KR102321402B1 - 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발전시스템구축 대상 부지의 용도 및 입지 방향에 구애받지 않고 고정식 구조물에 복수의 태양광발전과 풍력발전을 동시에 탑재 및 수행하여 입지면적 대비 발전효율을 높이고, 복수의 발전시스템 구조물을 서로 연결하여 홍수나 태풍으로부터 안정을 도모하며, 전기장치 및 배선을 지상으로 설치하여 유지 보수가 편리하고 안전한 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 관한 것이다. 본 발명은 지주와; 상기 지주의 상측에서 탑프레임과 지지프레임으로 구분 설치되는 프레임과; 상기 프레임에 구획 설치되어 태양광을 집광시켜 전기를 생산하기 위한 태양광발전장치와; 상기 프레임에 구획 설치되어 바람에 따른 회전날개를 이용하여 전기를 생산하기 위한 풍력발전장치와; 상기 태양광발전장치와 풍력발전장치에서 발생한 전기를 모으고 송수전을 제어하기 위한 탱양광 및 풍력배터리 제어부; 및 상기 태양광 및 풍력배터리 제어부를 전기적으로 콘트롤하기 위한 전기부를 포함하여 이루어지고, 상기 구조프레임 상에 병행 탑재된 복수의 태양광발전장치와 풍력발전장치에 의해 발전을 동시에 수행하여 발전효율을 극대화하도록 이루어짐을 특징으로 하는 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템을 개시한다.
Description
본 발명은 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발전시스템 구축 대상 부지의 용도 및 입지 방향에 구애받지 않으면서 구조물에 복수의 태양광발전과 풍력발전을 동시에 탑재 및 수행하여 입지면적 대비 발전효율을 높이고, 복수의 발전시스템 구조물을 서로 연결하여 홍수나 태풍으로부터 안정을 도모하며, 전기장치 및 배선을 지상으로 설치하여 유지 보수가 편리하고 안전한 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 태양광 발전장치는 태양전지를 부착한 패널을 대규모로 펼쳐 태양광 에너지를 이용, 전기를 대규모로 생산하는 발전시스템을 말한다. 태양광 발전장치는 반영구적으로 활용할 수 있고, 무공해 태양 에너지원을 사용하는 점 등으로 인해 신재생 대체에너지 생산 및 친환경적인 특징이 있는 장치라 할 수 있다.
이러한 태양광발전은 단위면적당 받는 태양 에너지의 양에 한계가 있기에, 집광 패널 형태로 설치가 요구되는 한편, 상당한 면적의 설치공간이 요구된다. 육상에 설치되는 태양광발전의 경우, 설치공간의 제약에 많은 어려움이 있는게 현실이다.
특히, 일반적인 태양광 발전장치에서 고정식으로 복수의 패널이 장착된 구조는 발전부지의 용도 및 입지 방향에 따라 효율적인 집광 배열에 자유롭지 못하고, 복수의 패널이 집중되어 장착된 추적식 구조는 유지 보수 접근이 어렵고 발전부지의 활용도에 따라 많은 제약이 따른다.
한편, 일반적인 풍력발전장치는 적정한 풍량과 풍속 등을 고려한 입지를 선택하는데 많은 제약이 있고, 제작 및 설치에 고비용이 따르며, 구조물 하부 및 발전부지 활용이 제한적이고, 유지 보수 접근에 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 여러 형태의 풍력과 태양광을 이용한 혼합 발전장치가 제공되고 있다. 상기 풍력과 태양광을 이용한 혼합 발전장치가 한국 공개특허 제10-2013-0027775호 “혼합형 발전장치”와 한국 특허등록 제10-1636199 “풍력 및 태양광을 이용한 복합에너지 발전장치”에 제시되어 있다.
그리고, 풍력과 태양광을 이용한 혼합 발전장치가 한국 등록실용신안 제20-0460675호 “풍력과 태양광을 이용한 혼합 발전 장치”가 있다.
그러나, 상기와 같은 혼합 발전장치는 발전소 하부의 다양한 입지용도 조건을 충족하지 못하여 발전소 입지 적용 범위가 제한적이며, 점차 다양화되고 규모화되는 발전시스템으로 적용하기에는 설비투자비 대비 발전효율이 저조한 문제가 있으며, 발전시스템의 유지 보수 및 운용의 스마트화에 많은 어려움이 따르고 있었다.
