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May 25, 2023

미래 비용

게시일: 2023년 5월 28일 오후 10:37 작성자:

게시일: 2023년 5월 28일 오후 10:37 작성자: Harry Valentine

약 10년 전, 캐나다 몬트리올 남서쪽의 세인트 로렌스 강의 급류 구간에 수중 수력 운동 터빈이 설치되었습니다. 퀘벡 전력 당국은 결국 시연을 중단하고 이 기술이 킬로와트시당 달러 기준으로 측정했을 때 기존 수력 발전에 비해 비용 경쟁력이 없다고 선언했습니다. 유체 동력학 터빈 기술의 미래는 다른 재생 가능 기술에 비해 경쟁력 있는 비용으로 더 큰 출력을 내는 데 달려 있습니다.

소개

기계 수리 및 유지 관리와 관련된 비용 비교에 따르면 육상 위치에서 $1.00를 지출한 경우 해상 부유 표면 위치에서는 약 $10.00~$100를 지출한 반면 깊은 물에 잠긴 기술에는 $1,000 이상을 지출할 수 있는 것으로 나타났습니다.

유체 동력 터빈의 역사는 흐르는 강물의 운동 에너지를 기계적 동력으로 변환하는 수차와 함께 약 4,000년 전에 시작되었습니다. 초기 설치는 강둑을 따라 위치했으며, 수차의 하부 부분이 흐르는 물에 부분적으로 잠겨서 수차가 회전하게 되었습니다.

1980년대 청정 재생 가능 에너지에 대한 탐구는 수중 풍차나 유체 역학 터빈과 관련된 테스트로 이어졌습니다. 그 결과 담수는 공기 밀도의 거의 850배에 달하고 해수의 밀도는 870배에 달했습니다. 출력은 터빈을 통과하는 유체의 질량 유량의 함수입니다. 그 결과, 유체 동력 터빈은 대체 청정 재생 에너지 기술로서 큰 가능성을 보여주었습니다. 대부분의 초기 유체 동력학 터빈 제작자는 몬트리올 남동쪽 및 국제적으로 다른 지역의 경우와 마찬가지로 강바닥에 있는 지지 프레임에 터빈을 설치했습니다.

터빈 설치

수중 터빈 설치에는 터빈을 설치 현장으로 운반하는 선상 크레인이 장착된 보트 또는 선박이 관련되었으며, 크레인은 이후 각 터빈 어셈블리를 강바닥이나 해저로 내렸습니다. 수중 터빈을 유지 관리하려면 다이버가 물 속에서 작업하거나 크레인이 장착된 선박을 사용하여 수중 터빈 어셈블리를 표면으로 회수해야 하며 상당한 비용이 듭니다. 해안선 구조물에 터빈을 고정하거나 유지보수 인력이 탑승할 수 있는 부유식 기술을 사용하여 유지보수 비용을 절감합니다. 캐나다와 스코틀랜드의 회사들은 터빈을 운반하는 부유식 구조물을 개발하고 있습니다.

Orbital Marine of Scotland의 부유식 구조물은 각각 1MW의 터빈 2개를 운반하는 반면, Sustainable Marine of Canada의 부유식 구조물은 6개의 터빈을 운반합니다. 캐나다 Big Moon의 경쟁 부유식 구조물에는 현대식 물레방아가 장착되어 있습니다. 세 가지 기술 모두 해안 건설 지점에서 계류 케이블이 부유식 터빈 조립체를 고정하는 해상 설치 지점까지 견인되도록 설계되었습니다.

Big Moon은 인클로저 내부의 물 위에 축 샤프트와 발전 장비를 배치합니다. Orbital Marine과 Sustainable Marine은 유지보수 직원이 터빈과 발전 장비에 접근할 수 있도록 부유식 구조물을 건설합니다.

모바일 드라이 도크

이동식 드라이 도크로 알려진 반잠수식 선박은 피해를 입은 선박의 선체 아래로 잠수한 후 물 위로 들어올릴 수 있습니다. 이 기술은 터빈 조립체를 갑판에서 띄우기 위해 잠수하기 전에 해안 기반 건설 또는 조립 현장에서 적절한 해상 현장까지 갑판에 대규모 부유식 해양 운동 에너지 변환 기술을 거꾸로 운반하는 데 적용될 수 있습니다. 밸러스트 탱크, 폰툰 및 크레인 케이블의 조합은 터빈 어셈블리를 이동식 드라이 도크의 갑판에 띄우기 전에 굴리는 데 도움이 됩니다.

설치 장소에 도착하면 케이블을 연결하여 적절한 조류에 부유형 터빈 어셈블리를 고정합니다. 모바일 드라이 도크 기술은 경쟁력 있는 비용으로 높은 출력을 제공하는 대규모 부유식 터빈 어셈블리의 향후 설계에 더 큰 유연성을 제공합니다. 해양 변환 전력 기술의 미래 시장 발전은 경쟁력 있는 비용으로 전력 출력을 높이는 혁신에 달려 있으며, 일상적인 유지 관리 및 수리를 수행하기 위한 기계에 대한 용이한 접근이 필수적입니다. 기술 시장이 확대되면 터빈 조립품을 운반할 수 있는 전용 반잠수식 기술 개발 비용이 정당화될 것입니다.