[전기학,기계공학] 풍력발전시스템의 국내외 present condition과 풍력자원예측 및 운용example(사례)
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작성일 20-11-12 19:18
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풍력발전은 풍차에 의해 풍력에너지를 회전에너지로 변환하여 발전기를 구동 시킴으로써 전기 에너지를 생산하는 것이다. 제어장치(15)는 속도제어, 출력제어, 운전/정지제어, 요잉제어,계통연계제어는 물론이고 풍향, 풍속, 발전기의회전속도, 기아박스의 온도, 발전전압 및 전류 등 풍력발전시스템 운전에 필요한 data(資料)를 센서를 이용하여 항상 감시하며 마이크로 프로세서를 갖춘 중앙 제어장치에 의해 시스템제어가 이루어진다. 요잉(Yawing)은 두 개 내지는 세 개의 요 기어 전동기에 의하여 운전되고 베어링 시스템은 마찰이 있는 슬라이드 시스템이거나 요우 베어링을 이용한다.
순서
4. 실측 후보지점의 도출 및 측정(measurement)data(資料)의 통계분석
BTM Consult ApS, “International Wind Energy Development`, 2000.
1) 회전자 축의 방향에 의한 분류
6. 행원지역의 풍속과 기종별 예상발전량
2. 풍력발전시스템의 구성요소
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AWS Scientific Inc., Wind Resource Assessment Handbook, WindPower ‘96 Training Seminar Edition, Denver, CO, 1996
[참고reference(자료)] 허종철 외, “제주도내 풍력자원 조사에 관한 연구 용역(I)”, 제주도청, 1998.
3. 풍력발전 시스템의 분류
설명
Paul Gipe, `Wind Energy Comes of Age`, John Wiley & Sons, Inc.,1995.
3) 출력제어 방식에 의한 분류 및 비교
5. 풍력자원의 통계분석 결과 예
II. 풍력발전과 풍력발전시스템의 개요
2. 국내의 풍력발전시스템의 운용事例 및 설치상황
Ⅴ. 결 론
석유에너지 의존도를 낮추고, 공해로 인한 환경오염의 위험에서 벗어나기 위해 세계각국은 대체에너지 개발에 박차를 가하고 있으며 특히, 풍력에너지에 대한 관심이 지대하게 높아지고 있다아 풍력발전은 풍차에 의해 풍력에너지를 회전에너지로 변환하여 발전기를 구동 시킴으로써 전기 에너지를 생산하는 것이다. 즉 엔진에서 연료를 사용하여 축전하는 것이나 바람을 이용하여 그 회전력으로 축전하는 것이나 동일하다고 볼 수 있다. 그 후 100년이 지난 지금 풍력 시스템은 전 세계적으로 그 보급이 확대되어 97년도에는 7,700MW가 설치되었고 그 발전량은 19TWH/년으로 전세계 발전량의 0.11%에 이르렀다바람을 가지고 전기를 만드는 풍력발전기는 간단한 구조로 되어있다아 우선 바람개비 (날개. 회전자. 블래이드)와 바람개비에서 회전력을 증속 할 수 있는 기어시스템, 축전할 수 있는 발전기, 이 3개 구조를 제어할 수 있는 콘트롤러와 최적위치에 설치할 타워지지대로 구성되어 있다아
1. 풍력발전이란
김건훈외, “제주도내 1.2MW 풍력발전단지 건설 설계”, 한국에너지기술연구소 연구보고서 KIER-975406, 1998.
3) 계절별, 계급별 평균(average)풍속의 누적시간
Reference List
[전기학,기계공학] 풍력발전시스템의 국내외 present condition과 풍력자원예측 및 운용example(사례)
김건훈외, “새만금지구내 풍력발전단지 건설 타당성 조사연구 용역”, 한국 에너지기술연구소 연구보고서, 1997.
레포트 > 공학,기술계열
1) 고도별 평균(average) 풍속과 표준편차
M.J.M. Stevens, `The estimation of Parameters of the Weibull Wind Speed Distribution for Wind Energy Utilization Purpose`, Wind Engineering Vol. 3, No, 2, 1979.