따라서, 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 발전부지의 용도 및 입지 방향에 구애받지 않고 고정식 발전시스템 구조물에 복수의 태양광발전장치와 복수의 풍력발전장치가 탑재되어 태양광발전과 풍력발전을 동시에 수행하며 입지면적 대비 발전 효율성과를 높일 수 있도록 하는 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템을 제공하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은, 복수의 고정식 발전시스템 구조물을 서로 연결하여 홍수나 태풍으로부터 발전시스템의 안정을 도모하며 다양한 발전소 하부 입지 용도 조건을 충족하고 전기장치를 지상으로 배치하며 송 수전 방식을 무선방식으로 채택하고 발전시스템의 스마트화와 운용을 디지털화하여 원활한 유지 보수와 독립 발전시스템에서 점차 규모화되는 발전시스템까지 적용하기에 편리하고 안전한 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 태양광 발전시스템에 따른 지형 및 지형의 방향에 구애받지 않고, 제작 및 설치가 편리하며, 발전효율이 높고, 유지 보수가 편리하며, 독립 및 복수로 설치가 가능하고, 발전시스템의 운용 스마트화가 가능토록 한 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 태양광 발전시스템에 독립 및 복수로 설치 가능하며 태양광 패널의 태양광 추적을 위한 회전 구동은, 구동감속모터를 패널고정어레이에 직결하여 타이머를 통한 시간 균등제어방식을 채택하여 자동조절하는 방식으로 누적 공차 및 빛 감지 오류로 인한 태양의 입사각을 벗어나는 불량 발생이 없는 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 풍력 발전시스템에 따른 발전부지의 적용입지 및 지역에 구애받지 않고, 회전날개를 적정 풍압에 맞추어 길이를 설정할 수 있으며, 복수의 풍력발전장치를 병렬로 장착할 수 있는 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 풍력 발전시스템에 따른 점차 규모화되는 발전시스템까지 적용 범위가 넓고, 풍압 손실이 적은 사보니우스형 회전날개 구조로 조립식 경량으로 제작 및 설치가 간편하며, 원활한 유지보수와 발전효율이 높은 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 풍력 발전시스템에 따른 지역별 풍속에 맞추어 회전날개 길이를 설정하여 발전에 필요한 적정 풍압을 조정할 수 있고, 날개를 회전축에 삽입구조로 조립하여 날개와 회전축의 강도를 높이도록 하는 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템을 제공함에 있다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 지주와; 상기 지주의 상측에서 탑프레임과 지지프레임으로 구분 설치되는 프레임과; 상기 프레임에 구획 설치되어 태양광을 집광시켜 전기를 생산하기 위한 태양광발전장치와; 상기 프레임에 구획 설치되어 바람에 따른 회전날개를 이용하여 전기를 생산하기 위한 풍력발전장치와; 상기 태양광발전장치와 풍력발전장치에서 발생한 전기를 모으고 송 수전을 제어하기 위한 탱양광 및 풍력배터리 제어부; 및 상기 태양광 및 풍력배터리 제어부를 전기적으로 콘트롤하기 위한 전기부를 포함하여 이루어지고, 상기 구조프레임 상에 병행 탑재된 복수의 태양광발전장치와 풍력발전장치에 의해 발전을 동시에 수행하여 발전효율을 극대화하도록 이루어짐을 특징으로 하는 태양광 및 풍력발전을 갖는 하이브리드 발전시스템을 개시한다.
또한, 상기 태양광발전장치는 수직으로 세워지는 고정포스트와; 상기 고정포스트 상단에 설치되어 태양광 방향각 조정이 가능하도록 설치되는 회전포스트와; 상기 회전포스트의 상단에 설치되어 태양광 고도각 조정이 가능하도록 설치되는 각도조정브라켓과; 상기 각도조정브라켓의 상측단에 결합되어 태양광 추적 좌우 회전을 안내하도록 설치되는 가이드포스트와; 상기 가이드포스트의 상/하측단에 연결 설치되며, 태양광 패널을 받치도록 고정하면서 좌우 회전이 가능하도록 설치되는 패널고정어레이와; 상기 가이드포스트의 일단에 핀 고정 설치되어 태양광 추적 좌우 회전을 작동하도록 설치되는 구동감속모터와; 상기 가이드포스트와 패널고정어레이를 연결 고정하면서 축결합되며, 상기 구동감속모터의 회전력을 전달받도록 설치되는 가이드회전브라켓과; 상기 가이드포스트에 일단이 결합되며, 타단으로 상기 구동감속모터가 핀 고정으로 설치되는 모터고정브라켓; 및 상기 패널고정어레이에 마감 고정되어 태양광을 집광하도록 설치되는 태양광 패널을 포함하며, 상기 회전포스트와 각도조정브라켓에 의해 태양광 패널의 집광 효율을 높이기 위한 방향각과 태양의 고도각 조정이 가능하도록 이루어지며, 상기 가이드포스트와 구동감속모터 및 가이드회전브라켓에 연결 작동에 의해 태양광 패널이 태양의 방위각을 따라 좌우 회전하여 태양의 추적 작동이 가능하도록 이루어짐을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 구동감속모터는 타이머 및 PLC를 통해 태양광 패널을 일정 시간마다 일정 각도만큼 회전시킬 수 있도록 제어됨을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 풍력발전장치는 풍력을 이용하여 회전력을 발생하는 회전날개와; 상기 회전날개의 상/하측에 볼트 고정되는 날개상부고정축 및 날개하부고정축과; 상기 지지프레임의 상부에 고정되어 회전날개의 회전 및 하중을 제어하는 날개하부고정브라켓과; 상기 날개하부고정축과 동시에 볼트 체결 고정되어 회전의 과속을 제어하는 제동장치와; 상기 탑프레임의 하부에 고정되어 상기 날개상부고정축과 축설되는 날개상부고정베어링과; 상기 탑프레임의 상부에 고정되어 발전기를 고정 지지하는 발전기고정베이스와; 상기 날개상부고정축과 발전기의 로타 축을 연결하여 동력을 전달해주는 연결커플링과; 상기 회전날개의 연결커플링으로 회전력을 전달받아 증속하여 전기를 발생하는 발전기와; 상기 발전기에서 발생된 전기에너지를 모아 송 수전을 제어하는 풍력배터리 제어부를 포함하여 이루어지며, 상기 풍력발전장치는 상호간에 이격된 상태로 상기 탑프레임과 지지프레임 사이에 간격을 발생하도록 설치되어 풍력발전장치들 사이 간격을 통해 경작지 및 하부 부지에 일조량을 충분히 확보 가능하게 이루어짐을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 풍력발전장치의 회전날개는 상기 탑프레임과 지지프레임의 사이에서 지역별 풍속의 선택 설치에 따라 상하 한 쌍의 복층 구조로 이루어지되, 하나의 선택 회전날개와 다른 하나의 선택 회전날개는 크로스 형태로 위치하는 병렬 구조를 제공하도록 하여, 지역에 따라 풍속의 차이가 있어도 적정 풍압에 맞추어 길이를 설정할 수 있도록 이루어짐을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 전기부는 상기 태양광배터리 제어부에서 모아진 전기에너지를 무선 공급 받아 위상 변환 후 전신주(電信柱)로 보내거나 태양광발전ESS로 보내는 태양광발전인버터와; 상기 풍력배터리 제어부에 모아진 전기에너지를 무선 공급 받아 위상 변환 후 전신주로 보내거나 풍력발전ESS로 보내는 풍력발전인버터, 상기 태양광발전인버터에서 받은 태양광 에너지를 저장 후 발전량이 떨어지는 시간대에 송전하는 태양광발전ESS와; 풍력발전인버터에서 받은 풍력에너지를 저장 후 발전량이 떨어지는 시간대에 송전하는 풍력발전ESS을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템은 고정식 발전시스템 구조물에 복수의 태양광발전장치 및 풍력발전장치를 독립적으로 간격을 두고 설치하고, 태양광발전장치와 풍력발전장치의 간격을 통해 경작지 및 구조물 하부에 일조량이 충분히 제공될 수 있는 효과가 있다. 특히, 경작지에 적용하면 우천시에도 경작지로의 집중 낙수를 방지하여 경작물의 낙수 피해를 예방할 수 있다.
