KR20220120747A - Combined Renewable Energy Production System With Offshore Floating Platform For Wave, Wind And Solar Power Generation - Google Patents

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KR20220120747A
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Abstract

The present invention relates to a combined renewable energy production system including an offshore floating platform, the combined renewable energy production system which is configured to perform wind power generation and solar power generation on an upper part (upper plate) of the offshore floating platform for wave, wind and solar power generation among new and renewable energy and to perform wave power generation on a lower part (underwater) of the platform. The combined renewable energy production system according to the present invention comprises: an abandoned ship; an abandoned-ship-floated offshore platform installed symmetrically on both right and left sides of the abandoned ship; a plurality of wave power generation devices installed on a lower part of the offshore platform; and a plurality of wind power generators and a plurality of solar power generation panels installed on the offshore platform. The combined renewable energy production system according to the present invention can produce clean energy on a large scale with a high degree of integration in a single place and can move freely in a sea area with good waves and wind to select an appropriate position. Moreover, an abandoned ship can be used to be economical, a hollow cylindrical steel pipe is used as a component of the offshore platform to increase buoyancy, underwater pipes, frame-supporting columns, etc. are cylindrical to be able to reduce an antirust area, and a ballast water chamber for adjusting buoyancy and balance is made to enable the height of the platform to be adjusted stably like general ships.

Description

파력, 풍력 및 태양광발전을 위한 해상 부유식 플랫폼을 구비한 복합 재생에너지 생산시스템{Combined Renewable Energy Production System With Offshore Floating Platform For Wave, Wind And Solar Power Generation}Combined Renewable Energy Production System With Offshore Floating Platform For Wave, Wind And Solar Power Generation

본 발명은 신재생에너지 중 파력, 풍력, 태양광의 발전을 위한 해상 부유식 플랫폼을 구비한 복합 재생에너지 생산시스템, 상세하게는 해상 부유식 플랫폼 상부(상판)에서는 풍력 발전과 태양광발전을 하고, 상기 플랫폼 하부(수중)에서는 파력발전을 하도록 구성된 부유식 해상 플랫폼(이하, '플랫폼'이라 하는 경우가 있음)을 구비한 복합 재생에너지 생산시스템에 관한 것이다. The present invention is a composite renewable energy production system having an offshore floating platform for power generation of wave power, wind power, and solar power among new renewable energies, specifically, wind power generation and solar power generation in the upper part (top plate) of the offshore floating platform, It relates to a complex renewable energy production system having a floating offshore platform (hereinafter, sometimes referred to as a 'platform') configured to generate wave power in the lower platform (underwater).

지구 온난화의 주범인 온실가스에 대한 국제적인 규제가 강화되면서 세계 각국은 새로운 에너지 산업에 눈을 돌리고 있다. 최근 우리나라를 포함한 미국 등 선진국에서 '2050년 탄소 중립 정책'을 선언함에 따라 세계는 화석연료의 대안으로 다양한 신재생에너지 기술 개발이 더욱 가속화될 것으로 전망된다. 신재생에너지원 종류는 다양한데, 육상에서는 태양광, 풍력, 지열 등이 있고, 해상에서는 조력 발전, 조류 발전 등이 있으나, 육상에서의 태양광, 풍력 발전 등은 국토가 협소하고 인구밀도가 높은 우리나라의 경우 소음, 입지 제약, 경관 훼손 문제 등으로 한계에 있다. 이런 한계를 극복하는 방안의 하나로 국내에서도 해양을 에너지원으로 하는 기술개발이 부각되고 있다. As international regulations on greenhouse gases, the main culprit of global warming, are strengthened, countries around the world are turning their eyes to new energy industries. As developed countries including Korea and the United States recently declared a 'carbon neutral policy for 2050', the world is expected to further accelerate the development of various new and renewable energy technologies as an alternative to fossil fuels. There are various types of renewable energy sources. On land, there are solar power, wind power, and geothermal power. At sea, there are tidal power generation and tidal power generation. However, on land solar power and wind power generation, etc. is limited due to noise, location restrictions, and damage to the landscape. As one of the ways to overcome this limitation, the development of technology using the ocean as an energy source is emerging in Korea.

이러한 국내외 동향을 감안, 이에 적극 부응하기 위하여 본 발명에서는 바다를 활용하여 에너지를 생산하는 방안을 구상하게 된 것이다. 즉, 육지에서의 태양광, 풍력 발전은 환경 파괴, 경관 훼손이나 소음 외에 보다 근본적으로 입지에 적합한 장소 및 부지 확보에 대한 제약으로 한계가 있다. 한편 해상 발전의 경우 조력 및 조류 발전은 손쉽게 적지 추가확보에 한계가 있고, 특히 파랑의 에너지를 이용하는 파력발전의 경우 주로 무인 등대나 바다와 인접한 동네 불을 밝히는 수준의 소규모에 머물러 있다. In view of these domestic and foreign trends, in order to actively respond to this, the present invention has devised a method for producing energy using the sea. In other words, solar and wind power generation on land has limitations in terms of securing a place and site suitable for a location more fundamentally than environmental destruction, landscape damage, or noise. On the other hand, in the case of offshore power generation, there is a limit to easily securing additional sites for tidal power and tidal power generation.

이와 같이 육지에서의 재생에너지 발전을 위한 추가 적정 입지 조건의 한계, 해상에서의 '해양 풍력발전 단지'와 같은 중장기 대규모로 투자하는 방식 이외에 적용하기 손쉽고 발전량 면과 경제성을 갖춘 상용화된 기술이 아직 개발되어 있지 않은 상황에서 기존 파력발전 장치가 갖고 있는 한계를 뛰어넘는 획기적인 기술개발이 요구되는 시점에 와 있다.In addition to the limitations of additional suitable site conditions for renewable energy generation on land and the medium-to-long-term large-scale investment such as 'offshore wind farms' at sea, commercialized technologies that are easy to apply and have power generation and economic feasibility have yet to be developed. We are at a point where innovative technology development that goes beyond the limitations of existing wave power devices is required.

대한민국 등록특허 제 10-1059065 호에서는 바다에 부유된 상태로 배치되는 폐선; 상기 폐선을 바다의 특정한 위치에 고정시키는 위치 고정수단; 및 상기 폐선의 갑판 상에 배치되는 다수개의 풍력 발전 모듈을 포함하고, 강한 바람이 발생하는 바다에 설치하여 풍력 발전 효율이 우수한 폐선박을 이용한 풍력 발전 장치에 대해 기재하고 있다. 그러나, 상기 등록특허는 갑판 위에 풍력발전을 위한 윈트타워를 설치하기 때문에 폐선박의 활용도가 낮고 그에 따라 발전량도 미미하다. Korean Patent Registration No. 10-1059065 discloses a closed ship disposed in a floating state in the sea; Position fixing means for fixing the closed ship to a specific position in the sea; and a plurality of wind power generation modules disposed on the deck of the scrapped ship, and is installed in the sea where strong winds are generated, and describes a wind power generator using a waste ship having excellent wind power generation efficiency. However, since the registered patent installs a wind tower for wind power generation on a deck, the utilization of the abandoned ship is low, and thus the amount of power generation is also insignificant.

또한, 대한민국 등록특허 제 10-1851909 호에서는, 조수 간만의 차가 높은 해안가에 탱커선이나 벌크선 등과 같이 폐선박을 설치하고 폐선박의 탱크에 바닷물이 유입 및 배출되는 과정에서 발생되는 강한 수압에 의해 수차를 회전시켜 발전이 이루어지도록 한 선박을 이용한 조력발전장치에 대해 기재하고 있으나, 이 특허 역시 폐선박의 활용도가 낮고 그에 따라 발전량도 미미하다. In addition, in the Republic of Korea Patent No. 10-1851909, a waste vessel such as a tanker or bulk carrier is installed on the shore with a high difference between the tides and the strong water pressure generated during the inflow and discharge of seawater into and out of the tank of the abandoned vessel. Although it describes a tidal power generation device using a ship that rotates a water wheel to generate power, this patent also has a low utilization of an abandoned ship and, accordingly, the amount of power generation is insignificant.

따라서, 발전량을 크게 높임과 동시에 해상 플랫폼 상부(상판)에서는 풍력 발전과 태양광발전을 하고, 상부 플랫폼 하부(수중)에서는 파력발전을 함으로써 대규모의 신재생에너지를 효율성 높게 생산할 수 있는 해상 부유식 플랫폼이 구비된 복합 재생에너지 생산시스템이 필요한 상황에 있다. Therefore, an offshore floating platform that can produce large-scale new and renewable energy with high efficiency by greatly increasing the amount of power generation and generating wind power and solar power on the upper part of the offshore platform (top plate), and generating wave power on the lower part of the upper platform (underwater) There is a need for a complex renewable energy production system equipped with this.

등록특허 10-1059065Registered Patent 10-1059065 등록특허 10-1851909Registered Patent 10-1851909

본 발명의 목적은 발전량을 크게 높이기 위해 해상 플랫폼 상부(상판)에서는 풍력 발전과 태양광발전을 하고, 플랫폼 하부(수중)에서는 파력발전을 함으로써 대규모의 신재생에너지를 효율성 높게 생산할 수 있는 해상 부유식 플랫폼이 구비된 복합 재생에너지 생산시스템을 제공하는데 있다. An object of the present invention is an offshore floating type that can efficiently produce large-scale renewable energy by generating wind power and solar power in the upper part of the offshore platform (top plate) and wave power in the lower part of the platform (underwater) in order to significantly increase the amount of power generation It is to provide a complex renewable energy production system equipped with a platform.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 폐선박; 상기 폐선박의 좌우 양측에 대칭적으로 설치되는 부유식 해상 플랫폼으로서, 폐선박의 좌우 양 측면으로부터 그와 수직으로 일정 길이만큼 연장되고, 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 평행하게 결합된 다수의 격자형 주골조, 상기 주골조 아래에서 폐선박의 좌우 양 측면으로부터 주골조와 평행하게 일정 길이만큼 연장되어 결합된 다수의 부 수중관 및 상기 다수의 부 수중관의 외측 단부에 결합되어 있는 주 수중관으로 이루어진 수중관, 상기 주골조와 수중관의 사이를 연결하는 다수의 주골조 지지기둥을 갖는 폐선박 부유식 해상 플랫폼; 및 다수의 파력발전유닛, 상기 파력발전유닛의 유압실린더에서의 압축에 의해 압축된 상태의 유압유를 저유하는 유압유 압력탱크, 상기 유압유 압력탱크 내의 압축된 유압유에 의해 작동되는 유압모터, 상기 유압모터에 의해 전기를 생산하는 발전기, 발전 후 상압 상태가 된 유압유를 저장하기 위한 상압 유압유 저장탱크를 갖는 파력발전 장치;를 포함하는 복합 재생에너지 생산시스템에 관한 것이다. The present invention for achieving the above object is a closed ship; As a floating offshore platform symmetrically installed on both left and right sides of the closed ship, it extends from both left and right sides of the closed ship by a predetermined length perpendicular to it, and a plurality of lattice types coupled in parallel in the horizontal and vertical directions, respectively A main frame, a plurality of sub-submersible pipes connected by extending a certain length in parallel to the main frame from both left and right sides of the closed ship under the main frame, and a main sub-submersible pipe coupled to the outer ends of the plurality of sub sub-submersible pipes A closed ship floating type having a plurality of main frame support columns connecting between the underwater pipe and the underwater pipe. offshore platforms; And a plurality of wave power generation units, a hydraulic oil pressure tank for storing hydraulic oil in a compressed state by compression in the hydraulic cylinder of the wave power unit, a hydraulic motor operated by the compressed hydraulic oil in the hydraulic oil pressure tank, the hydraulic motor It relates to a complex renewable energy production system comprising; a generator that produces electricity by a wave power generator, and a wave power device having an atmospheric hydraulic oil storage tank for storing hydraulic oil that has become atmospheric pressure after power generation.