풍력발전,풍력발전시스템,풍력자원예측,풍력발전시스템의 구성요소,풍력발전 시스템의 분류
다. [참고자료] 허종철 외, “제주도내 풍력자원 조사에 관한 연구 용역(I)”, 제주도청, 1998. 허종철 외, “제주도내 풍력자원 조사에 관한 연구 용역(II)”, 제주도청, 2000. Lahmeyer International, “Wind Energy Technology-Technology, Market, Costs, Perspectives`, 2000. BTM Consult ApS, “International Wind Energy Development`, 2000. 김건훈외, “새만금지구내 풍력발전단지 건설 타당성 조사연구 용역”, 한국 에너지기술연구소 연구보고서, 1997. 김건훈외, “제주도내 1.2MW 풍력발전단지 건설 설계”, 한국에너지기술연구소 연구보고서 KIER-975406, 1998. `Global Installed WindPower Capacity`, Windpower Monthly Vol 12 No 10, 1996. AWS Scientific Inc., Wind Resource Assessment Handbook, WindPower ‘96 Training Seminar Edition, Denver, CO, 1996 Paul Gipe, `Wind Energy Comes of Age`, John Wiley & Sons, Inc.,1995. M.J.M. Stevens, `The estimation of Parameters of the Weibull Wind Speed Distribution for Wind Energy Utilization Purpose`, Wind Engineering Vol. 3, No, 2, 1979. G.J. Bowden et al, `The Weibull Function and Wind Power Statistics`, Wind Engineering Vol. 7, No. 2, 1983. [이용대상]
Ⅳ. 풍력발전시스템 운전실적과 problem(문제점)
4. 국내 풍력발전 설비 상황
풍차의 어원을 따져 말하자면 영어로는 windmill`이라고 하며, 이를 직역을 한다면 바람방앗간이 될 것이다. 현재의 풍력발전기 날개의 동력계수(효율:CP)는 0.420.48 정도이며, 계속, 향상안의 검토가 진행중이다. 발전기(9)는 계통과 연계되어 운전 할 수 있는 비동기형이거나 가변속 운전이 가능한 동기형으로 발전하고 있다.
Ⅲ. 풍력발전시스템의 국내외 상황과 풍력자원예측 및 운용事例
하지만 효율면에서 월등한 수평축 형식이 압도적으로 채택되고 있다. 바람개비는 양력으로 변환시켜 회전시키는 기계적 에너지로 변환하는데 이 회전력이 증속 장치를 통하여 발전기의 정격회전수로 증속한 후 발전기를 구동 시키는 것이다. 공기의 유동이 가진 운동 에너지의 공기 역학적(aerodynamic) 特性(특성)을 이용하여 회전자(rotor)를 회전시켜 기계적 에너지로 변환시키고 이 기계적 에너지로 전기를 얻는 기술이다.
I. 서 론
석유에너지 의존도를 낮추고, 공해로 인한 환경오염의 위험에서 벗어나기 위해 세계각국은 대체에너지 개발에 박차를 가하고 있으며 특히, 풍력에너지에 대한 관심이 지대하게 높아지고 있다.
2. 운전시 problem(문제점)
바람개비는 양력으로 변환시켜 회전시키는 기계적 에너지로 변환하는데 이 회전력이 증속 장치를 통하여 발전기의 정격회전수로 증속한 후 발전기를 구동 시키는 것이다. 만약 지구상의 풍력에너지 가운데 1%만 이용할 수 있다면 인류의 에너지문제를 해결할 수 있다고 한다. 이때 날개의 이론상 바람 에너지 중 59.3%만이 전기 에너지로 바뀔 수 있는데 이것도 날개의 형상에 따른 효율, 기계적인 마찰, 발전기의 효율등을 고려하면 실제적으로 20~40%만이 전기에너지로 이용될 수 있다. 그림1은 풍력발전의 원리를 보여 준다. 즉 엔진에서 연료를 사용하여 축전하는 것이나 바람을 이용하여 그 회전력으로 축전하는 것이나 동일하다고 볼 수 있다아바람개비는 수량, 길이, 비틀림정도, 경사비, 표면재질, 중량, 면의 곱기, 정밀도 등의 影響(영향)에 따라 그 효율의 차이가 있다아 현재의 풍력발전기 날개의 동력계수(효율:CP)는 0.420.48 정도이며, 계속, 향상안의 검토가 진행중이다. 