둘째, 태양광 풍력 하이브리드 발전시스템은 복수의 고정식 발전시스템구조물을 상부에서 서로 연결 설치됨에 따라 견고한 지지력을 제공한다.
셋째, 태양광 풍력 하이브리드 발전시스템은 태양광발전장치의 패널이 태양광 추적을 위한 회전 구동을 타이머를 통한 시간 균등제어방식을 채택하여 자동조절하는 방식으로 이루어짐으로써, 태양광 추적 센서와 같은 부품이 소요되지 않고 구동링크부가 삭제되어, 부품 최소화에 따른 설치 및 유지보수가 편리하고, 시스템의 운용상 스마트화에 편리하다.
넷째, 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템은 복수의 태양광발전장치와 복수의 풍력발전장치가 장착 가능하여 발전량을 극대화할 수 있다.
다섯째, 태양광 풍력 하이브리드 발전시스템은 메인 전기부와 복수의 태양광 풍력 하이브리드 발전시스템 사이의 송 수전 배선을 고정식 발전시스템구조물을 이용 지상으로 설치하므로 선로작업이 편리하다.
여섯째, 태양광 풍력 하이브리드 발전시스템은 적정한 높이 설정이 가능하며 지형의 방향 및 바람의 방향에 구애받지 않고, 추적식 태양광발전장치 및 풍력발전장치를 병행 장착함에도 경작지를 포함한 각종 유휴부지, 제방, 목축장, 충전소 등 설치 범위가 넓고 하부 활용도가 넓다.
일곱째, 발전부지의 용도 및 입지 방향에 구애받지 않고 고정식 발전시스템 구조물에 복수의 태양광발전장치와 복수의 풍력발전장치가 탑재되어 태양광발전과 풍력발전을 동시에 수행하며 입지면적 대비 발전효율을 높일 수 있도록 하는 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템을 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 10은 본 발명에 의한 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 일 실시 예를 보인 것으로서,
도 1은 본 발명에 의한 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템 전체를 보인설치 예시도,
도 2는 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 분해 예시도,
도 3은 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 태양광 발전장치를 보인 분해 예시도,
도 4는 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 태양광 발전장치를 보인 측면 예시도,
도 5a는 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 태양광 발전장치의 방위각 동작을 보인 동작 예시도,
도 5b는 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 태양광 발전장치의 태양광 추적 좌우 회전을 보인 동작 예시도,
도 6은 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 풍력 발전장치를 보인 분해 예시도,
도 7은 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 풍력 발전장치를 보인 분해 정면 예시도,
도 8은 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 회전날개를 보인 평단면 예시도,
도 9는 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 회전날개를 보인 분해 예시도,
도 10은 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 적용된 전기구성도이다.
도 8는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 태양광 풍력 하이브리드 발전시스템의 송 배전 시스템을 나타낸 회로도이다.
도 1은 본 발명에 의한 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템 전체를 보인설치 예시도,
도 2는 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 분해 예시도,
도 3은 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 태양광 발전장치를 보인 분해 예시도,
도 4는 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 태양광 발전장치를 보인 측면 예시도,
도 5a는 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 태양광 발전장치의 방위각 동작을 보인 동작 예시도,
도 5b는 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 태양광 발전장치의 태양광 추적 좌우 회전을 보인 동작 예시도,
도 6은 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 풍력 발전장치를 보인 분해 예시도,
도 7은 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 풍력 발전장치를 보인 분해 정면 예시도,
도 8은 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 회전날개를 보인 평단면 예시도,
도 9는 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 회전날개를 보인 분해 예시도,
도 10은 본 발명에 의한 탱양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 적용된 전기구성도이다.
도 8는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 태양광 풍력 하이브리드 발전시스템의 송 배전 시스템을 나타낸 회로도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 10은 본 발명에 의한 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 따른 일 실시 예이다.
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 의한 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템은 영농형으로 설치된 것으로 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템은 지주(100)와; 상기 지주(100)의 상측에서 탑프레임(210)과 지지프레임(220)으로 구분 설치되는 프레임(200)과; 상기 프레임(200)에 구획 설치되어 태양광을 집광시켜 전기를 생산하기 위한 태양광발전장치(300)와; 상기 프레임(200)에 구획 설치되어 바람에 따른 회전날개를 이용하여 전기를 생산하기 위한 풍력발전장치(400)와; 상기 태양광발전장치(300)와 풍력발전장치(400)에서 발생한 전기를 모으고 송수전을 제어하기 위한 탱양광 및 풍력 배터리제어부(P1)(P2); 및 상기 태양광 및 풍력 배터리제어부(P1)(P2)를 전기적으로 콘트롤하기 위한 전기부(500)를 포함하여 구성된다.
