신에너지 재생에너지
태양광설비
태양전지모듈 선정시 고려사항
태양광발전설비 설계
태양광 발전 파워컨디셔너
풍력에너지
건축물 구내 및 옥상 등에 설치한 풍력발전설비
풍력발전시스템의 낙뢰 피해와 피뢰대책
풍력발전설비의 검사사항
해양에너지 발전
에너지 하베스팅
목차(건물 구내 풍력 발전설비)
건물 구내 풍력 발전설비
❗건물 구내 풍력 발전설비
- 풍력발전설비는 건축물 구내 및 옥상 등에 설치한 풍력발전기에 의한 발전하고, 부하에 전력을 공급하는 장치의 설계에 관하여 적용
- 건축전기설비에서는 풍력터빈으로부터 접속함, 인버터, 계통연계제어반, 배선 등의 설비를 포함
- 풍력발전설비공사에 사용하는 모든 기기 및 부속품은 KS표준에 적합한 것을 사용
1️⃣관련제도
- 신에너지 및 재생에너지개발 이용 보급촉진법
- 신재생에너지 설비의 지원 등에 관한 기준
2️⃣풍력 발전설비
1)타워시설
- 바람 적설하중 및 구조하중에 견딜 수 있도록 구조상 안전을 검토한다
- 타워는 발전기의 운전 중에 과도한 떨림이나 진동이 없도록 충분한 구조적 강도로 한다
- 타워의 높이는 회전날개에 의해 지상의 사람이나 시설등에 손상을 입히지 안도록 충분한 높이에 설치한다
- 태풍 등 과도한 풍속에 의한 발전설비 및 풍력타워의 넘어짐에 의해 주변의 시설이나 도로, 민가, 축사 등이 영향을 받지 않도록 충분한 이격거리를 확보한다
2)발전기
- 건축물의 설치 유효공간, 연중 풍향 및 풍속, 경제성, 안정성 등을 고려하여 시스템을 선정한다
3)제어 및 보호장치
- 풍력터빈에는 설비의 정상운전한계를 유지하도록 능동적 또는 수동적 방법으로 풍력터빈을 제어 및 보호하는 장치를 시설
- KS C IEC 60204-1(기계류의 안정성-기계의 전기 장비)에 준하여 보호
4)나셀의 선정
- 나셀의 주요기기는 안정적인 시스템으로 선정한다
- 각종 유압장치나 냉각장치 등에서 누유나 누수 등이 발생하지 않는 시스템으로 구축
5)인버터
- 정격용량은 인버터에 연결된 발전기의 정격출력 이상이어야 한다
- 발전기 출력전압이 인버터 입력전압 범위 안에 있도록 한다
6)배선
- XLPE 또는 TRF-XLPE를 사용한다(풍력발전기에서 옥내에 이르는 배선)
- 피복 손상이 발생하지 않는 공법을 사용
- 퓨즈, 과전류 보호장치 등을 구비한다
7)화재방호 설비 시설
- 500[kW]이상의 풍력터빈은 나셀 내부에 화재발생시 이를 감지하고 소화할 수 있는 화재방호설비를 시설해야 한다
8)전원개폐장치
- 풍력터빈은 작업자의 위하여 유지, 보수 및 점검 시 전원을 차단할 수 있도록, 풍력터빈 타워기저부에 개폐장치를 시설해야 한다
도시형 풍력발전시스템의 설치 시 고려사항
1. 소음 및 진동:
- 저소음 블레이드: 주거 지역에 설치되는 만큼 소음을 최소화하기 위해 저소음 블레이드를 사용
- 진동 감쇠 장치: 발전기에서 발생하는 진동을 효과적으로 감쇠시키는 장치를 설치
- 소음 차단 시설: 소음 차단 울타리 등을 설치하여 주변 지역으로의 소음 전파를 방지해야 합
2. 미관:
- 디자인: 도시 경관과 조화를 이루는 디자인을 채택
- 조명: 야간에도 눈에 거슬리지 않는 조명을 설치
3. 안전성:
- 구조 안전성: 건물이나 다른 구조물에 충돌하거나 붕괴되는 것을 방지하기 위해 충분한 안전성을 확보
- 낙뢰 방지: 낙뢰로 인한 피해를 방지하기 위한 낙뢰 방지 시스템을 설치
4. 풍속 및 풍향:
- 풍속 측정: 정확한 풍속 및 풍향 데이터를 수집하여 발전량을 예측하고, 적절한 발전 시스템을 선정
- 건물 주변의 풍 환경 분석: 주변 건물에 의한 풍속 및 풍향 변화를 분석하여 최적의 설치 위치를 선정
5. 유지보수:
- 접근성: 유지보수가 용이하도록 접근성이 좋은 위치에 설치
- 원격 감시 시스템: 원격으로 시스템 상태를 모니터링하고, 이상 발생 시 신속하게 대응할 수 있도록 시스템을 구축해야 합
6. 법규 및 제한 사항:
- 건축법: 건축법 등 관련 법규를 준수해야 합니다.