본 발명의 바람직한 실시형태는 해상 플랫폼의 구조적 안정성을 부여하기 위해, 폐선박의 갑판에 설치된 다수의 고정타워의 상단과 주 수중관에 다수의 고정 와이어로 연결하는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템을 제공한다. A preferred embodiment of the present invention is a composite renewable energy production system, characterized in that it is connected with a plurality of fixed wires to the upper end of a plurality of fixed towers installed on the deck of an abandoned ship and the main underwater pipe in order to provide structural stability of the offshore platform provides

본 발명의 바람직한 다른 실시형태는, 폐선박 부유식 해상 플랫폼 대신에, 자체 부유식 해상 플랫폼이 사용되고, 상기 자체 부유식 해상 플랫폼은, 중앙부로부터 좌우 수직 양 방향으로 일정 길이만큼 연장되어 결합된 다수의 격자형 주골조; 상기 격자형 주골조의 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 평행하게 결합되는 다수의 부골조; 상기 주골조 아래에서 중앙부의 좌우 양 측면으로부터 주골조와 평행하게 일정 길이만큼 연장되어 결합된 다수의 부 수중관, 및 상기 다수의 부 수중관의 외측 단부 및 중앙부의 길이방향으로 최 외측 부 수중관에 결합되어 있는 주 수중관으로 이루어진 수중관; 상기 주골조와 수중관의 사이를 연결하는 다수의 주골조 지지기둥; 및 주 수중관의 네 모퉁이 및 중앙부 길이방향 양측의 부 수중관으로부터 주골조를 연결하는 수중 보강기둥을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템을 제공한다. Another preferred embodiment of the present invention, instead of the closed ship floating offshore platform, a self-floating offshore platform is used, and the self-floating offshore platform is extended by a certain length in both left and right vertical directions from the central portion and is coupled to a plurality of grid-type main frame; a plurality of sub-frames coupled in parallel to each other in the transverse and longitudinal directions of the grid-type main frame; A plurality of sub-submersible pipes coupled by extending by a predetermined length from both left and right sides of the central part in parallel to the main frame under the main frame, and the outermost sub-submersible pipes in the longitudinal direction of the outer ends and the central part of the plurality of sub sub-submersibles a submersible pipe consisting of a main submersible pipe coupled to; a plurality of main frame support columns connecting between the main frame and the underwater pipe; And it provides a composite renewable energy production system, characterized in that it has an underwater reinforcement column connecting the main frame from the four corners of the main underwater tube and the secondary underwater tube on both sides in the longitudinal direction of the central part.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 부 수중관 및 주 수중관이 부력을 증대하기 위하여 원통형 강관인 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템을 제공한다.Another preferred embodiment of the present invention provides a composite renewable energy production system, characterized in that the sub-submersible pipe and the main sub-submersible pipe are cylindrical steel pipes to increase buoyancy.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 상기 주골조와 부골조의 결합 부분 또는 부골조들 간의 결합 부분에서 부골조 보강잔넬이 대각선으로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템을 제공한다. 본 명세서에서 '잔넬'이라 함은 횡단면이 'ㄷ'자형인 골조를 의미한다. Another preferred embodiment of the present invention provides a composite renewable energy production system, characterized in that the sub-frame reinforcement channel is diagonally coupled to each other in the coupling part of the main frame and the sub-frame or in the coupling part between the sub-frames. As used herein, the term 'jannel' refers to a frame having a 'C' shape in cross section.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 상기 중앙부를 제외하고, 주골조 지지기둥 또는 수중 보강기둥의 중간 부분으로부터 그와 인접한 주골조 지지기둥 또는 수중 보강기둥의 하부에 대각선으로 지지기둥 고정와이어가 결합되는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템을 제공한다.Another preferred embodiment of the present invention is that, except for the central part, from the middle part of the main frame support column or the underwater reinforcement column, the support column fixing wire is diagonally coupled to the lower part of the main frame support column or underwater reinforcement column adjacent thereto. It provides a complex renewable energy production system, characterized in that.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 상기 폐선박 부유식 해상 플랫폼 또는 자체 부유식 해상 플랫폼이 해수면으로부터의 적정 높이를 유지할 수 있도록 최 외측 주 수중관의 양단에 일정 길이만큼 평형수 방이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템을 제공한다.Another preferred embodiment of the present invention is that the closed ship floating offshore platform or self-floating offshore platform is provided with ballast water chambers for a certain length at both ends of the outermost main submersible pipe so as to maintain an appropriate height from the sea level. It provides a complex renewable energy production system characterized by.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는, 상기 평형수 방은 주 수중관 내에 일정 길이에서 형성되어 있는 격벽, 유압유 압력 탱크와 연결되어 평형수 방의 상부에 공기를 가압하기 위한 공기 가압관, 해수를 흡입하기 위해 공기 가압관에 연결된 공기 배출관, 주 수중관의 바닥에 설치되어 있는 해수 방출ㆍ흡입관을 포함하고, 상기 공기 배출관, 해수 방출ㆍ흡입관, 및 공기 배출관과 유압유 압력탱크 사이에 각각 솔레노이드 밸브가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 재생에너지 생산시스템을 제공한다. Another preferred embodiment of the present invention is that the ballast water chamber is connected to a bulkhead formed at a certain length in the main water tube, a hydraulic oil pressure tank, and an air pressure tube for pressurizing air in the upper part of the ballast water chamber, and the seawater is sucked an air discharge pipe connected to the air pressure pipe to It provides a renewable energy production system, characterized in that it is.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 중량 밸런스를 통한 구조적 안정을 확보하기 위해, 상기 폐선박 부유식 해상 플랫폼 또는 자체 부유식 해상 플랫폼의 네 모퉁이에 닻을 설치하는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템을 제공한다.Another preferred embodiment of the present invention is a complex renewable energy production system, characterized in that the anchors are installed at the four corners of the closed ship floating offshore platform or self-floating offshore platform in order to ensure structural stability through weight balance. provides

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는, 파력발전유닛은, 부골조 또는 부골조 보강잔넬 저면에 볼트 결합되도록 형성된 다수의 볼트 고정홀, 부이(buoy)가이더 고정앵글이 삽입ㆍ용접되도록 형성된 다수의 부이 가이더 앵글 고정홈, 및 중앙에 유압실린더 완충스프링 고정홈을 갖는 유압실린더 고정브라켓; 상기 유압실린더 고정브라켓의 앵글 고정홈에 삽입ㆍ용접되어 그로부터 일정 길이만큼 연장되어 제1, 제2, 제3 부이 가이더 브라켓에 고정되는 다수의 부이 가이더 고정앵글; 부이 가이더가 삽입ㆍ관통되도록 라운드된 원뿔형 단부에 형성된 다수의 부이 가이더 구멍, 중앙에 형성된 유압실린더 관통구멍, 상기 관통구멍의 지름 방향 양측에 일정 길이만큼 형성된 2개의 슬릿, 및 상기 부이 가이더 고정앵글과 볼트 결합하도록 'ㄱ' 자형 홈을 갖는 제1, 제2, 제3 부이 가이더 브라켓; 일측은 유압실린더 고정브라켓의 완충스프링 고정홈에 결합된 완충 스프링에 의해 고정되고, 타측은 제2 부이 가이더 브라켓에 부착된 고정판에 고정되고, 유압실린더는 제1 부이 가이더 브라켓의 유압실린더 관통구멍을 관통하여 삽입되고, 유압실린더 축은 제2, 제3 부이 가이더 브라켓을 관통하여 부이에 결합되어 있고, 상부에 각각 체크밸브를 갖는 유압유 유입관 및 유압유 유출관을 구비한 유압실린더; 부이의 상하 운동을 안내하도록 제2, 제3 부이 가이더 브라켓의 부이 가이더 구멍들에 삽입되고 부이의 상부 외측 표면에 결합된 다수의 부이 가이더; 및 상기 부이 가이더의 하측 단부에 결합된 부이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생에너지 생산시스템을 제공한다. Another preferred embodiment of the present invention, the wave power unit, a plurality of bolt fixing holes formed to be bolted to the lower surface of the sub-frame or the sub-frame reinforcement panel, a plurality of buoys formed so that a buoy guider fixing angle is inserted and welded a hydraulic cylinder fixing bracket having a guider angle fixing groove and a hydraulic cylinder buffer spring fixing groove in the center; a plurality of buoy guider fixing angles inserted and welded into the angle fixing groove of the hydraulic cylinder fixing bracket and extended by a predetermined length therefrom and fixed to the first, second, and third buoy guider brackets; A plurality of buoy guider holes formed at the rounded conical end so that the buoy guider is inserted and penetrated, a hydraulic cylinder through hole formed in the center, two slits formed by a certain length on both sides of the through hole in the radial direction, and the buoy guider fixing angle and first, second, and third buoy guider brackets having a 'L'-shaped groove to be bolted together; One side is fixed by the buffer spring coupled to the buffer spring fixing groove of the hydraulic cylinder fixing bracket, the other side is fixed to the fixing plate attached to the second buoy guider bracket, and the hydraulic cylinder is the hydraulic cylinder through hole of the first buoy guider bracket. It is inserted through, the hydraulic cylinder shaft is coupled to the buoy through the second and third buoy guider brackets, and a hydraulic cylinder having a hydraulic oil inlet pipe and a hydraulic oil outlet pipe each having a check valve on the upper part; a plurality of buoy guiders inserted into the buoy guider holes of the second and third buoy guider brackets to guide the up and down movement of the buoys and coupled to the upper outer surface of the buoy; and a buoy coupled to the lower end of the buoy guider; provides a renewable energy production system comprising a.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 상기 부이의 상하 운동을 제한하기 위해, 상기 제2 부이 가이더 브라켓 위에 위치하고, 제3 부이 가이더 브라켓의 아래에 위치하도록 부이 가이더에 스토퍼가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 재생에너지 생산시스템을 제공한다.In another preferred embodiment of the present invention, in order to limit the vertical movement of the buoy, a stopper is installed on the buoy guider so as to be positioned above the second buoy guider bracket and located below the third buoy guider bracket, characterized in that each is installed Provides a renewable energy production system.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 부이를 용이하게 착탈하기 위해 부이에 일측이 매립된 부이 가이더 축 및 유압실린더 축의 타측에 다수의 플랜지가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템을 제공한다. Another preferred embodiment of the present invention provides a complex renewable energy production system, characterized in that a plurality of flanges are formed on the other side of the buoy guider shaft and the hydraulic cylinder shaft with one side embedded in the buoy in order to easily attach and detach the buoy. .