상기 지주(100)는 발전부지에 파일링되어 태양광발전시스템을 지지하는 구성으로써, 발전부지로부터 상방을 향해 양쪽으로 수직 설치된다. 지주(100)는 발전부지의 공간 효율성을 지지력을 높이기 위해 두 개로 제공됨이 바람직하다. 지주(100)는 일체로 구성되기보다는 도 2에 도시된 바와 같이 탑포스트(110)와, 주포스트(120)와, 기초포스트(130)로 분할 구성됨이 바람직하다. 주포스트(120)는 지면으로부터 태양광발전장치(300)의 설치 높이를 제공한다. 이때, 주포스트(120)의 높이는 용지의 활용 목적이 원활하게 이루어질 수 있는 폭과 높이가 제공됨이 바람직하다. 기초포스트(130)는 지면에 박혀 고정되는 구성이다. 이때, 영농형으로 설치할 경우는 기초포스트(130)에 스크류파일(131)이 설치되며, 스크류파일(131)은 지주(100)의 지지력을 더욱 견고하게 한다. 특히 경작지의 물성은 비교적 연질이므로, 지주(100)는 스크류파일(131)을 통해 지지력을 극대화시킬 수 있다.
상기 프레임(200)은 태양광발전장치(300)가 설치되는 골조 역할을 하며, 탑프레임(210)과 지지프레임(220)으로 구성됨이 바람직하다. 탑프레임(210)은 지지프레임(220) 설치를 위해 제공되며, 지주(100)의 상단부에 설치된다. 탑프레임(210)은 지주(100)에 대하여 수직 상태로 설치된다. 지지프레임(220)은 태양광발전장치(300) 설치를 위해 제공되며, 탑프레임(210)에 설치된다. 또한 지지프레임(220)은 탑프레임(210) 설치를 위해 제공된다. 지지프레임(220)은 탑프레임(210)의 길이 방향으로 탑프레임(210)에 대하여 수평한 방향으로 설치된다. 지지프레임(220)은 탑프레임(210)을 따라 복수로 설치할 수 있다.
본 발명에 의한 상기 태양광발전장치(300)는 수직으로 세워지는 고정포스트(310)와; 상기 고정포스트(310) 상단에 설치되어 태양광 방향각 조정이 가능하도록 설치되는 회전포스트(320)와; 상기 회전포스트(320)의 상단에 설치되어 태양광 고도각 조정이 가능하도록 설치되는 각도조정브라켓(330)과; 상기 각도조정브라켓(330)의 상측단에 결합되어 태양광 추적 좌우 회전을 안내하도록 설치되는 가이드포스트(340)와; 상기 가이드포스트(340)의 상/하측단에 연결 설치되며, 태양광 패널을 받치도록 고정하면서 좌우 회전이 가능하도록 설치되는 패널고정어레이(350)와; 상기 가이드포스트(340) 일단에 핀 고정 설치되어 태양광 추적 좌우 회전을 작동하도록 설치되는 구동감속모터(360)와; 상기 가이드포스트(340)와 패널고정어레이(350)를 연결 고정하면서 축결합되며, 상기 구동감속모터(360)의 회전력을 전달받도록 설치되는 가이드회전브라켓(370)과; 상기 가이드포스트(340)에 일단이 결합되며, 타단으로 상기 구동감속모터(360)가 핀 고정으로 설치되는 모터고정브라켓(380)과; 상기 패널고정어레이(350)에 마감 고정되어 태양광을 집광하도록 설치되는 태양광 패널(390)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 태양광발전장치(300)의 전기생산 원리는 공지된 기술과 동일하며 태양광발전장치(300)의 태양광패널(360)은 공지된 기술이 적용되어도 무방하다.
상기 태양광발전장치(300)는 복수로 제공되며 복수의 태양광발전장치(300)는 상호간에 이격된 상태로 탑프레임(210)에 설치된다. 이와 같이 복수의 태양광발전장치(300)가 서로 이격됨에 따라, 태양광발전장치(300) 사이에는 간격이 발생하고, 그 간격을 통해 경작지 및 하부 부지에 일조량을 충분히 확보시킬 수 있다.
상기 고정포스트(310)는 수직 길이방향의 몸체(311)와; 상기 몸체(311)의 상측단에 돌출 형성되어 일면에 상기 회전포스트(320)를 연결 고정하는 체결볼트(B)가 가이드되는 가이드 장홈(312a)을 갖는 연결플랜지(312)가 형성되며, 상기 몸체(311)의 하측단에 돌출 형성되어 상기 지지프레임(220)에 고정 설치되는 고정플랜지(313)를 포함하여 구성된다.
상기 회전포스트(320)는 수직 길이방향의 몸체(321)와; 상기 몸체(321)의 하측단에 돌출 형성되어 일면에 상기 고정포스트(310)의 연결플랜지(312)에 형성된 가이드 장홈(312a)을 따라 회전이 가능하면서 체결볼트(B)로 고정되는 제1 회전플랜지(322)와; 상기 몸체(321)의 상측단에 돌출 형성되어 상기 각도조정브라켓(330)이 회전 가능하도록 핀 결합되는 제2 회전플랜지(323)를 포함하고, 상기 제2 회전플랜지(323)에 핀 결합된 상기 각도조정브라켓(330)의 회전으로 태양광 고도각 조정이 가능하도록 이루어질 수 있다.
상기 각도조정브라켓(330)은 일측이 양측으로 분리 연장되어 상기 회전포스트(320)에 핀 결합되며 각도 조절 가능하도록 설치되는 연장플랜지(331)와; 상기 연장플랜지(331)의 타측으로 구부러져 연결 형성되어 상기 가이드포스트(340)를 연결 고정하도록 형성되는 지지플랜지(332)를 포함하여 구성하게 된다.
상기 가이드포스트(340)는 원통형의 몸체로서, 상기 가이드포스트(340)는 그 몸체의 상/하측단에서 연결 설치되어 상기 패널고정어레이(370)의 회전 가이드 역할을 가능하도록 설치되는 가이드부싱(341)(342)이 더 형성됨이 바람직하다.
상기 패널고정어레이(350)는 일정 길이를 갖는 좌우 한쌍의 길이바(351)와; 상기 길이바(351)를 상호 연결하여 고정하도록 형성되며, 상기 가이드포스트(340)의 양측단이 수용 고정되는 좌우 한쌍의 간격바(352)를 포함하여 구성하게 된다. 여기서 상기 간격바(352)의 중앙부에는 상기 가이드회전브라켓(370)이 체결볼트(B)로 볼팅 고정하게 된다.