- 소음 규제: 소음 규제 기준을 준수해야 합니다.
- 경관 규제: 도시 경관 규제를 준수해야 합니다.
7. 기술:
- 수직축 풍력 발전기: 공간 제약이 심한 도시 환경에서는 수직축 풍력 발전기가 유리할 수 있습니다.
- 소형 풍력 발전기: 건물 옥상 등에 설치할 수 있는 소형 풍력 발전기 기술 개발이 필요합니다.
- 풍력 예측 기술: 정확한 풍력 예측을 통해 발전량을 최대화할 수 있습니다.
8. 에너지 저장 시스템:
- 배터리: 생산된 전력을 저장하여 필요한 시기에 사용할 수 있도록 배터리 시스템을 연동해야 합
9. 스마트 그리드:
- 스마트 그리드 연동: 스마트 그리드와 연동하여 에너지 효율을 높이고, 전력망 안정성에 기여해야 합
해상풍력발전
1. 내부전력망
- 역할: 개별 풍력터빈에서 생산된 전력을 수집하여 해상변전소로 전송하는 역할을 합
- 구성: 각 풍력터빈에 설치된 변압기를 통해 전압을 조정하고, 케이블을 통해 해상변전소로 연결됩
- 고려 사항:
- 케이블 종류: 해저 환경에 적합한 내구성이 강한 해저 케이블을 사용해야 합
- 전압 레벨: 내부전력망의 전압 레벨은 해상변전소의 전압 레벨과 맞춰져야 합
- 보호 계전: 단락사고 등 비상 상황 발생 시 시스템을 보호하기 위한 보호 계전 시스템이 필요합
2. 해상변전소
- 역할: 내부전력망에서 수집된 전력을 육상 전력망에 적합한 전압으로 변환하고, 전력 품질을 향상시키는 역할을 합
- 구성: 변압기, 차단기, 보호 계전기 등으로 구성되며, 해상 플랫폼 위에 설치됩
- 고려 사항:
- 변압기 용량: 설치된 풍력터빈의 총 용량에 맞는 적절한 용량의 변압기를 선정해야 합
- 냉각 방식: 해상 환경에서 효과적인 냉각 방식을 적용해야 합
- 내진 설계: 지진 등 자연재해에 대비한 내진 설계가 필요합
3. 외부전력망
- 역할: 해상변전소에서 변환된 전력을 육상의 전력망에 연결하여 소비자에게 공급하는 역할을 합
- 구성: 해저 케이블, 육상 변전소 등으로 구성됩
- 고려 사항:
- 케이블 길이: 해상풍력단지와 육상 변전소 사이의 거리에 따라 케이블 길이가 결정됩
- 전압 레벨: 외부전력망의 전압 레벨에 맞춰 변압기를 설치해야 합
- 계통 연계: 외부전력망과의 안정적인 연계를 위한 보호 계전 시스템이 필요합
해상풍력발전의 전력계통 연계 방식
- HVAC (High Voltage Alternating Current): 고압 교류 방식으로, 기존 전력망과의 연계가 용이하지만, 장거리 송전 시 손실이 크고, 무효전력 보상 시스템이 필요
- HVDC (High Voltage Direct Current): 고압 직류 방식으로, 장거리 송전 시 손실이 적고, 무효전력 문제를 해결할 수 있지만, 변환 과정에서 에너지 손실이 발생하고, 시스템이 복잡합
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목차(건물 구내 풍력 발전설비)
건물 구내 풍력 발전설비
💯기출문제
○X02도시형 풍력발전시스템의 설치 시 고려할 기술적 사항
●X07해상풍력발전의 전력계통 연계방안을 내부전력망, 해상변전소 및 외부전력망으로 구분하여 설명하시오
신에너지 재생에너지
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목차(건물 구내 풍력 발전설비)
건물 구내 풍력 발전설비
🌐V1019Z24
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