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 부이는 원통형으로서 그 상부가 폐플라스틱 용융물로 이루어지고, 그 하부는 스티로폼 및 상기 스티로폼 보호 케이스로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템을 제공한다.Another preferred embodiment of the present invention provides a composite renewable energy production system, characterized in that the buoy is cylindrical and the upper part is made of a waste plastic melt, and the lower part is made of styrofoam and the styrofoam protective case.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 상기 폐선박 부유식 해상 플랫폼 및 자체 부유식 해상 플랫폼의 네 모퉁이에 풍력발전기를 설치하는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템을 제공한다. Another preferred embodiment of the present invention provides a composite renewable energy production system, characterized in that the wind power generator is installed at the four corners of the floating offshore platform of the closed ship and the self-floating offshore platform.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 상기 폐선박 부유식 해상 플랫폼 및 자체 부유식 해상 플랫폼 상에 복수의 태양광발전 패널이 설치되는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템을 제공한다. Another preferred embodiment of the present invention provides a complex renewable energy production system, characterized in that a plurality of photovoltaic panels are installed on the floating offshore platform of the closed ship and the self-floating offshore platform.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는, 파력 발전장치 및 풍력발전기로부터 생산된 교류 전기는 AC/DC 컨버터 및 DC/AC 동기 인버터를 통해 주파수를 일치시키고, 태양광발전 패널에서 생산된 직류 전기는 전기저장 설비 및 동기 인버터를 통해 변압기로 집전된 후 다양한 용도로 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템을 제공한다. Another preferred embodiment of the present invention is that the AC electricity produced from the wave power generator and the wind generator matches the frequency through the AC/DC converter and the DC/AC synchronous inverter, and the direct current electricity produced by the solar power panel is electricity. It provides a complex renewable energy production system, characterized in that it can be used for various purposes after being collected by a transformer through a storage facility and a synchronous inverter.

본 발명에 따른 복합 재생에너지 생산시스템은, 단일 장소에서 파력, 풍력, 태양광발전을 동시에 이용하여 집적도 높게 대규모로 청정 에너지를 생산할 수 있고, 파도나 바람이 좋은 해역에서 자유로이 적정 위치를 선정할 수 있다. The complex renewable energy production system according to the present invention can produce clean energy on a large scale with a high degree of integration by using wave power, wind power, and solar power at the same time in a single place, and can freely select an appropriate location in a sea area with good waves or wind have.

또한 본 발명에서는, 폐선박을 이용할 수 있으므로 제작 비용 면에서 경제적이고, 해상 플랫폼의 구성 요소로서 중공(hollow) 원통형 강관을 사용하여 부력을 증대하고, 수중관, 골조 지지기둥 등을 원통형으로 하여 골조방청 면적을 줄일 수 있고, 부력 및 밸런스를 조정할 수 있는 '평형수 방'을 만들기 때문에 일반 선박처럼 플랫폼의 높이를 안정적으로 조절할 수 있다. In addition, in the present invention, since a waste ship can be used, it is economical in terms of manufacturing cost, increases buoyancy by using a hollow cylindrical steel pipe as a component of an offshore platform, and the underwater pipe, frame support column, etc. The height of the platform can be adjusted stably like a normal ship because the anti-rust area can be reduced and the 'ballast water room' can be adjusted for buoyancy and balance.

도 1은 폐 선박을 이용하고 풍력, 파력 및 태양광발전 장치가 설치된 복합 재생에너지 부유식 해상 플랫폼의 개념도이다.
도 2는 폐선박을 이용한 부유식 해상 플랫폼의 상부 구조물에 대한 골조의 평면도이다.
도 3은 폐선박을 이용한 부유식 해상 플랫폼의 하부 구조물에 대한 골조의 저면도이다.
도 4는 폐선박을 이용한 우측 부유식 해상 플랫폼의 상ㆍ하부 구조물에 대한 주골조의 사시도이다.
도 5는 폐선박을 이용한 부유식 해상 플랫폼의 정면도이다.
도 6은 폐선박을 이용하지 않은, 자체 부유식 해상 플랫폼의 개념도이다.
도 7은 폐선박을 이용하지 않은, 자체 부유식 해상 플랫폼의 상부 구조물에 대한 골조의 평면도이다.
도 8은 도 7에 따른 자체 부유식 해상 플랫폼의 구조물에 대한 측면도(a) 및 정면도(b)이다.
도 9는 도 7에 따른 자체 부유식 해상 플랫폼의 하부(수중) 구조물에 대한 저면도이다.
도 10는 도 7에 따른 자체 부유식 해상 플랫폼의 주골조 및 수중관에 대한 사시도이다.
도 11은 주골조 지지 기둥이 부유식 해상 플랫폼의 주골조 및 수중관에 연결된 상태도이다.
도 12는 부유식 해상 플랫폼의 주골조, 부골조, 부골조 보강잔넬이 결합된 상세도이다.
도 13은 파력발전 시스템 구성 및 유압유 흐름도이다.
도 14은 파력 발전장치의 구성도이다.
도 15는 부이 고정유닛의 상세도이다.
도 16은 제1, 제2, 제3 부이 가이더 브라켓의 상세도이다.
도 17은 부이의 평면도 및 입면도이다.
도 18은 부이 및 유압실린더의 작동 상태도이다.
도 19는 부이 및 유압실린더가 부골조 및 부골조 보강 잔넬에 예시적으로 결합된 상태도이다.
도 20은 주 수중관의 평형수 방에 대한 구성도이다.
도 21은 태양광 패널이 상부골조 상에 설치된 예시도이다.
도 22는 복합 재생에너지 전력 배선도이다. 1 is a conceptual diagram of a hybrid renewable energy floating offshore platform using an abandoned ship and installed with wind power, wave power and photovoltaic power generation devices.
2 is a plan view of a frame for the upper structure of a floating offshore platform using a closed ship.
3 is a bottom view of a frame for the lower structure of a floating offshore platform using a closed ship.
4 is a perspective view of the main frame for the upper and lower structures of the right floating offshore platform using a closed vessel.
5 is a front view of a floating offshore platform using an abandoned ship.
6 is a conceptual diagram of a self-floating offshore platform that does not use a closed vessel.
7 is a plan view of a frame for the superstructure of a self-floating offshore platform, without using a closed vessel.
8 is a side view (a) and a front view (b) of the structure of the self-floating offshore platform according to FIG. 7 ;
9 is a bottom view of the lower (underwater) structure of the self-floating offshore platform according to FIG. 7 ;
FIG. 10 is a perspective view of the main frame and submerged tube of the self-floating offshore platform according to FIG. 7 .
11 is a state diagram in which the main frame support column is connected to the main frame and the underwater pipe of the floating offshore platform.
12 is a detailed view in which the main frame, the sub-frame, and the sub-frame reinforcement channel of the floating offshore platform are combined.
13 is a wave power system configuration and hydraulic oil flow chart.
14 is a block diagram of a wave power generator.
15 is a detailed view of the buoy fixing unit.
16 is a detailed view of the first, second and third buoy guider brackets.
17 is a plan and elevation view of the buoy;
18 is an operation state diagram of the buoy and the hydraulic cylinder.
19 is a state diagram in which the buoy and the hydraulic cylinder are exemplarily coupled to the sub-frame and the sub-frame reinforcement channel.
20 is a block diagram of the ballast water chamber of the main submersible pipe.
21 is an exemplary view in which the solar panel is installed on the upper frame.
22 is a wiring diagram of a composite renewable energy power.

이하 도면을 참고로, 본 발명을 실시예로서 상세하게 설명한다. 그러나 이러한 설명이 본 발명을 제한하는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of example with reference to the drawings. However, this description is not intended to limit the present invention.

본 발명에 따른 복합 재생에너지 생산시스템은, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 크게 폐선박(100), 폐선박(100)의 좌우 양측에 대칭적으로 설치되는 폐선박 부유식 해상 플랫폼(200), 상기 해상 플랫폼(200)의 하부에 설치되는 다수의 파력 발전장치(300), 상기 해상 플랫폼(200) 상에 설치되는 다수의 풍력 발전기(400) 및 다수의 태양광발전 패널(500)로 이루어져 있다, The complex renewable energy production system according to the present invention, as schematically shown in FIG. 1, is largely a closed ship 100, a floating offshore platform 200 for a closed ship that is installed symmetrically on the left and right sides of the abolished ship 100 ), a plurality of wave power generators 300 installed under the offshore platform 200, a plurality of wind power generators 400 and a plurality of photovoltaic panels 500 installed on the offshore platform 200 consist of,

또한, 본 발명의 바람직한 실시형태로서, 복합 재생에너지 생산시스템은 폐선박(100) 및 폐선박 부유식 해상 플랫폼(200)을 사용하지 않고, 그 대신 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)을 사용할 수 있다. 이 경우 파력에 소모가 없고 심한 파도에도 영향이 적은 장점이 있다. In addition, as a preferred embodiment of the present invention, the composite renewable energy production system does not use the abandoned ship 100 and the abolished ship floating offshore platform 200, and can use its own floating offshore platform 200a instead. . In this case, there is no consumption of wave power, and there is an advantage that there is little influence on severe waves.

그러므로, 플랫폼을 해상에 띄우는 방법은 폐선박(100)을 이용하는 방법과 폐선박(100)을 이용하지 않는 방법이 있는 것이다. Therefore, there is a method of floating the platform on the sea using a method using the scrapped ship 100 and a method not using the abolished ship 100 .

본 발명에서 플랫폼을 해상 부유식으로 해야만 하는 이유는, 관제센터(6), 유압유 탱크, 통신타워 등을 해면 위에 설치하여야 하고, 수심이나 조수 간만의 차에 대처하고, 바람과 햇볕이 좋은 곳으로의 이동성을 확보하여야 하며, 구조적 안정성을 도모해야 하기 때문이다. In the present invention, the reason why the platform should be floating on the sea is that the control center 6, hydraulic oil tank, communication tower, etc. must be installed above the sea level, cope with the difference in water depth or tidal flow, and move it to a place with good wind and sunlight. This is because it is necessary to secure the mobility and to promote structural stability.

본 발명에서 사용되는 폐선박(100)은 폐기되는 유조선, 컨테이너선, 벌크선 등이 있는데, 이들 폐선박(100)은 해체 비용이 고철 값보다 비싸기 때문에 저렴한 가격으로 구입할 수 있어 좋은 대안이 된다. 또한, 폐선박 이용 시 장점은 부력이 자동으로 조절되고, 플랫폼의 구조적 안정성이 확보된다는 점이다. There are discarded oil tankers, container ships, bulk carriers, etc., as the waste ship 100 used in the present invention, and these waste ships 100 can be purchased at a low price because the cost of dismantling is more expensive than the cost of scrap metal, so it is a good alternative. In addition, the advantage of using an abandoned ship is that the buoyancy is automatically adjusted and the structural stability of the platform is secured.