상기 구동감속모터(360)는 구동모터(361)와, 상기 구동모터가 설치되는 모터베이스(362)와, 모터베이스(362)의 타측으로 돌출되어 상기 가이드회전브라켓(370)과 핀 결합되어 회전력을 전달하는 전달축(363)을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 모터베이스(362)의 타측으로는 상기 모터고정브라켓(380)을 연결 고정하는 핀이 결합 고정하게 된다.
여기서, 상기 구동감속모터(360)는, 모터베이스(362)가 조립 구성되며 상기 모터베이스(362)에 축 회전이 좌우 회전 범위 각 이상으로 벗어나지 않고 회전 범위 각을 조정할 수 있는 구조로 된 것이 바람직하다.
상기 가이드회전브라켓(370)은 상기 패널고정어레이(350)와 체결볼트로 고정되는 볼트공을 갖는 플랜지(371)와; 상기 플랜지(371)의 일측으로 돌출되어 상기 구동감속모터(360)와 핀 결합되는 제1 연결부(372)와; 상기 플랜지(371)의 타측으로 돌출되어 상기 가이드포스트(340)의 일측단부와 축설되는 제2 연결부(373)와; 상기 제1 연결부(372)와 상기 구동감속모터(360)를 핀 연결하는 연결커플링(374)을 더 포함하여 구성된다.
또한, 상기 가이드회전브라켓(370)은 상기 가이드포스트(340)의 양측단부에 대칭으로 축설되는 좌우 한 쌍으로 구성할 수 있는데, 상기 패널고정어레이(350)와 체결볼트로 고정되는 볼트공을 갖는 플랜지형상으로 가공되며 플랜지의 일측 및 타측으로 축 가공 돌출되어 일측은 상기 가이드포스트(340)의 일측단부와 축설되고, 타측은 상기 구동감속모터(360)와 연결 고정되어 패널고정어레이(350)의 회전 및 고정 지지할 수 있도록 함이 바람직하다.
한편, 상기 회전포스트(320)에서 제1 회전플랜지(322)의 회전으로 태양 방향 위치에 따른 태양광발전장치의 위치 즉, 남쪽방향을 향하도록 정할 수 있다.
더불어, 상기 회전포스트(320)의 제2 회전플랜지(323)와 핀 결합된 상기 각도조정브라켓(330)의 상하 회전 조정으로 상기 각도조정브라켓(330)과 연결 고정된 태양광패널(390)의 태양광 고도각 조정이 가능할 수 있다. 이때 태양광 패널의 최적의 고도각 및 방위각에 따른 범위각은 60도 이내가 바람직하다.
또한, 태양광발전장치(300)는 상기 구동감속모터(360)의 전기적 작동으로 가이드포스트(340)를 축으로 상기 가이드회전브라켓(370)에 의해 연동되는 태양광패널(390)이 집광 효율성을 높이기 위해 태양광을 따라 태양광 추적 좌우 회전을 할 수 있다. 이때, 상기 구동감속모터(360)는 타이머 및 PLC를 통해 태양광 패널(390)을 일정 시간마다 일정 각도만큼 회전시킬 수 있도록 제어되는 것이 바람직하다.
여기서, 구동감속모터(360)의 구동으로 연결커플링(374)으로 연결된 가이드회전브라켓(370)이 가이드포스트(340)를 축 기점으로 회전한다. 이때 상기 가이드회전브라켓(370)과 고정된 패널고정어레이(350)가 함께 회전하는 것으로, 태양광 패널(390)을 동시에 회전 가능하도록 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 태양광패널(390)에서 발생된 전기에너지를 모으고 송 수전을 제어하는 태양광배터리 제어부(P1)를 포함한다.
본 발명에 의한 풍력발전장치(400)는 풍력을 이용하여 전기를 생산하는 역할을 하며, 풍력발전장치(400)를 지지하는 발전 구조물을 포함한다. 풍력발전장치(400)의 전기생산 원리는 공지된 기술과 동일하며 풍력발전장치(400)의 발전기(410)는 공지된 기술이 적용되어도 무방하다. 풍력발전장치(400)는 복수로 제공되며 복수의 풍력발전장치(400)는 상호 간에 이격된 상태로 탑프레임(210)과 지지프레임(220) 사이에 설치된다. 이와 같이 복수의 풍력발전장치(400)가 서로 이격됨에 따라, 풍력발전장치(400) 사이에는 간격이 발생하고, 그 간격을 통해 경작지 및 하부 부지에 일조량을 충분히 확보시킬 수 있다.
상기 풍력발전장치(400)는 풍력을 이용하여 회전력을 발생하는 회전날개(410)와; 상기 회전날개(410)의 상/하측에 볼트 고정되는 날개상부고정축(420) 및 날개하부고정축(430)과; 상기 지지프레임(220)의 상부에 고정되어 회전날개(410)의 회전 및 하중을 제어하는 날개하부고정브라켓(440)과; 상기 날개하부고정축(430)과 동시에 볼트 체결 고정되어 회전의 과속을 제어하는 제동장치(450)와; 상기 탑프레임(210)의 하부에 고정되어 상기 날개상부고정축(420)과 축설되는 날개상부고정베어링(460)과; 상기 탑프레임(210)의 상부에 고정되어 발전기를 고정 지지하는 발전기고정베이스(470)와; 상기 날개상부고정축(420)과 발전기의 로타 축을 연결하여 동력을 전달해주는 연결커플링(480)과; 상기 회전날개(310)의 연결커플링(380)으로 회전력을 전달받아 증속하여 전기를 발생하는 발전기(390)와; 상기 발전기(490)에서 발생된 전기에너지를 모아 송 수전을 제어하는 풍력배터리 제어부(P2)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 풍력발전장치(400)는 복수로 제공되며 복수의 풍력발전장치(400)는 상호간에 이격된 상태로 탑프레임(210)에 설치된다. 이와 같이 복수의 풍력발전장치(400)가 서로 이격됨에 따라, 풍력발전장치 사이에는 간격이 발생하고, 그 간격을 통해 경작지 및 하부 부지에 일조량을 충분히 확보시킬 수 있다
상기 회전날개(410)는 풍압을 받아 회전력을 발생하는 사보니우스형의 날개(411)와; 상기 날개(411)가 몸통의 길이방향으로 삽입 결합되고, 상기 날개상부고정축(420)과 날개하부고정축(430)이 볼팅되는 날개축(412)과; 상기 날개(411)와 날개축(412)의 상/하측을 받쳐주면서 대칭되도록 볼팅되게 하고, 상기 날개(411)의 상/하측을 막아 풍압을 증가시키도록 형성되는 날개고정판(413)을 더 포함하여 구성하게 된다.
