해수온도차발전플랜트의 육상형 및 접안형 플랫폼 개념 설계

Abstract

해수온도차발전은 적도해역에서 연중 안정적 운전이 가능하여, 기저부하를 담당할 수 있어서 안정적 재생에너지로 상대적인 경쟁력을 가질 수 있다. 즉, 변동성있는 재생에너지를 이용하는 마이크로 그리드의 경우, 발전하지 못하는 시간을 고려한 에너지저장장치(ESS)를 필요로 한다. 따라서, 이를 고려한 재생에너지 발전단가를 비교해 보거나 현지 디젤발전과 비교해도 적용 가능성이 적지 않은 것으로 판단된다. 이를 실용화하기 위한 연구개발을 통해 실증실험이 키리바시 타라와섬에서 추진될 계획이나 코로나19 사태로 인해 차질을 빚고 있다. 당초, 1MW 해수온도차발전은 육상형 플랜트로 추진될 계획이었으며, 이를 위해 플랜트 핵심장치의 개발이 2016년부터 2018년까지 진행되었고, 2019년 상반기에 전체를 바아지 상에 조립하여 2019년 9월말 동해 구룡포외해에서 단기 시운전 실험을 완료하였다. 이를 분해하여 키리바시로 운반하기 위한 준비를 해 놓고, 2020년에 육상 플랜트동 및 펌프핏을 설계, 건설하고, 플랜트를 운반해 갈 계획이었다. 이를 바탕으로 2021년에는 취수관을 제작, 운반 및 설치하고, 플랜트를 완성하여 장기운전 및 성능평가 실증실험을 완료할 계획이었다. 코로나19로 인해 1년 이상이 순연되어야 할 상황이고, 2년까지 순연될 수 있어서 현장 작업기간을 최소화하는 대안을 필요한 상황이다. 따라서, 해수온도차발전 플랜트를 전용 바아지에효율적으로 고정 설치하여, 라군 내부에 접안하고 돌핀 또는 말뚝 계류로 유지시켜서 장기 운전이 가능하도록 하는 방안을 고안하였다. 이를 위한 OTEC 바아지의 설계, 운반 및 설치 시나리오 등을 정리하여 개념설계를 실시하였고, 육상형 플랜트와 비교함으