고정식 해상풍력타워를 활용한 풍력·수상 태양광 복합발전시설의 조성

Abstract

최근 미세먼지와 같은 환경문제로 인하여 신재생에너지에 대한 대중의 관심이 계속해서 증가하고 있으며, 이와 관련한 풍력, 태양광, 조력, 바이오매스 등에 관련된 많은 신재생에너지 연구들이 진행 중에 있다. 그 중에서도 풍력발전의 경우 효율적인 부분에서 타 신재생에너지에 비해 강점을 가지고 있어 많은 주목을 받고 있다. 최근 풍력발전은 소음과 부지선정의 어려움과 같은 단점을 극복하기 위한 대안으로 해상풍력에 대한 관심이 증가하고 있다. 과거에는 해상풍력의 경제성이 매우 낮아 경쟁력이 약하였지만 다양한 기술의 개발로 인하여 이를 극복 가능하게 되었으며, 이와 관련된 많은 투자와 관련연구가 진행 중이다. 태양광 발전의 경우에는 무한한 에너지원의 존재로 주목받고 있지만, 발전시설 건설을 위한 부지선정의 어려움해결 이라는 큰 과제에 직면해있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유휴수면을 활용한 태양광 발전시설에 많은 관심을 기울이고 있다. 수상 태양광 발전시설은 태양광 판넬을 수면의 정위치에 고정시키기 위해 필요한 계류 시설이 필요하며, 이를 위한 비용이 매우 큰 것으로 알려져 있다.이에 본 연구에서는 풍력발전의 장점을 살리고 수상 태양광발전의 문제점을 보완 가능한 복합발전시설을 개발하고자 하였다. 고정식 해상풍력타워와 수상 태양광 발전의 부유식 태양광 모듈을 연결하여 수상 태양광 발전시설을 계류시킬 수 있는 풍력·수상태양광 복합발전시설을 고안하였으며, 이러한 복합발전시설의 조성에 필요한 요소 중 하나인 수상 태양광발전 모듈에 의해 고정식 해상풍력타워에 작용하는 하중을 분석하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석에는 범용해석 툴인 ANSYS AQWA를 사용하였