상기 날개(411)는 반호형태의 좌우 한 쌍이 상호 대칭되도록 이루어지며, 상기 날개(411)는 몸체 길이방향과 측끝단부를 따라 등간격을 유지하며 다수로 돌출되는 몸체측의 제1 보강리브(411a) 및 측끝단부의 제2 보강리브(411b)를 더 포함하고, 상기 날개축(412)에는 그 둘레면 길이방향을 따라 상기 제2 보강리브에 맞대응하는 적어도 둘 이상의 가이드홈(412a)이 형성되며, 상기 날개(411)의 제2 보강리브(411b)가 상기 날개축의 가이드홈(412a)에 맞춤 삽입하도록 형성되고, 상기 날개고정판(413)에는 그 면부상에 상기 날개의 제1 보강리브(411a)와 날개축(412)에 대응하는 볼트공(413a)이 다수개로 형성하게 된다.
또한, 상기 날개(411)의 제1 보강리브(411a) 상/하측 양끝단부와 상기 날개축(412)의 상/하측 양끝단부에는 각각 볼트공(B)이 형성된다.
한편, 상기 회전날개(410)는 상기 탑프레임(210)과 지지프레임(220)의 사이에서 선택 설치에 따라 상하 한 쌍의 복층 구조로 이루어지되, 하나의 선택 회전날개(410)와 다른 하나의 선택 회전날개(410A)는 크로스 형태로 위치하는 병렬 구조를 이루어지도록 설치할 수 있다.
상기 제동장치(450)는 속력을 저하시키는 브레이크로타(451)와, 상기 브레이크로타에 마찰력을 발생시키는 브레이크패드(452)와, 상기 브레이크 패드를 고정시키는 패드고정브라켓(453)을 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명에 의한 상기 전기부(500)는 복수의 태양광 풍력 하이브리드 발전시스템의 복수의 태양광배터리 제어부(P1) 및 복수의 풍력배터리 제어부(P2)에 모아진 전기에너지를 태양광발전인버터(510) 및 풍력발전인버터(520)로 무선 공급 받고 위상 변환 후 전신주로 보내거나 태양광발전ESS(530) 및 풍력발전ESS(540)로 보내져 저장 후, 전신주로 보내는 방식으로 복수의 태양광 풍력 하이브리드 발전시스템과 메인 전기부(500) 사이의 송배전 선로공사가 삭제됨으로 시공 및 유지 보수에 편리하다.
상기 전기부(500)에는 복수의 태양광배터리 제어부(P1)에서 모아진 전기에너지를 무선 공급 받아 위상 변환 후 전신주로 보내거나 태양광발전ESS(530)로 보내는 태양광발전인버터(510), 복수의 풍력배터리제어부(P2)에 모아진 전기에너지를 무선 공급 받아 위상 변환 후 전신주로 보내거나 풍력발전ESS(540)로 보내는 풍력발전인버터(520), 태양광발전인버터(510)에서 받은 태양광 에너지를 저장 후 발전량이 떨어지는 시간대에 송전하는 태양광발전ESS(530), 풍력발전인버터(520)에서 받은 풍력에너지를 저장 후 발전량이 떨어지는 시간대에 송전하는 풍력발전ESS(540)을 포함한다.
이하, 본 발명에 의한 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템의 구성에 따른 작용 효과를 설명하면 다음과 같다. 이하 설명은 상기 구조 설명에 따른다.
먼저, 작업자는 발전부지에 지주(100)을 파일링하여 세운다.
다음, 지주(100)의 상단부에 탑프레임(210)과 지지프레임(220)을 설치한다.
다음으로, 작업자는 상기 탑프레임(210) 상에서 복수의 태양광발전장치(300)와 풍력발전장치(400)를 일렬로 설치하고, 상기 지지프레임(220)에 설치된 발판 위에 태양광배터리 제어부(P1)을 고정한다.
마지막으로, 태양광발전장치(300)의 태양광패널(390) 가변수단은 태양광배터리 제어부(P1)에서 PLC방식으로 통제한다. 또한, 발판 위에 풍력배터리 제어부(P2)를 설치함으로써, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템의 설치를 완료한다.
이러한 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 프레임(200) 상에 많은 수의 태양광발전장치(300)와 풍력발전장치(400)가 설치되더라도, 태양광발전장치(300)와 풍력발전장치(400)가 서로 이격되어 있으므로, 발전시스템 하부 부지에 일조량을 균등하게 제공할 수 있으며 우천시에도 낙수가 분산되어 침수 피해를 방지할 수 있다.