폐선박 부유식 해상 플랫폼(200)을 폐선박(100)에 결합하는 구성은 도면에 도시되어 있지 않지만, 페선박(100)의 측면에 용접, 플랜지 결합 등의 공지된 방법을 이용하여 이루어질 수 있으므로, 본 명세서에서는 구체적인 설명을 생략한다. Although the configuration for coupling the floating offshore platform 200 of the abandoned ship to the abolished ship 100 is not shown in the drawing, it can be made using a known method such as welding, flange coupling, etc. on the side of the abandoned ship 100. , a detailed description is omitted herein.

본 발명에 따른 폐선박 부유식 해상 플랫폼(200)은, 도 2 내지 도 5에 상세히 도시된 바와 같이, 폐선박(100)의 좌우 양측에 대칭적으로 설치된다. 특히, 도 4에 상세히 도시된 바와 같이, 폐선박 부유식 해상 플랫폼(200)은 폐선박(100)의 양 측면으로부터 그와 수직 양 방향으로 일정 길이만큼 연장되어 가로 및 세로 방향으로 결합된 다수의 격자형 주골조(201)로 이루어진다. 도 2에 도시된 바와 같이, 주골조(201) 및 부골조(202)는 속이 비어 있는 중공체인 박스 거더(box girder)를 사용하며, 해수면(1)으로부터 일정 높이만큼 떠 있도록 구성된다.Abandoned ship floating offshore platform 200 according to the present invention, as shown in detail in Figs. In particular, as shown in detail in Fig. 4, the abolished ship floating offshore platform 200 extends from both sides of the closed ship 100 by a predetermined length in both directions perpendicular to it and includes a plurality of horizontally and vertically coupled multiple platforms. It consists of a grid-type main frame (201). As shown in FIG. 2 , the main frame 201 and the sub-frame 202 use a hollow box girder, and are configured to float by a certain height from the sea level 1 .

상기 주골조(201) 아래에는, 주 수중관(204)과 다수의 부 수중관(203)으로 이루어진 수중관이 형성되어 있다. 부 수중관(203)은 폐선박(100)의 좌우 양 측면으로부터 수직 방향으로 주골조(201)와 평행하게 일정 길이만큼 연장되어 있다. 그리고 상기 다수의 부 수중관(203)의 외측 단부에는 주 수중관(204)이 결합되어 있다.Below the main frame 201, a submersible pipe consisting of a main submersible pipe 204 and a plurality of sub submersible pipes 203 is formed. The sub-submersible pipe 203 extends by a predetermined length in parallel with the main frame 201 in the vertical direction from both left and right sides of the closed ship 100 . And the main submersible pipe 204 is coupled to the outer end of the plurality of sub submersible pipes 203 .

그리고 상기 주골조(201)와 주 수중관(204)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 각각 주골조 연결브라켓(205a) 및 주 수중관 연결브라켓(205b)에 의해 주골조 지지기둥(206)으로 연결되어 있다. And the main frame 201 and the main submersible pipe 204 are, as shown in FIG. 11, the main frame support column 206 by the main frame connecting bracket 205a and the main submersible pipe connecting bracket 205b, respectively. is connected with

또한, 본 발명에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 폐선박 부유식 해상 플랫폼(200)의 구조적 안정성을 높이기 위해, 폐선박(100)의 갑판에 다수의 고정타워(207)를 설치하고 그 상단과 주 수중관(204)에 다수의 고정 와이어(208)로 연결한다. 도 1에서 고정타워(207)를 3개만 도시하였지만, 필요에 따라 그 수를 가감할 수 있다. In addition, according to the present invention, as shown in FIG. 5 , in order to increase the structural stability of the floating offshore platform 200 of the abandoned ship, a plurality of fixed towers 207 are installed on the deck of the abandoned ship 100 and It is connected to the upper end and the main submersible pipe 204 with a plurality of fixing wires 208 . Although only three fixed towers 207 are shown in FIG. 1, the number may be increased or decreased as necessary.

본 발명에서, 폐선박(100) 및 폐선박 부유식 해상 플랫폼(200)을 사용하지 않고, 그 대신 사용하는 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)은, 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 폐선박(100)의 위치에 있는 중앙부 하단에 원형 강관인 수중 보강기둥(209)을 추가하여 전체 부력을 강화하고, 중앙부 위를 플랫폼형 상판(폭 및 길이는 적정 규모로 함)을 두어 선박의 상판 데크(갑판)처럼 활용하고, 하부의 주 수중관(203)과 주골조 지지기둥(206) 간의 결합을 강화하기 위해 주골조 지지기둥의 중간 부분에서 주 수중관(204) 및 부 수중관(203) 사이를 와이어에 의해 X-자형으로 결속시킨다. 상기 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)은 예인선을 이용하여 자유로이 이동할 수 있다. In the present invention, the self-floating offshore platform 200a used instead of using the closed ship 100 and the closed ship floating offshore platform 200 is, as shown in FIGS. 6 to 10, a waste The overall buoyancy is strengthened by adding an underwater reinforcement column 209, which is a circular steel pipe, to the lower part of the central part at the position of the ship 100, and a platform-type top plate (width and length are set to an appropriate scale) is placed in the center part to make the top plate of the ship Used as a deck (deck), in the middle part of the main frame support column to strengthen the bond between the main submersible pipe 203 and the main frame support column 206 at the bottom, the main submersible pipe 204 and the sub submersible pipe 203 ) are bound together in an X-shape with a wire. The self-floating offshore platform 200a may move freely using a tugboat.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 중앙부(100a)에는 그 하단에 원형 강관인 수중 보강기둥(209)을 갖고 주골조 지지기둥(206) 위에 상판을 형성하고 있으며, 중앙부(100a)로부터 좌우 수직 양 방향으로 일정 길이만큼 연장되어 결합된 다수의 격자형 주골조(201)가 형성되어 있다. 7 and 8, the central portion 100a has an underwater reinforcing column 209, which is a circular steel pipe, at its lower end, and forms an upper plate on the main frame support column 206, and from the central portion 100a, left and right A plurality of lattice-type main frames 201 are formed extending by a predetermined length in both vertical directions.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)은 또한 페선박 부유식 해상 플랫폼(200)에서처럼 다수의 부골조(202)가 격자형 주골조(201)의 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 평행하게 결합되어 있다. The self-floating offshore platform 200a according to the preferred embodiment of the present invention also has a plurality of sub-frames 202 in the transverse and longitudinal directions of the grid-type main frame 201, as in the floating ship floating offshore platform 200. They are connected parallel to each other.

또한, 수중관은 다수의 부 수중관(203)과 다수의 주 수중관(204)으로 이루어지는 데, 상기 주골조(201) 아래에서 중앙부(100a)의 좌우 양 측면으로부터 주골조(201)와 평행하게 일정 길이만큼 다수의 부 수중관(203)이 연장되어 결합되고, 상기 다수의 부 수중관(203)의 외측 단부 및 중앙부의 길이방향으로 최 외측 부 수중관(203)에는 주 수중관(204)이 결합되어 있다. In addition, the water pipe consists of a plurality of sub-water pipes 203 and a plurality of main sub-water pipes 204, and parallel to the main frame 201 from the left and right sides of the central part 100a under the main frame 201 A plurality of sub-submersible pipes 203 are extended by a certain length and coupled, and the outermost sub-submersible pipe 203 in the longitudinal direction of the outer end and central part of the plurality of sub sub-submersible pipes 203 has a main sub-submersible pipe 204 ) are combined.

상기 주골조(201)와 수중관(203,204)의 사이에는 다수의 주골조 지지기둥(206)이 연결되어 있고, 주 수중관(204)의 네 모퉁이 및 중앙부(100a)의 부 수중관(203)으로부터 주골조(201) 사이에는 수중 보강기둥(209)이 연결되어 있다. A plurality of main frame support pillars 206 are connected between the main frame 201 and the submersible pipes 203 and 204, and the four corners of the main submersible pipe 204 and the sub submersible pipe 203 of the central part 100a. Between the main frame 201 from the underwater reinforcement column 209 is connected.

또한, 본 발명에 따른 폐선박 부유식 해상 플랫폼(200) 및 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)에 있어서, 부 수중관(203) 및 주 수중관(204)은 원통형 강관으로 되어 있어 부력을 증대할 수 있으며, 주골조(201)와 부골조(202)의 결합 부분 또는 부골조들(202) 간의 결합 부분에는 부골조 보강잔넬(210)이 대각선으로 결합되어 있다. In addition, in the closed ship floating offshore platform 200 and self-floating offshore platform 200a according to the present invention, the sub-submersible pipe 203 and the main sub-submersible pipe 204 are cylindrical steel pipes to increase buoyancy. Can be, the main frame 201 and the sub-frame 202, the coupling part or the coupling part between the sub-frames 202, the sub-frame reinforcement channel 210 is diagonally coupled.

위에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 해상 플랫폼(200,200a)을 구성하는 모든 골조, 수중관, 지지기둥, 수중 보강기둥 등은 속이 비어있는 중공체로 되어 있어서 부력을 증진시키고, 구조물의 총 중량을 크게 감소시킴으로써 구조적 안정성을 도모하고, 특히 원형 강관을 사용하는 수중 구조물의 경우는 방청 면적을 최소화 할 수 있다. As mentioned above, all the frames, underwater pipes, support columns, underwater reinforcement columns, etc. constituting the offshore platforms 200 and 200a according to the present invention are hollow hollow bodies to enhance buoyancy and reduce the total weight of the structure. Structural stability is promoted by greatly reducing the rust prevention area, especially in the case of an underwater structure using a round steel pipe.

도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 중앙부(100a)를 제외하고, 주골조 지지기둥(206) 또는 수중 보강기둥(209)의 중간 부분으로부터 그와 인접한 주골조 지지기둥(206) 또는 수중 보강기둥(209)의 하부에 대각선으로 지지기둥 고정와이어(211)가 결합된다. 도 10에서는 편의상 지지기둥 고정와이어(211)의 결합상태를 일부만 예시적으로 나타낸다. 8 and 10, except for the central portion 100a, from the middle portion of the main frame support column 206 or the underwater reinforcement column 209 adjacent thereto from the main frame support column 206 or underwater reinforcement A support pillar fixing wire 211 is coupled to the lower portion of the pillar 209 diagonally. In FIG. 10, only a part of the coupling state of the support pillar fixing wire 211 is illustrated for convenience.

도 3, 도 9, 및 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 폐선박 부유식 해상 플랫폼(200) 또는 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)은 해수면 상황에 맞춰 해수면(1)으로부터의 적정 높이를 유지할 수 있도록 최 외측 주 수중관(204)의 양단에 일정 길이만큼 총 4개의 평형수 방(220)이 격벽(221)에 의해 구비되어 있다. 3, 9, and 20, the closed ship floating offshore platform 200 or self-floating offshore platform 200a can maintain an appropriate height from the sea level 1 according to the sea level situation. A total of four ballast water chambers 220 are provided by a partition wall 221 by a predetermined length at both ends of the outermost main submersible pipe 204 so as to be.