하나는 풍차와 같이 날개의 축이 수평을 이루고 있는 수평축 방식(Horizontal-axis model)이고, 두 번 째는 풍향계처럼 국자를 방사선 형태로 여러 개 달아 놓은 듯한 교반기형 방식(Eggbeater-style Darrieus Model)이다. 너셀은 보통 Glass fibre reinforced polyester나 금속으로 제작되어 완전 밀폐되어 외기에 의한 부식이나 이물질의 침입을 막으며, 혹시의 낙뢰로부터 넛셀 내부의 주요 구성품등을 보호하게 된다된다. 그 후 100년이 지난 지금 풍력 시스템은 전 세계적으로 그 보급이 확대되어 97년도에는 7,700MW가 설치되었고 그 발전량은 19TWH/년으로 전세계 발전량의 0.11%에 이르렀다바람을 가지고 전기를 만드는 풍력발전기는 간단한 구조로 되어있다. 이때 날개의 理論(이론)상 바람 에너지 중 59.3%만이 전기 에너지로 바뀔 수 있는데 이것도 날개의 형상에 따른 효율, 기계적인 마찰, 발전기의 효율등을 고려하면 실제적으로 20~40%만이 전기에너지로 이용될 수 있다아 풍력 발전은 1891년 덴마크 태생인 PAUL LA COUR가 세계 최초로 풍력 터빈으로부터 전기를 발생 시켰고 회전자의 공력 특성(特性)에 관한 연구도 동시에 수행하였다. 우선 바람개비 (날개. 회전자. 블래이드)와 바람개비에서 회전력을 증속 할 수 있는 기어시스템, 축전할 수 있는 발전기, 이 3개 구조를 제어할 수 있는 콘트롤러와 최적위치에 설치할 타워지지대로 구성되어 있다. 그 외 타워, 계통연계를 위한 송수전설, 변압기 등이 있다.
풍력발전기의 형식은 일반적으로 두 종류가 있다. 그림 1은 중대형급 풍력발전시스템의 주요 내부 구조와 주요 구성요소를 나타내고 있다. 풍력 발전은 1891년 덴마크 태생인 PAUL LA COUR가 세계 최초로 풍력 터빈으로부터 전기를 발생 시켰고 회전자의 공력 특성에 관한 연구도 동시에 수행하였다.
풍력발전이란 풍력에너지를 풍차에 의해 기계적 에너지로 변환하여, 발전기를 돌려 발전하는 방식을 말한다. 풍력 발전기의 주요 구성 요소로는 날개(blade)와 허브(hub)로 구성된 회전자와 회전을 증속하여 발전기를 구동시키는 증속 장치(gear box), 발전기 및 각종 안전 장치를 제어하는 제어 장치, 유압 브레이크 장치와 전력 제어 장치 및 철탑 등으로 구성된다된다.
1. 풍력발전이란
Lahmeyer International, “Wind Energy Technology-Technology, Market, Costs, Perspectives`, 2000.
G.J. Bowden et al, `The Weibull Function and Wind Power Statistics`, Wind Engineering Vol. 7, No. 2, 1983.
2) 행원지역 설치기종의 월별 이용율 및 예상 발전량
일반적으로 중대형의 풍력발전기는 3개의 회전자(4)와 요잉장치(13)를 갖추고 피치제어 또는 스톨제어 방식을 채택하고 있다.바람개비는 수량, 길이, 비틀림정도, 경사비, 표면재질, 중량, 면의 곱기, 정밀도 등의 영향에 따라 그 효율의 차이가 있다.
4) 회전자 정/가변속 운전에 의한분류
2. 풍력발전시스템의 구성요소
[이용대상]
3. 풍력발전의 전력생산 단가와 대형화
1. 세계의 풍력발전 보급상황 및 전망
2) 운전형태에 의한 분류
1. 운전 상황
허종철 외, “제주도내 풍력자원 조사에 관한 연구 용역(II)”, 제주도청, 2000.
`Global Installed WindPower Capacity`, Windpower Monthly Vol 12 No 10, 1996.
회전자에서 발생한 기계적 출력은 주축(2)을 통해서 증속기(6)로 전해지며, 증속기는 여러 가지의 기어중 평기어와 헬리컬기어를 구성하여 많이 이용하고 있다. 만약 지구상의 풍력에너지 가운데 1%만 이용할 수 있다면 인류의 에너지문제를 해결할 수 있다고 한다.