특히, 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템은 복수의 태양광발전장치(300)와 복수의 풍력발전장치(400)가 병행 설치되어 발전 효율을 극대화할 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템은 발전 대상 부지의 용도 및 입지 방향에 구애받지 않고, 하나의 고정식 발전시스템 구조물에 복수의 태양광발전장치와 복수의 풍력발전장치가 탑재되어 태양광발전과 풍력발전을 동시에 수행하고, 입지면적 대비 발전효율을 높이고, 전기장치 및 송 수전 배선을 고정식 발전시스템 구조물을 이용, 지상으로 하여 점차 규모화되는 발전시스템에 편리하고 안전한 시공 및 유지 보수작업의 효율성과를 높일 수 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 지주 110 : 탑포스트
120 : 주포스트 130 : 기초포스트
131 : 스크류파일 200 : 프레임
210 : 탑프레임 220 : 지지프레임
300 : 태양광발전장치 310 : 고정포스트
311 : 몸체 312 : 연결플랜지
313 : 고정플랜지 320 : 회전포스트
321 : 몸체 322 : 제 회전플랜지
323 : 제2 회전플랜지 330 : 각도조정브라켓
331 : 연장플랜지 332 : 지지플랜지
340 : 가이드포스트 341, 342 : 가이드부싱
350 : 패널고정어레이 351 : 길이바
352 : 간격바 360 : 구동감속모터
370 : 가이드회전브라켓 371 : 플랜지
372 : 제1 연결부 373 : 제2 연결부
374 : 연결커플링 380 : 모터고정브라켓
390 : 태양광패널 P1 : 태양광배터리 제어부
400 : 풍력발전장치 410 : 회전날개
411 : 날개 411a : 제1 보강리브
411b : 제2 보강리브 412 : 날개축
412a : 가이드 홈 413 : 날개고정판
413a : 체결공 420 : 날개상부고정축
430 : 날개하부고정축 440 : 날개하부고정브라켓
450 : 제동장치 460 : 날개상부고정베어링
470 : 발전기고정베이스 480 : 연결커플링
490 : 발전기 P2 : 풍력배터리 제어부
500 : 전기부 520 : 풍발전인버터
540 : 풍력발전ESS 560 : 제어반지지대
120 : 주포스트 130 : 기초포스트
131 : 스크류파일 200 : 프레임
210 : 탑프레임 220 : 지지프레임
300 : 태양광발전장치 310 : 고정포스트
311 : 몸체 312 : 연결플랜지
313 : 고정플랜지 320 : 회전포스트
321 : 몸체 322 : 제 회전플랜지
323 : 제2 회전플랜지 330 : 각도조정브라켓
331 : 연장플랜지 332 : 지지플랜지
340 : 가이드포스트 341, 342 : 가이드부싱
350 : 패널고정어레이 351 : 길이바
352 : 간격바 360 : 구동감속모터
370 : 가이드회전브라켓 371 : 플랜지
372 : 제1 연결부 373 : 제2 연결부
374 : 연결커플링 380 : 모터고정브라켓
390 : 태양광패널 P1 : 태양광배터리 제어부
400 : 풍력발전장치 410 : 회전날개
411 : 날개 411a : 제1 보강리브
411b : 제2 보강리브 412 : 날개축
412a : 가이드 홈 413 : 날개고정판
413a : 체결공 420 : 날개상부고정축
430 : 날개하부고정축 440 : 날개하부고정브라켓
450 : 제동장치 460 : 날개상부고정베어링
470 : 발전기고정베이스 480 : 연결커플링
490 : 발전기 P2 : 풍력배터리 제어부
500 : 전기부 520 : 풍발전인버터
540 : 풍력발전ESS 560 : 제어반지지대
Claims (6)
- 지주와; 상기 지주의 상측에서 구분 설치되는 프레임과; 상기 프레임에 구획 설치되어 태양광을 집광시켜 전기를 생산하기 위한 태양광발전장치와; 상기 프레임에 구획 설치되어 바람에 따른 회전날개를 이용하여 전기를 생산하기 위한 풍력발전장치와; 상기 태양광발전장치와 풍력발전장치에서 발생한 전기를 모으고 송수전을 제어하기 위한 태양광배터리 제어부 및 풍력배터리 제어부와; 상기 태양광 및 풍력배터리 제어부를 전기적으로 콘트롤하기 위한 전기부를 포함하고 상기 프레임 상에 병행 탑재된 복수의 태양광발전장치와 풍력발전장치에 의해 발전을 동시에 수행하여 발전 효율성과를 극대화하도록 이루어지는 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템에 있어서,
상기 태양광 발전장치는 수직으로 세워지는 고정포스트와; 상기 고정포스트 상단에 설치되어 태양광 방향각 조정이 가능하도록 설치되는 회전포스트와; 상기 회전포스트의 상단에 설치되어 태양광 고도각 조정이 가능하도록 설치되는 각도조정브라켓과; 상기 각도조정브라켓의 상측단에 결합되어 태양광 추적 좌우 회전을 안내하도록 설치되는 가이드포스트와; 상기 가이드포스트의 상/하측단에 연결 설치되며, 태양광 패널을 받치도록 고정하면서 좌우 회전이 가능하도록 설치되는 패널고정어레이와; 상기 가이드포스트의 일단에 핀 고정 설치되어 태양광 추적 좌우 회전을 작동하도록 설치되는 구동감속모터와; 상기 가이드포스트와 패널고정어레이를 연결 고정하면서 축결합되며, 상기 구동감속모터의 회전력을 전달받도록 설치되는 가이드회전브라켓과; 상기 가이드포스트에 일단이 결합되며, 타단으로 상기 구동감속모터가 핀 고정으로 설치되는 모터고정브라켓과; 상기 패널고정어레이에 마감 고정되어 태양광을 집광하도록 설치되는 태양광 패널을 포함하여 이루어지되,
상기 회전포스트는 몸체의 하측단에 형성되어 상기 고정포스트의 연결플랜지에 회전이 가능하면서 고정되는 제1 회전플랜지와; 몸체의 상측단에 돌출 형성되어 상기 각도조정브라켓이 회전 가능하도록 핀 결합되는 제2 회전플랜지를 포함하고,
상기 각도조정브라켓은 일측이 양측으로 분리 연장되어 상기 회전포스트에 핀 결합되어 각도 조절 가능하도록 설치되는 연장플랜지와; 상기 연장플랜지의 타측으로 구부러져 연결 형성되어 상기 가이드포스트를 연결 고정하도록 형성되는 지지플랜지를 포함하고, 상기 제2 회전플랜지에 핀 결합된 상기 각도조정브라켓의 회전으로 태양광 고도각 조정이 가능하도록 이루어지며,
상기 구동감속모터의 전기적 작동으로 전달축을 통해 회전력을 전달 받은 상기 가이드회전브라켓은 가이드포스트를 축으로 회전이 이루어지고, 동시에 상기 가이드회전브라켓과 연결 고정된 패널고정어레이가 회전하는 것으로 패널고정어레이와 일체화 된 태양광패널이 타이머 및 PLC제어를 통해 일정 시간, 일정 각도만큼 태양광 추적을 위한 방위각에 따른 범위각 60도 이내에서 좌우 회전이 가능하도록 이루어짐을 특징으로 하는
태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템.
