B.2 부유식 하부 구조물

공급업체

부유식 혁신 기술 업체: BW Ideol, Principle Power, Saitec, Stiesdal, SBM Offshore.

공급 계약은 철강 제작업체와 직접 체결할 수도 있고, Aker Solutions, DEME, Jan de Nul과 같은 EPCI 계약업체를 통해 체결할 수도 있다.

아시아 시장을 위한 영국 공급업체:

엔지니어링 컨설턴트: Kent,
크레인 공급업체: Granada Cranes
기초 구조물 공급업체: Marine Power Systems

일본 공급업체:

Japan Marine United Corporation, Kanadevia Corporation, Mitsui E&S, MODEC, Nipon Steel Engineering, Taisei Corporation, Toda Corporation.

한국 공급업체:

DSME, 현대중공업, 삼성중공업, 마스텍중공업(주), 우경건설, HSG성동조선(주)

WindFloat Atlantic 프로젝트에서 사용되는 반잠수식 부유식 하부 구조물. WindFloat Atlantic 프로젝트 사진: Principle Power/Ocean Winds 제공

주요 정보

부유식 하부 구조물 유형은 주로 네 가지이다.

• 반잠수식
• 바지형(Barge)
• 스파형 부이,
• 인장각형(Tension leg platforms)(TLP)

반스파형은 안정성을 추가로 제공하기 위해 무게추를 매단 반잠수식 구조물을 설명하는 용어이다. 본 가이드에서는 반잠수식의 하위 집합으로 간주된다.

본 가이드의 이번 섹션에서는 세 개의 기둥이 있는 강철 반잠수식(현재까지 가장 발전된 형태)에 대해 설명한다.

15MW 터빈의 일반적인 강철 반잠수식 질량은 약 3,500t이며 치수는 약 80 × 90 × 35m이다.

하부 구조물은 3개의 축을 따라 움직이거나(상하, 좌우, 앞뒤) 3개 축을 중심으로 회전(앞뒤 기울임, 좌우 기울임, 위에서 봤을 때 회전)할 수 있다. 풍력 터빈에 가해지는 하중은 여섯 방향의 움직임 영향을 자유롭게 받으므로, 하부 구조물(계류 장치 포함)이 다양한 해양기상 및 풍력 터빈 하중 조건에서 여섯 방향의 움직임을 허용 가능한 범위 내로 제어하는 것이 중요하다.

풍력 터빈과 하부 구조물 유형을 선택한 후에는 하부 구조물, 계류 장치, 풍력 터빈, 제어 알고리즘을 종합해서 최적화하는 프로세스가 수행된다. 접합(Joints) 최적화는 복잡한 프로세스이며 수개월이 걸리지만 경험이 쌓일수록 단축될 것으로 예상된다.

설계는 석유 및 가스 시장에서 성공적으로 사용하고 있는 방식을 기반으로 하지만, 부유식 해상 풍력 터빈의 다양한 하중 및 요구 사항을 해결하고 여러 대를 제조, 설치, 작동 지원을 최적화하기 위해서는 상당한 개발이 필요했다.

이런 대형 구조물을 대량 생산하려면 요구 사항이 다양하고, 운송이 쉽지 않아서, 여러 다른 장소 또는 공급업체에서 부품을 만들어 최종적으로 풍력발전단지 항구에서 최종 부유식 하부 구조물을 조립해야 한다.

특히 콘크리트 설계는 인력이 많이 필요하기 때문에, 지역사회에 일자리를 제공하는 좋은 기회가 될 수 있다.

구성 요소