구체적으로 설명하면, 도 20에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 평형수 방(220)은 주 수중관(204) 내에 일정 길이에서 격벽(221)에 의해 형성된다. 공기 가압관(222)은 유압유 압력탱크(340)와 연결되어 평형수 방(220)의 상부에 공기를 가압할 수 있다. 또한 상기 평형수 방(220)은 해수를 방출 또는 흡입하기 위한 해수 방출ㆍ흡입관(224)을 구비하고 있다. 공기 가압관(222)에는 공기 배출관(223)이 연결되어 있다. 상기 공기 배출관(223), 해수 방출ㆍ흡입관(224), 및 공기 배출관(223)과 유압유 압력탱크(340) 사이에 각각 솔레노이드 밸브(225a, 225b, 225c)가 구비되어 있다. More specifically, as shown in detail in FIG. 20 , the ballast water chamber 220 is formed by the bulkhead 221 at a predetermined length in the main submersible pipe 204 . The air pressure pipe 222 may be connected to the hydraulic oil pressure tank 340 to pressurize air in the upper part of the ballast water chamber 220 . In addition, the ballast water chamber 220 is provided with a seawater discharge/suction pipe 224 for discharging or sucking seawater. An air discharge pipe 223 is connected to the air pressure pipe 222 . Solenoid valves 225a , 225b , and 225c are respectively provided between the air discharge pipe 223 , the seawater discharge/suction pipe 224 , and the air discharge pipe 223 and the hydraulic oil pressure tank 340 .

예를 들면, 해상 플랫폼(200,200a)의 높이 조정은, 도 13 및 도 20에 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 공기배출관(223)은 솔레노이드 밸브(225a)로 폐쇄하고, 공기 가압관(222) 및 해수 방출ㆍ흡입관(224)은 솔레노이드 밸브(225b, 225c)로 각각 개방한 후, 유압유 압력탱크(340) 내의 압축된 공기를 이용하여 평형수 방(220)의 부력을 상황에 알맞게 조절함으로써 이루어진다. For example, the height adjustment of the offshore platforms 200 and 200a is, as shown in detail in FIGS. 13 and 20, the air outlet pipe 223 is closed with a solenoid valve 225a, and the air pressure pipe 222 and The seawater discharge/suction pipe 224 is opened by the solenoid valves 225b and 225c, respectively, and then the buoyancy of the ballast water chamber 220 is adjusted by using the compressed air in the hydraulic oil pressure tank 340 to suit the situation.

중량 밸런스를 통한 구조적 안정성을 확보하기 위해, 상기 폐선박 부유식 해상 플랫폼(200) 또는 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)의 네 모퉁이에 닻을 설치한다. In order to secure structural stability through the weight balance, anchors are installed at the four corners of the floating offshore platform 200 or the self-floating offshore platform 200a of the closed ship.

본 발명에 따른 부유식 해상 플랫폼(200,200a)의 하부에 설치되는 파력발전 장치(300)는, 도 13 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 다수의 파력발전유닛(310), 상기 파력발전유닛(310)의 유압실린더(326)에서의 압축에 의해 압축된 상태의 유압유를 저유하는 유압유 압력탱크(340), 상기 유압유 압력탱크(340) 내의 압축된 유압유에 의해 작동되는 유압모터(350), 상기 유압모터(350)에 의해 전기를 생산하는 발전기(360), 발전 후 상압 상태가 된 유압유를 저장하기 위한 상압 유압유 저장탱크(370)를 포함한다. The wave power device 300 installed at the lower part of the floating offshore platform 200, 200a according to the present invention, as shown in FIGS. 13 to 19, A plurality of wave power generation units 310, a hydraulic oil pressure tank 340 for storing hydraulic oil in a compressed state by compression in the hydraulic cylinder 326 of the wave power generation unit 310, the hydraulic oil pressure tank 340. A hydraulic motor 350 operated by compressed hydraulic oil, a generator 360 that produces electricity by the hydraulic motor 350, and an atmospheric pressure hydraulic oil storage tank 370 for storing hydraulic oil that is in a normal pressure state after power generation. do.

파력발전은 해면의 상승 및 하강을 이용하여 파도의 상ㆍ하 운동에너지를 에너지 변환장치를 이용하여 축 방향 운동으로 변환시킨 후 이를 전기에너지로 변환하는 것이다. 본 발명에 따른 파력 발전장치(300)는 기존의 파력 발전장치와 달리 장치의 설치 위치나 수심 등에 의한 제약에 구애됨이 없이 구성되어 있다. Wave power generation uses the rise and fall of the sea level to convert the up and down kinetic energy of waves into axial motion using an energy conversion device, and then converts it into electrical energy. The wave power generation device 300 according to the present invention is configured without being limited by restrictions such as the installation location or water depth of the device, unlike the existing wave power device.

본 발명에서 수행하는 파력발전의 원리는 바람에 의해서 발생하는 파도에 의해 해수면이 상ㆍ하로 움직이면 부이(330)는 부력에 의해 상ㆍ하 운동을 하게 되고, 그 압력을 유압실린더(326)의 피스톤 운동을 통해 유압유를 압축시켜, 압축된 유압유로 유압모터(350)를 작동하여 발전하는 방법을 이용한다. 여기서, 유압실린더(326)의 피스톤이 작동할 수 있는 조건은 다음 식을 만족하여야 한다: The principle of wave power generation performed in the present invention is that when the sea level moves up and down by the waves generated by the wind, the buoy 330 moves up and down by buoyancy, and the pressure is applied to the piston of the hydraulic cylinder 326. By compressing hydraulic oil through movement, a method of generating power by operating the hydraulic motor 350 with the compressed hydraulic oil is used. Here, the condition that the piston of the hydraulic cylinder 326 can operate must satisfy the following equation:

S x P < V - G S x P < V - G

상기 식에서,In the above formula,

S는 피스톤 단면적이고,S is the piston cross-sectional area,

P는 설정 압력이고,P is the set pressure,

V는 부이의 부력이고,V is the buoyancy force,

G는 부이의 무게이다. G is the weight of the buoy.

위의 조건이 만족되는 유압실린더(326)의 직경 및 길이, 설정 압력, 부이(330)의 크기 및 무게와 부력 등은 여러 변수를 감안하여 결정하게 되며, 이 결정은 전체 파력발전의 설비 용량, 경제성 및 경쟁력을 좌우하는 중요사항이다. The diameter and length of the hydraulic cylinder 326 satisfying the above conditions, the set pressure, the size, weight, and buoyancy of the buoy 330 are determined in consideration of several variables, and this determination is determined by the total wave power facility capacity, It is an important matter that determines economic efficiency and competitiveness.

본 발명에 따른 파력 발전장치(300) 중 파력발전유닛(310)은, 도 19에 도시된 바와 같이, 부골조(202) 또는 부골조 보강잔넬(210) 저면에 매달리는 형태로 다수가 존재한다. Among the wave power generation device 300 according to the present invention, the wave power generation unit 310, as shown in FIG. 19, has a plurality of sub-frame 202 or sub-frame reinforcement channel 210 in the form of hanging from the bottom.

상기 파력발전유닛(310)은, 도 14에 도시된 바와 같이, 크게 부골조(202) 또는 부골조 보강잔넬(210) 저면에 볼트 결합되는 유압실린더 고정브라켓(314); 유압실린더 고정브라켓(314)에 고정되는 다수의 부이 가이더 고정앵글(315); 상기 부이 가이더 고정앵글(315)에 결합되는 제1, 제2, 제3 부이 가이더 브라켓(319a, 319b, 319c); 일측은 완충스프링에 의해 유압실린더 고정브라켓(314)에 결합되고, 타측은 제2 부이 가이더 브라켓(319b)에 결합되는 유압실린더(326); 제2, 제3 부이 가이더 브라켓(319b, 319c)에 결합된 다수의 부이 가이더(327); 및 상기 부이 가이더(327)의 하측 단부에 결합된 부이(330)로 구성된다. The wave power generation unit 310, as shown in FIG. 14, is a hydraulic cylinder fixing bracket 314 that is bolted to the lower surface of the sub-frame 202 or the sub-frame reinforcement channel 210; A plurality of buoy guider fixing angles 315 fixed to the hydraulic cylinder fixing bracket 314; First, second, third buoy guider brackets (319a, 319b, 319c) coupled to the buoy guider fixing angle 315; One side is coupled to the hydraulic cylinder fixing bracket 314 by a buffer spring, the other side is a hydraulic cylinder 326 coupled to the second buoy guider bracket (319b); a plurality of buoy guiders 327 coupled to the second and third buoy guider brackets 319b and 319c; and a buoy 330 coupled to the lower end of the buoy guider 327 .

도 15는 위로부터 차례대로 유압실린더 고정브라켓(314)의 저면도; 유압실린더 고정브라켓(314), 부이 가이더 고정앵글(315), 및 3개의 부이 가이더 브라켓(319a, 319b, 319c)가 결합된 상태의 입면도; 및 부이 가이더 브라켓(319a, 319b, 319c)의 평면도를 나타낸다. 15 is a bottom view of the hydraulic cylinder fixing bracket 314 sequentially from above; Hydraulic cylinder fixing bracket 314, buoy guider fixing angle 315, and three buoy guider brackets (319a, 319b, 319c) is an elevation view of the combined state; and a plan view of the buoy guider brackets 319a, 319b, 319c.

유압실린더 고정브라켓(314)은, 도 15의 평면도에 상세히 도시된 바와 같이, 부골조(202) 또는 부골조 보강잔넬(210) 저면에 볼트 결합되도록 형성된 다수의 볼트 고정홀(311), 부이 가이더 고정앵글(315)이 삽입ㆍ용접되도록 형성된 다수의 부이 가이더 앵글 고정홈(312), 및 중앙에 유압실린더 완충스프링 고정홈(313)을 갖는다. The hydraulic cylinder fixing bracket 314 is, as shown in detail in the plan view of FIG. 15, a plurality of bolt fixing holes 311 formed to be bolted to the lower surface of the sub-frame 202 or the sub-frame reinforcement channel 210, buoy guider A plurality of buoy guider angle fixing grooves 312 formed so that the fixing angle 315 is inserted and welded, and a hydraulic cylinder buffer spring fixing groove 313 in the center.

상기 유압실린더 고정브라켓(314)의 앵글 고정홈(312)에는 4개의 부이 가이더 고정앵글(315)이 삽입ㆍ용접되고, 유압실린더 고정브라켓(314)으로부터 일정 길이만큼 연장되어 있고, 제1, 제2, 제3 부이 가이더 브라켓(319a, 319b, 319c)에 볼트에 의해 고정된다(도 16의 윗 그림 참조). Four buoy guider fixing angles 315 are inserted and welded into the angle fixing groove 312 of the hydraulic cylinder fixing bracket 314, and extending from the hydraulic cylinder fixing bracket 314 by a certain length, and the first and second 2 and 3 are fixed by bolts to the guider brackets 319a, 319b, and 319c of the third buoy (refer to the upper figure of FIG. 16).

