 안정적으로 작동하는 등 제반 조건을 충족해야 했습니다. 오늘날까지 이러한 조건을 모두 충족하는 발전기는 시장에 출시된 적이 없었죠. 그러나 아트라스콥코의 엔지니어 팀은 처음부터 신형 특수 발전기인 Power Module 30의 개발에 착수해 이를 완성했습니다.
아트라스콥코 렌탈은 시운전 비용을 절감하고 풍력 에너지 업계의 수요를 충족하기 위해 이 새로운 해상 발전기 솔루션을 개발했습니다.
특수 발전기 Power Module 30은 기존 발전기보다 가벼우며(1,000kg 미만) 거중선에 탑재하지 않고도 풍력 터빈의 이음부에 쉽게 배치할 수 있도록 설계되어 있습니다. 싱글 핸드 크레인을 사용하면 발전기를 풍력 터빈까지 충분히 들어 올릴 수 있습니다. 이는 훨씬 더 안전할 뿐만 아니라 시운전 비용을 크게 절감합니다.
또한 신형 Power Module 30을 다른 장치에 쉽게 연결할 수 있습니다. 상호 연결된 발전기는 병렬 전력 시스템을 통해 '쌍방 교신'합니다. 이렇게 하면 1대의 발전기로 부족할 경우에도 부하를 분담할 수 있습니다.
앞서 언급한 장점들을 결집한 덕분에 이 신형 Power Module 30 발전기는 풍력 에너지 산업 현장에 딱 맞는 최선의 선택이 되고 있습니다. 이 발전기는 기존 모델보다 더 빠르고 안정적일 뿐만 아니라 비용 대비 효과적인 프로젝트를 보장합니다.
1 출처: https://windeurope.org/wp-content/uploads/files/about-wind/reports/WindEurope-Local-impact-global-leadership.pdf
2 출처: https://www.cnbc.com/2018/07/26/wind-power-growth-set-to-slow-in-europe-during-2018.html
