기능
내부망 네트워크는 풍력 터빈에서 해상 변전소로 전력을 전달한다. 또한 터빈이 동력을 생성하지 않을 때 보조 동력을 터빈에 공급하고 광섬유 통신을 제공한다.
동적 내부망 이미지 제공: JDR. 무단 전재 및 재배포 금지.
비용*
1GW 부유식 해상 풍력발전단지의 경우, 약 1억 4천 9백만 달러(USD)이다.
공급업체
글로벌 공급업체:
Hellenic Cables, Nexans, NKT, Prysmian, TKF
아시아 시장을 위한 영국 공급업체:
JDR Cable Systems.
일본 공급업체:
Furukawa Electric Co., Sumitomo Electric Industries.
한국 공급업체:
LS전선, 대한전선
부유식 해상 풍력 동적 케이블 시스템. 실제 시스템에서는 이러한 요소를 모두 동시에 사용하지는 않는다. 부유식 하부 구조물과 터치다운 점 사이의 수평 거리는 일반적으로 약 200m이다. 이미지 제공: BVG Associates. 무단 전재 및 재배포 금지.
주요 정보
내부망 네트워크는 여러 터빈을 변전소에 연결하는 ‘여러 개의 스트링’으로 대부분 설계된다. 또한 이중화를 높이기 위해 고리 모양으로 설계할 수도 있다.
각 터빈은 최소 1.5km의 내부망으로 연결되며, 로터 직경이 224m인 15MW 터빈을 가정하면 터빈 사이의 간격은 직경의7배 정도이다.
내부망은 해저와 부유식 하부 구조물 사이에 연결된 동적 케이블 길이이다. 동적 케이블 길이는 일반적으로 좌우 움직임(부유식 해상 풍력 터빈의 수평 이동)을 포함하여 부유식 하부 구조물의 동적 움직임을 수용하기 위해 느린 파형 형태를 따른다. 또한 케이블이 전체 수주(water column)에 노출되어 발생하는 하중을 수용하고 해저의 마모에도 견딜 수 있어야 한다. 해저에서는 케이블을 바위 또는 보호 매트를 사용하여 매설하거나 해저에 고정한다(자세한 내용은 I.2 참조).
부유식 해상 풍력발전단지를 위한 내부망의 동적 구간은 다음 세 가지 방법 중 하나를 사용하여 구성할 수 있다.
- 터빈 사이 단일 길이의 동적 케이블 배치
- 부지에서 접합 장치 또는 커넥터를 사용하여 정적 케이블에 양 터빈의 동적 케이블 연결(가운데만 정적 케이블)
- 양쪽 끝에 동적 케이블을 사용하고 그사이에 정적 케이블이 있는 단일 케이블 어셈블리를 공장에서 하나의 연속적인 케이블로 조립 후 설치
최종 선택은 정적 케이블과 동적 케이블의 상대적 비용, 부지에서 접합 장치 또는 커넥터 사용에 따른 추가 비용, 부지에서 접합 또는 커넥터의 고장 위험 증가 사이의 균형을 따져보는 것에 따라 달라진다.
심해에서는 내부망을 전체 길이에 걸쳐 매달아 놓을 수 있다. 이렇게 하면 해류로 인해 케이블이 움직이게 되어 케이블 부하가 늘어나지만 필요한 케이블 길이는 줄어든다. 현재까지 부유식 프로젝트에서 이와 같은 접근 방식을 사용하지 않았기 때문에, 이 방식이 매력적인 수심은 알 수 없지만 약 500m일 가능성이 높다.
내부망의 정격은 일반적으로 66kV이다. 향후 몇 년 후에, 내부망 전압이 132kV로 증가할 것으로 예상된다. 이는 16MW 이상의 정격 터빈을 보다 효율적으로 수용하고 필요한 내부망 스트링의 수를 줄이기 위한 것이다.
일반적으로 제조업체에서 내부망과 케이블 부속품을 함께 공급하기는 하지만, 부속품 생산은 아웃소싱할 수 있다. 케이블 보호 장비는 내부망 공급업체의 사업 범위에 포함되기도 하지만, 설치 프로그램의 범위에 포함되는 경우가 더 많다.
일부 대형 케이블 제조업체는 케이블 설치 장비와 선박(자세한 내용은 I.2 참조)을 보유하고 있지만, EPCI 내부망 패키지는 일반적으로 해양 계약업체가 주도하고 있다.