제1 부이 가이더 브라켓(319a)은, 도 16의 아래 그림에 상세히 도시된 바와 같이, 4개의 라운드된 원뿔형 단부를 갖고, 각 원뿔형 단부에는 부이 가이더(327)가 삽입ㆍ관통되는 4개의 부이 가이더 구멍(316)을 갖고 있다. 또한 제1 부이 가이더 브라켓(319a)은 그 중앙에 유압실린더 관통구멍(317)을 갖고, 상기 관통구멍(317)의 지름 방향 양측에 일정 길이만큼 2개의 슬릿(317a)이 형성되어 있다. 2개의 슬릿(317a)은, 유압실린더(326)를 조립할 때 도 14에 도시되어 있는 유압실린더(326)의 유압유 유입관(324) 및 유압유 유출관(325)이 제1 부이 가이더 브라켓(319a)을 통과시키기 위한 기능을 한다. The first buoy guider bracket 319a, as shown in detail in the figure below of FIG. 16, has four rounded conical ends, and four buoy guider holes through which the buoy guider 327 is inserted and penetrated at each conical end. (316). In addition, the first buoy guider bracket 319a has a hydraulic cylinder through hole 317 in the center thereof, and two slits 317a are formed by a predetermined length on both sides of the through hole 317 in the radial direction. The two slits 317a, the hydraulic oil inlet pipe 324 and the hydraulic oil outlet pipe 325 of the hydraulic cylinder 326 shown in FIG. 14 when assembling the hydraulic cylinder 326 are the first buoy guider bracket 319a. function to pass through.

제1, 제2, 제3 부이 가이더 브라켓(319a, 319b, 319c)은 상기 부이 가이더 고정앵글(315)과 볼트 결합하도록 'ㄱ'자형 홈(318)을 갖는다. 도 15 및 도 16에서는 부이 가이더 고정앵글(315)이 브라켓에 접합되어 있는 상태를 나타낸다. The first, second, and third buoy guider brackets 319a, 319b, and 319c have a 'L'-shaped groove 318 to be bolted to the buoy guider fixing angle 315. 15 and 16 show a state in which the buoy guider fixing angle 315 is joined to the bracket.

도 14 및 도 17에 상세히 도시된 바와 같이, 유압실린더(326)의 일측은 유압실린더 고정브라켓(314)의 완충스프링 고정홈(313)에 결합된 완충 스프링(320)에 의해 고정되고, 타측은 제2 부이 가이더 브라켓(319b)에 부착된 고정판(321)에 고정된다. 유압실린더(326)는 제1 부이 가이더 브라켓(319a)의 유압실린더 관통구멍(317)을 관통하여 삽입되고, 유압실린더 축(322)은 제2,제3 부이 가이더 브라켓(319b,319c)을 관통한 다음, 부이(330)에 결합된다. 또한, 유압실린더(326)의 상부에는 유압유 유입관(324) 및 유압유 유출관(325)을 구비하고, 상기 유압유 유입관(324) 및 유압유 유출관(325)에는 각각 체크밸브(323)를 갖는다.14 and 17, one side of the hydraulic cylinder 326 is fixed by a buffer spring 320 coupled to the buffer spring fixing groove 313 of the hydraulic cylinder fixing bracket 314, and the other side is It is fixed to the fixing plate 321 attached to the second buoy guider bracket 319b. The hydraulic cylinder 326 is inserted through the hydraulic cylinder through-hole 317 of the first buoy guider bracket 319a, and the hydraulic cylinder shaft 322 passes through the second and third buoy guider brackets 319b and 319c. Then, it is coupled to the buoy 330 . In addition, a hydraulic oil inlet pipe 324 and a hydraulic oil outlet pipe 325 are provided at the upper portion of the hydraulic cylinder 326, and a check valve 323 is provided in the hydraulic oil inlet pipe 324 and the hydraulic oil outlet pipe 325, respectively. .

부이(330)의 상부 외측 표면에 결합된 4개의 부이 가이더(327)는 부이(330)의 상하 운동을 안내하도록 제2, 제3 부이 가이더 브라켓(319b, 319c)의 부이 가이더 구멍들(316)에 삽입된 후 부이(330)의 상부 외측 표면에 결합된다.The four buoy guiders 327 coupled to the upper outer surface of the buoy 330 are buoy guider holes 316 of the second and third buoy guider brackets 319b and 319c to guide the up and down movement of the buoy 330 . After being inserted into the upper outer surface of the buoy 330 is coupled.

도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제2 부이 가이더 브라켓(319b)의 위와 제3 부이 가이더 브라켓(319c)의 아래에는 상기 부이(330)의 상하 운동을 제한하기 위해 부이 가이더(327)에 스토퍼(328)를 각각 설치한다.14, the second buoy guider bracket (319b) above and below the third buoy guider bracket (319c) is a stopper (327) on the buoy guider (327) to limit the vertical movement of the buoy 330. 328) respectively.

도 14 및 도 17에 도시된 바와 같이, 부이(330)에 일측이 매립된 부이 가이더 축(327a) 및 유압실린더 축(322)의 타측에는 부이(330)를 용이하게 착탈하기 위해 5개의 플랜지(329)가 형성되어 있다.14 and 17, the other side of the buoy guider shaft 327a and the hydraulic cylinder shaft 322, one side of which is embedded in the buoy 330, has five flanges ( 329) is formed.

도 17에 상세히 도시된 바와 같이, 부이(330)는 원통형으로 그 상부가 폐플라스틱 용융물(331)로 이루어지고, 그 하부는 스티로폼(332)과 저밀도 폴리에스터 소재로 된 스티로폼 보호 케이스(333)로 이루어진다. 상기 폐플라스틱 용융물(331)에는 유압실린더 축(322) 및 부이 가이더(327)를 부이(330)와 연결하기 위한 부재인 부이 가이더축((327a)을 매립시키는 것이 바람직하다. As shown in detail in FIG. 17, the buoy 330 has a cylindrical shape and the upper part is made of a waste plastic melt 331, and the lower part is made of styrofoam 332 and a low-density polyester material with a styrofoam protective case 333. is done It is preferable to embed the buoy guider shaft 327a, which is a member for connecting the hydraulic cylinder shaft 322 and the buoy guider 327 with the buoy 330, in the waste plastic melt 331.

도 14 및 도 18을 참조하여, 부이(330) 상승에 의한 유압실린더(326)의 유압유 압축 과정을 설명한다. 부이(330)가 파도에 의해 상승하면 부이(330) 상단과 연결된 4개의 부이 가이더(327) 및 유압 실린더축(322)이 함께 상승하는데, 이때 부이(330) 위에 있는 3개의 부이 가이더 브라켓(319a, 319b, 319c)이 부이(330)와 유압 실린더축(322)이 좌우로 흔들리지 않도록 안내하는 역할을 수행한다. 그리고 가이더 고정앵글(315)은 유압실린더 고정브라켓(314) 및 3개의 부이 가이더 브라켓(319a, 319b, 319c)을 고정시켜 주는 기능을 한다. With reference to FIGS. 14 and 18 , the hydraulic oil compression process of the hydraulic cylinder 326 by raising the buoy 330 will be described. When the buoy 330 rises by the waves, four buoy guiders 327 and hydraulic cylinder shaft 322 connected to the top of the buoy 330 rise together, at this time, three buoy guider brackets 319a on the buoy 330. , 319b, 319c) serves to guide the buoy 330 and the hydraulic cylinder shaft 322 from shaking left and right. And the guider fixing angle 315 serves to fix the hydraulic cylinder fixing bracket 314 and three buoy guider brackets (319a, 319b, 319c).

이하, 도 13을 참조하여 본 발명에 따라 파력발전이 이루어지는 과정을 설명한다. Hereinafter, a process of generating wave power according to the present invention will be described with reference to FIG. 13 .

파도가 일어 부이(330)가 상ㆍ하 운동을 하면 유압실린더(326)의 피스톤이 상ㆍ하 운동을 하고, 이에 의해 유압실린더(326) 내의 유압유가 압축된다. 개별 유압실린더(326)에서 압축된 유압유는 유압유 압력탱크(340)로 보내지고, 이 유압유는 유압유 압력탱크(340) 내의 공기를 압축시킨 채 고압을 유지하게 된다. 이 압축된 유압유가 유압모터(350)를 작동시켜 발전기(360)에서 발전이 이루어진다. 유압모터(350)를 작동시킨 유압유는 상압 유압유 저장탱크(370)로 이동하게 되고, 이 상압 유압유 저장탱크(370)의 유압유는 각 유압실린더(326) 내로 유입된 후 파도에 의한 유압실린더(326)의 작동으로 재순환하게 된다. 유압유의 유압실린더(326) 내의 유입 및 유출은 유압유 유입관(324) 및 유압유 유출관(325)에 설치되어 자동으로 작동되는 체크밸브(323)에 의해서 이루어진다. When the wave rises and the buoy 330 moves up and down, the piston of the hydraulic cylinder 326 moves up and down, whereby the hydraulic oil in the hydraulic cylinder 326 is compressed. The hydraulic oil compressed in the individual hydraulic cylinders 326 is sent to the hydraulic oil pressure tank 340 , and the hydraulic oil maintains a high pressure while compressing the air in the hydraulic oil pressure tank 340 . The compressed hydraulic oil operates the hydraulic motor 350 to generate power in the generator 360 . The hydraulic oil that operates the hydraulic motor 350 is moved to the atmospheric hydraulic oil storage tank 370, and the hydraulic oil in the atmospheric hydraulic oil storage tank 370 is introduced into each hydraulic cylinder 326 and then the hydraulic cylinder 326 by the waves. ) to recycle. The inflow and outflow of hydraulic oil in the hydraulic cylinder 326 is made by a check valve 323 installed in the hydraulic oil inlet pipe 324 and the hydraulic oil outlet pipe 325 and operated automatically.

본 발명에 따른 복합 재생에너지 생산시스템은 상기 폐선박 부유식 해상 플랫폼(200) 및 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)의 네 모퉁이에 설치되는 풍력발전기(400) 및 상기 해상 플랫폼(200,200a) 상에 설치되는 다수의 태양광발전 패널(500)(도 21 참조)을 포함한다. 풍력발전기(400) 및 태양광발전 패널(500)은 공지되어 있으므로 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다. The complex renewable energy production system according to the present invention is a wind power generator 400 installed at the four corners of the floating offshore platform 200 and the self-floating offshore platform 200a and the offshore platform 200a. It includes a plurality of photovoltaic panels 500 (see FIG. 21) to be installed. Since the wind power generator 400 and the photovoltaic panel 500 are known, a detailed description thereof will be omitted.

상기 유압유 압력탱크(340), 유압모터(350), 발전기(360), 상압 유압유 저장탱크(370) 등은 선박 위에 설치할 수 있고, 이 밖에 각종 제어시설, 기타 필요한 시설, 예를 들어 전기저장 설비(ESS). 생산시설, 변전실 등은 선박 위의 관제센터(6) 건물에 설치할 수 있다. The hydraulic oil pressure tank 340 , the hydraulic motor 350 , the generator 360 , the atmospheric hydraulic oil storage tank 370 , etc. may be installed on the ship, and in addition to various control facilities and other necessary facilities, for example, an electric storage facility (ESS). Production facilities, substations, etc. can be installed in the control center (6) building on the ship.