- 삭제
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 풍력발전장치는,
풍력을 이용하여 회전력을 발생하는 회전날개와; 상기 회전날개의 상/하측에 볼트 고정되는 날개상부고정축 및 날개하부고정축과; 지지프레임의 상부에 고정되어 회전날개의 회전 및 하중을 제어하는 날개하부고정브라켓과; 상기 날개하부고정축과 동시에 볼트 체결 고정되어 회전의 과속을 제어하는 제동장치와; 탑프레임의 하부에 고정되어 상기 날개상부고정축과 축설되는 날개상부고정베어링과; 탑프레임의 상부에 고정되어 발전기를 고정 지지하는 발전기고정베이스와; 상기 날개상부고정축과 발전기의 로타 축을 연결하여 동력을 전달해주는 연결커플링과; 상기 회전날개의 연결커플링으로 회전력을 전달받아 증속하여 전기를 발생하는 발전기와; 상기 발전기에서 발생된 전기에너지를 모아 송 수전을 제어하는 풍력배터리 제어부를 포함하여 이루어지며,
상기 풍력발전장치는 상호 간에 이격된 상태로 탑프레임과 지지프레임 사이에 간격을 발생하도록 설치되어 풍력발전장치들 사이 간격을 통해 경작지 및 하부 부지에 일조량을 충분히 확보 가능하게 이루어지되,
상기 회전날개는
풍압을 받아 회전력을 발생하는 사보니우스형의 날개와; 상기 날개가 몸통의 길이방향으로 삽입 결합되고, 상기 날개상부고정축과 날개하부고정축이 볼팅되는 날개축과; 상기 날개와 날개축의 상/하측을 받쳐주면서 대칭되도록 볼팅되게 하고, 상기 날개의 상/하측을 막아 풍압을 증가시키도록 형성되는 날개고정판을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템. - 삭제
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2022169118A1 (ko) * | 2021-02-08 | 2022-08-11 | (주)연호 | 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템 |
| CN115630800A (zh) * | 2022-09-22 | 2023-01-20 | 广东省水利水电科学研究院 | 水利枢纽防洪发电联合优化调度方法、***、装置及存储介质 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200460675Y1 (ko) | 2010-07-15 | 2012-06-08 | (주)비젼테크 | 풍력과 태양광을 이용한 혼합 발전 장치 |
| KR20120080155A (ko) * | 2012-06-06 | 2012-07-16 | 김영찬 | 태양광발전과 풍력발전이 결합된 발전기 |
| KR20130027775A (ko) | 2011-09-08 | 2013-03-18 | 한종휘 | 혼합형 발전장치 |
| KR101616974B1 (ko) * | 2015-10-06 | 2016-04-29 | 신도산업 주식회사 | 태양광 집광장치 |
| KR101636199B1 (ko) | 2015-03-19 | 2016-07-05 | 유용선 | 풍력 및 태양광을 이용한 복합에너지 발전장치 |
| KR101924375B1 (ko) * | 2017-09-27 | 2018-12-04 | 김호영 | 수직형 풍력발전기 |
| KR102172622B1 (ko) * | 2020-03-12 | 2020-11-03 | (주)연호 | 영농형 스마트 태양광 발전 시스템 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5785842B2 (ja) * | 2011-09-30 | 2015-09-30 | 株式会社ビッグ・インテック | 太陽光発電パネル水上設置ユニット、及び太陽光発電水上システム |
| KR102321402B1 (ko) * | 2021-02-08 | 2021-11-03 | (주)연호 | 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템 |
-
2021
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-
2022
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200460675Y1 (ko) | 2010-07-15 | 2012-06-08 | (주)비젼테크 | 풍력과 태양광을 이용한 혼합 발전 장치 |
| KR20130027775A (ko) | 2011-09-08 | 2013-03-18 | 한종휘 | 혼합형 발전장치 |
| KR20120080155A (ko) * | 2012-06-06 | 2012-07-16 | 김영찬 | 태양광발전과 풍력발전이 결합된 발전기 |
| KR101636199B1 (ko) | 2015-03-19 | 2016-07-05 | 유용선 | 풍력 및 태양광을 이용한 복합에너지 발전장치 |
| KR101616974B1 (ko) * | 2015-10-06 | 2016-04-29 | 신도산업 주식회사 | 태양광 집광장치 |
| KR101924375B1 (ko) * | 2017-09-27 | 2018-12-04 | 김호영 | 수직형 풍력발전기 |
| KR102172622B1 (ko) * | 2020-03-12 | 2020-11-03 | (주)연호 | 영농형 스마트 태양광 발전 시스템 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022169118A1 (ko) * | 2021-02-08 | 2022-08-11 | (주)연호 | 태양광 및 풍력 하이브리드 발전시스템 |
| CN115630800A (zh) * | 2022-09-22 | 2023-01-20 | 广东省水利水电科学研究院 | 水利枢纽防洪发电联合优化调度方法、***、装置及存储介质 |
Also Published As
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|---|---|
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