본 발명의 3가지 복합 재생에너지인 파력, 풍력, 태양광발전에 의해서 생산된 전기에너지들은 이들을 통합하는 과정이 필요하다. 왜냐하면 생산된 전기에너지가 에너지원 별로 교류와 직류로 나뉘고, 교류의 경우 주파수가 서로 달라 이를 원하는 용도에 맞게 변환작업을 해야 통합해서 유용하게 쓸 수 있다. The electrical energy produced by the three complex renewable energies of the present invention, wave power, wind power, and solar power generation, requires a process of integrating them. This is because the produced electric energy is divided into alternating current and direct current by energy source.

도 22에 도시한 바와 같이, 파력 발전장치(300)와 풍력발전기(400)는 둘 다 교류 전기를 생성하나 주파수가 달라 동기 인버터(3)를 사용하여 주파수를 맞춰주어야 하고, 태양광 패널(500)에서 생산된 전기는 직류이므로 역시 동기 인버터(3)로 동일 주파수를 갖는 교류로 변환시켜줘야 한다. 이렇게 통합된 전기는 변압기(5)를 거쳐 여러 용도로 사용하게 된다. 즉, 해상 플랫폼용 전력으로 사용하거나, 해저 송전선을 이용하여 전력으로 판매할 수도 있고, 해수를 사용하여 수소(H2) 및 산소(O2)로 전기 분해하는 설비의 전원으로 사용할 수 있는 등 다양한 사업을 구상할 수 있다. 22, the wave power generator 300 and the wind power generator 400 both generate alternating current electricity, but the frequency is different, so the frequency must be adjusted using the synchronous inverter 3, and the solar panel 500 ) is direct current, so it must be converted into alternating current having the same frequency with the synchronous inverter (3). This integrated electricity is used for various purposes through the transformer 5 . That is, it can be used as power for offshore platforms, sold as power using an undersea power transmission line, or used as a power source for facilities that electrolyze into hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ) using seawater. can envision a business.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. In the above, even though all components constituting the embodiment of the present invention have been described as being combined or operated in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all the components may operate by selectively combining one or more.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. In addition, terms such as "include", "compose" or "have" described above mean that the corresponding component may be inherent unless otherwise stated, so excluding other components Rather, it should be construed as being able to include other components further. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

1: 해수면 2: AC/DC 컨버터
3: DC/AC 동기 인버터 4: 전기저장 설비(ESS)
5: 변압기 6: 관제센터
100: 폐선박
100a: 중앙부
200: 폐선박 부유식 해상 플랫폼
200a: 자체 부유식 해상 플랫폼
201: 주골조 202: 부골조
203: 부 수중관 204: 주 수중관
205a: 주골조 연결브라켓 205b: 주수중관 연결브라켓
206: 주골조 지지기둥 207: 고정타워
208: 고정 와이어 209: 수중 보강기둥
210: 부골조 보강잔넬 211: 지지기둥 고정 와이어
220: 평형수 방 221: 격벽
222: 공기 가압관 223: 공기 배출관
224: 해수 방출ㆍ흡입관 225a, 225b, 225c: 솔레노이드 밸브
300: 파력 발전장치
310: 파력발전유닛 311: 볼트 고정홀
312: 앵글 고정홈 313: 완충스프링 고정홈
314: 유압실린더 고정브라켓 315: 부이 가이더 고정앵글
316: 부이 가이더 구멍 317: 유압실린더 관통구멍
317a: 슬릿 318: 'ㄱ'자형 홈
319a, 319b, 319c: 제1, 제2, 제3 부이 가이더 브라켓
320: 완충 스프링 321: 고정판
322: 유압실린더 축 323: 체크밸브
324: 유압유 유입관 325: 유압유 유출관
326: 유압실린더 327: 부이 가이더
327a: 부이 가이더 축 328: 스토퍼
329: 플랜지 330: 부이
331: 폐플라스틱 용융물 332: 스티로폼
333; 스티로폼 보호 케이스 340: 유압유 압력탱크
350: 유압모터 360: 발전기
370: 상압 유압유 저장탱크
400: 풍력발전기
500: 태양광발전 패널1: sea level 2: AC/DC converter
3: DC/AC synchronous inverter 4: Electricity storage facility (ESS)
5: Transformer 6: Control Center
100: abandoned ship
100a: central part
200: abandoned ship floating offshore platform
200a: Self-Floating Offshore Platform
201: main frame 202: minor frame
203: secondary submersible pipe 204: main submersible pipe
205a: main frame connection bracket 205b: main water pipe connection bracket
206: main frame support column 207: fixed tower
208: fixed wire 209: underwater reinforcement pole
210: sub-frame reinforcement channel 211: support pole fixing wire
220: ballast water room 221: bulkhead
222: air pressure pipe 223: air exhaust pipe
224: seawater discharge/suction pipe 225a, 225b, 225c: solenoid valve
300 : wave power generator
310: wave power unit 311: bolt fixing hole
312: angle fixing groove 313: buffer spring fixing groove
314: hydraulic cylinder fixing bracket 315: buoy guider fixing angle
316: buoy guider hole 317: hydraulic cylinder through hole
317a: slit 318: 'L' shaped groove
319a, 319b, 319c: 1st, 2nd and 3rd buoy guider brackets
320: buffer spring 321: fixing plate
322: hydraulic cylinder shaft 323: check valve
324: hydraulic oil inlet pipe 325: hydraulic oil outlet pipe
326: hydraulic cylinder 327: buoy guider
327a: buoy guider axis 328: stopper
329: flange 330: buoy
331: waste plastic melt 332: Styrofoam
333; Styrofoam protective case 340: hydraulic oil pressure tank
350: hydraulic motor 360: generator
370: atmospheric pressure hydraulic oil storage tank
400 : wind generator
500 : solar power panel

Claims (16)

폐선박(100);
상기 폐선박(100)의 좌우 양측에 대칭적으로 설치되는 부유식 해상 플랫폼(200)으로서,
폐선박(100)의 좌우 양 측면으로부터 그와 수직으로 일정 길이만큼 연장되고, 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 평행하게 결합된 다수의 격자형 주골조(201),
주골조(201) 아래에서 폐선박(100)의 좌우 양 측면으로부터 주골조(201)와 평행하게 일정 길이만큼 연장되어 결합된 다수의 부 수중관(203) 및 상기 다수의 부 수중관(203)의 외측 단부에 결합되어 있는 주 수중관(204)으로 이루어진 수중관(203,204),
상기 주골조(201)와 수중관(203,204)의 사이를 연결하는 다수의 주골조 지지기둥(206)을 갖는 폐선박 부유식 해상 플랫폼(200); 및
다수의 파력발전유닛(310),
상기 파력발전유닛(310)의 유압실린더(326)에서의 압축에 의해 압축된 상태의 유압유를 저유하는 유압유 압력탱크(340),
상기 유압유 압력탱크(340)내의 압축된 유압유에 의해 작동되는 유압모터(350),
상기 유압모터(350)에 의해 전기를 생산하는 발전기(360),
발전 후 상압 상태가 된 유압유를 저장하기 위한 상압 유압유 저장탱크(370)를 갖는 파력발전 장치(300); 를 포함하는 복합 재생에너지 생산시스템. Abandoned ship (100);
As a floating offshore platform 200 that is symmetrically installed on the left and right sides of the abandoned ship 100,
A plurality of lattice-type main frames 201 extending vertically from both left and right sides of the abolished ship 100 by a predetermined length and coupled in parallel to each other in the horizontal and vertical directions,
A plurality of sub-submersible pipes 203 and the plurality of sub-submersible pipes 203 extended by a predetermined length in parallel with the main frame 201 from both left and right sides of the closed ship 100 under the main frame 201 and the plurality of sub sub-submersible pipes 203 Submersible pipes (203, 204) consisting of a main submersible pipe (204) coupled to the outer end of the
A closed ship floating offshore platform 200 having a plurality of main frame support columns 206 connecting between the main frame 201 and the underwater pipes 203 and 204; and
a plurality of wave power units 310,
A hydraulic oil pressure tank 340 for storing hydraulic oil in a compressed state by compression in the hydraulic cylinder 326 of the wave power generation unit 310,
A hydraulic motor 350 operated by the compressed hydraulic oil in the hydraulic oil pressure tank 340,
A generator 360 that generates electricity by the hydraulic motor 350,
Wave power generation device 300 having an atmospheric pressure hydraulic oil storage tank 370 for storing hydraulic oil in a normal pressure state after power generation; A complex renewable energy production system comprising a. 제 1 항에 있어서,
해상 플랫폼(200)의 구조적 안정성을 부여하기 위해, 폐선박(100)의 갑판에 설치된 다수의 고정타워(207)의 상단과 주 수중관(204)에 다수의 고정 와이어(208)로 연결하는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템.The method of claim 1,
In order to give the structural stability of the offshore platform 200, the upper end of the plurality of fixed towers 207 installed on the deck of the abandoned ship 100 and the main submersible pipe 204 are connected with a plurality of fixed wires 208 A complex renewable energy production system characterized by. 제 1 항에 있어서,
폐선박 부유식 해상 플랫폼(200) 대신에, 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)이 사용되고, 상기 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)은,
중앙부(100a)로부터 좌우 수직 양 방향으로 일정 길이만큼 연장되어 결합된 다수의 격자형 주골조(201);
상기 격자형 주골조(201)의 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 평행하게 결합되는 다수의 부골조(202);
상기 주골조(201) 아래에서 중앙부(100a)의 좌우 양 측면으로부터 주골조(201)와 평행하게 일정 길이만큼 연장되어 결합된 다수의 부 수중관(203), 및 상기 다수의 부 수중관(203)의 외측 단부 및 중앙부의 길이방향으로 최 외측 부 수중관(203)에 결합되어 있는 주 수중관(204)으로 이루어진 수중관(203,204);
상기 주골조(201)와 수중관(203,204)의 사이를 연결하는 다수의 주골조 지지기둥(206); 및
주 수중관(204)의 네 모퉁이 및 중앙부(100a) 길이방향 양측의 부 수중관(203)으로부터 주골조(201)를 연결하는 수중 보강기둥(209)을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템. The method of claim 1,
Instead of the closed ship floating offshore platform 200, a self-floating offshore platform 200a is used, and the self-floating offshore platform 200a is,
A plurality of lattice-type main frames 201 coupled to extend by a predetermined length in both left and right vertical directions from the central portion 100a;
A plurality of sub-frames 202 coupled in parallel to each other in the transverse and longitudinal directions of the grid-type main frame 201;
A plurality of sub-submersible pipes 203 and the plurality of sub-submersible pipes 203 extended by a predetermined length parallel to the main frame 201 from both left and right sides of the central part 100a under the main frame 201, and the plurality of sub sub-submersible pipes 203 ) Submersible pipes (203, 204) consisting of a main submersible pipe (204) coupled to the outermost sub submersible pipe (203) in the longitudinal direction of the outer end and the central part;
A plurality of main frame support pillars 206 connecting between the main frame 201 and the underwater pipes (203, 204); and
Composite renewable energy production system, characterized in that it has an underwater reinforcement column 209 connecting the main frame 201 from the four corners and the central part 100a of the main submersible pipe 204 and the sub submersible pipe 203 on both sides in the longitudinal direction. . 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
부 수중관(203) 및 주 수중관(204)이 부력을 증대하기 위하여 원통형 강관인 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템.4. The method of claim 1 or 3,
A composite renewable energy production system, characterized in that the sub-submersible pipe 203 and the main sub-submersible pipe 204 are cylindrical steel pipes to increase buoyancy. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
주골조(201)와 부골조(202)의 결합 부분 또는 부골조들(202) 간의 결합 부분에서 부골조 보강잔넬(210)이 대각선으로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템.4. The method of claim 1 or 3,
A composite renewable energy production system, characterized in that the sub-frame reinforcement channel 210 is diagonally coupled to each other at the coupling part of the main frame 201 and the sub-frame 202 or the coupling part between the sub-frames 202. 제 3 항에 있어서,
중앙부(100a)를 제외하고, 주골조 지지기둥(206) 또는 수중 보강기둥(209)의 중간 부분으로부터 그와 인접한 주골조 지지기둥(206) 또는 수중 보강기둥(209)의 하부에 대각선으로 지지기둥 고정와이어(211)가 결합되는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템.4. The method of claim 3,
Except for the central portion (100a), from the middle part of the main frame support column (206) or the underwater reinforcement column (209) to the adjacent main frame support column (206) or the underwater reinforcement column (209) diagonally to the lower portion of the support column Composite renewable energy production system, characterized in that the fixed wire 211 is coupled. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
폐선박 부유식 해상 플랫폼(200) 또는 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)이 해수면(1)으로부터의 적정 높이를 유지할 수 있도록 최 외측 주 수중관(204)의 양단에 일정 길이만큼 평형수 방(220)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템.4. The method of claim 1 or 3,
A ballast water chamber 220 by a certain length at both ends of the outermost main submersible pipe 204 so that the closed ship floating offshore platform 200 or self-floating offshore platform 200a can maintain an appropriate height from the sea level (1). ) A complex renewable energy production system, characterized in that it is provided. 제 7 항에 있어서,
평형수 방(220)은 주 수중관(204) 내에 일정 길이에서 형성되어 있는 격벽(221), 유압유 압력 탱크(340)와 연결되어 평형수 방(220)의 상부에 공기를 가압하기 위한 공기 가압관(222), 해수를 흡입하기 위해 공기 가압관(222)에 연결된 공기 배출관(223), 주 수중관(204)의 바닥에 설치되어 있는 해수 방출ㆍ흡입관(224)을 포함하고, 상기 공기 배출관(223), 해수 방출ㆍ흡입관(224), 및 공기 배출관(223)과 유압유 압력탱크(340) 사이에 각각 솔레노이드 밸브(225a, 225b, 225c)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 재생에너지 생산시스템. 8. The method of claim 7,
The ballast water chamber 220 is connected to the bulkhead 221 and the hydraulic oil pressure tank 340 formed at a predetermined length in the main water pipe 204 to pressurize air to pressurize air in the upper part of the ballast water chamber 220 . It includes a pipe 222, an air discharge pipe 223 connected to an air pressure pipe 222 to suck seawater, and a seawater discharge/suction pipe 224 installed at the bottom of the main submersible pipe 204, and the air discharge pipe (223), the seawater discharge/suction pipe 224, and the air discharge pipe 223 and the hydraulic oil pressure tank 340, respectively, the solenoid valves (225a, 225b, 225c) are respectively provided Renewable energy production system. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
중량 밸런스를 통한 구조적 안정을 확보하기 위해, 상기 폐선박 부유식 해상 플랫폼(200) 또는 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)의 네 모퉁이에 닻을 설치하는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템. 4. The method of claim 1 or 3,
In order to ensure structural stability through weight balance, the complex renewable energy production system, characterized in that the anchors are installed at the four corners of the floating offshore platform 200 or the self-floating offshore platform 200a of the abandoned ship. 제 1 항에 있어서,
파력발전유닛(310)은,
부골조(202) 또는 부골조 보강잔넬(210) 저면에 볼트 결합되도록 형성된 다수의 볼트 고정홀(311), 부이 가이더 고정앵글(315)이 삽입ㆍ용접되도록 형성된 다수의 부이 가이더 앵글 고정홈(312), 및 중앙에 유압실린더 완충스프링 고정홈(313)을 갖는 유압실린더 고정브라켓(314);
유압실린더 고정 브라켓(314)의 앵글 고정홈(312)에 삽입ㆍ용접되어 그로부터 일정 길이만큼 연장되어 제1, 제2, 제3 부이 가이더 브라켓(319a, 319b, 319c)에 고정되는 다수의 부이 가이더 고정앵글(315);
부이 가이더(327)가 삽입ㆍ관통되도록 라운드된 원뿔형 단부에 형성된 다수의 부이 가이더 구멍(316), 중앙에 형성된 유압실린더 관통구멍(317), 상기 관통구멍(317)의 지름 방향 양측에 일정 길이만큼 형성된 2개의 슬릿(317), 및 상기 부이 가이더 고정앵글(315)과 볼트 결합하도록 'ㄱ' 자형 홈(318)을 갖는 제1, 제2, 제3 부이 가이더 브라켓(319a, 319b, 319c);
일측은 유압실린더 고정브라켓(314)의 완충스프링 고정홈(313)에 결합된 완충 스프링(320)에 의해 고정되고, 타측은 제2 부이 가이더 브라켓(319b)에 부착된 고정판(321)에 고정되고, 유압실린더(326)는 제1 부이 가이더 브라켓(319a)의 유압실린더 관통구멍(317)을 관통 삽입되고, 유압실린더 축(322)은 제2, 제3 부이 가이더 브라켓(319b, 319c)을 관통하여 부이(330)에 결합되어 있고, 상부에 각각 체크밸브(323)를 갖는 유압유 유입관(324) 및 유압유 유출관(325)을 구비한 유압실린더(326);
부이(330)의 상하 운동을 안내하도록 제2, 제3 부이 가이더 브라켓(319b,319c)의 부이 가이더 구멍들(316)에 삽입되고 부이(330)의 상부 외측 표면에 결합된 다수의 부이 가이더(327); 및
부이 가이더(327)의 하측 단부에 결합된 부이(330);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생에너지 생산시스템. The method of claim 1,
The wave power unit 310 is,
A plurality of bolt fixing holes 311 formed to be bolted to the bottom surface of the sub-frame 202 or the sub-frame reinforcement channel 210, a plurality of buoy guider angle fixing grooves 312 formed so that the buoy guider fixing angle 315 is inserted and welded ), and a hydraulic cylinder fixing bracket 314 having a hydraulic cylinder buffer spring fixing groove 313 in the center;
A plurality of buoy guiders are inserted and welded into the angle fixing groove 312 of the hydraulic cylinder fixing bracket 314 and extended by a predetermined length therefrom and fixed to the first, second, and third buoy guider brackets 319a, 319b, 319c. Fixed angle 315;
A plurality of buoy guider holes 316 formed in the rounded conical end so that the buoy guider 327 is inserted and penetrated, the hydraulic cylinder through hole 317 formed in the center, and the through hole 317 by a certain length on both sides in the radial direction First, second, and third buoy guider brackets 319a, 319b, 319c having two slits 317 formed, and a 'L'-shaped groove 318 to be bolted to the buoy guider fixing angle 315;
One side is fixed by a buffer spring 320 coupled to the buffer spring fixing groove 313 of the hydraulic cylinder fixing bracket 314, and the other side is fixed to the fixing plate 321 attached to the second buoy guider bracket 319b and , the hydraulic cylinder 326 is inserted through the hydraulic cylinder through hole 317 of the first buoy guider bracket 319a, and the hydraulic cylinder shaft 322 passes through the second and third buoy guider brackets 319b and 319c. and coupled to the buoy 330, the hydraulic oil inlet pipe 324 and the hydraulic oil outlet pipe 325 each having a check valve 323 on the upper part of the hydraulic cylinder 326;
A plurality of buoy guiders inserted into the buoy guider holes 316 of the second and third buoy guider brackets 319b and 319c to guide the up and down movement of the buoy 330 and coupled to the upper outer surface of the buoy 330 ( 327); and
a buoy 330 coupled to the lower end of the buoy guider 327;
Renewable energy production system comprising a. 제 10 항에 있어서,
부이(330)의 상하 운동을 제한하기 위해, 상기 제2 부이 가이더 브라켓(319b) 위에 위치하고, 제3 부이 가이더 브라켓(319c)의 아래에 위치하도록 부이 가이더(327)에 스토퍼(328)가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 재생에너지 생산시스템.11. The method of claim 10,
In order to limit the vertical movement of the buoy 330, the second buoy guider bracket 319b is positioned above the third buoy guider bracket 319c, and a stopper 328 is installed on the buoy guider 327 to be positioned below the bracket 319c, respectively. Renewable energy production system, characterized in that. 제 11 항에 있어서,
부이(330)를 용이하게 착탈하기 위해 부이(330)에 일측이 매립된 부이 가이더 축(327a) 및 유압실린더 축(322)의 타측에 다수의 플랜지(329)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템. 12. The method of claim 11,
In order to easily attach and detach the buoy 330, a plurality of flanges 329 are formed on the other side of the buoy guider shaft 327a and the hydraulic cylinder shaft 322, one side of which is embedded in the buoy 330. Renewable energy production system. 제 10 항에 있어서,
부이(330)는 원통형으로서 그 상부가 폐플라스틱 용융물(331)로 이루어지고, 그 하부는 스티로폼(332) 및 상기 스티로폼 보호 케이스(333)로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템. 11. The method of claim 10,
The buoy 330 has a cylindrical shape, and the upper part is made of a waste plastic melt (331), and the lower part is made of Styrofoam (332) and the Styrofoam protective case (333). 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
폐선박 부유식 해상 플랫폼(200) 및 자체 부유식 해상 플랫폼(200a)의 네 모퉁이에 풍력발전기(400)를 설치하는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템. 4. The method of claim 1 or 3,
Composite renewable energy production system, characterized in that the wind power generator 400 is installed at the four corners of the closed ship floating offshore platform 200 and the self floating offshore platform 200a. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
폐선박 부유식 해상 플랫폼(200) 및 자체 부유식 해상 플랫폼(200a) 상에 복수의 태양광발전 패널(500)이 설치되는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템. 4. The method of claim 1 or 3,
A complex renewable energy production system, characterized in that a plurality of photovoltaic panels 500 are installed on the floating offshore platform 200 and self-floating offshore platform 200a. 제 1 항에 있어서,
파력 발전장치(300) 및 풍력발전기(400)로부터 생산된 교류 전기는 AC/DC 컨버터(2) 및 DC/AC 동기 인버터(3)를 통해 주파수를 일치시키고, 태양광발전 패널(500)에서 생산된 직류 전기는 전기저장 설비(ESS)(4) 및 동기 인버터(3)를 통해 변압기(5)로 집전된 후 다양한 용도로 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 복합 재생에너지 생산시스템. The method of claim 1,
The alternating current electricity produced from the wave power generator 300 and the wind power generator 400 matches the frequency through the AC/DC converter 2 and the DC/AC synchronous inverter 3, and is produced by the photovoltaic panel 500 The combined renewable energy production system, characterized in that the DC electricity can be used for various purposes after being collected by a transformer (5) through an electricity storage facility (ESS) (4) and a synchronous inverter (3).
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