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[독일] TÜV SÜD, 풍력 터빈 발전기 수명 연장 평가 서비스 공개

부유식 하부구조와 접이식 타워를 갖춘 해상 풍력발전기

TÜV SÜD가 4월 2일부터 4일까지 스페인 빌바오에서 개최되는 WindEurope 2019에 참여한다. TÜV SÜD는 풍력터빈 발전기(WTGs)의 수명 연장을 위한 평가, 검사, 인증 서비스와 해상 풍력터빈의 부유식 하부구조 인증 서비스를 선보인다.

TÜV SÜD는 해상 풍력 발전 단지 인증 관련 독일연방해양수로국(Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, BSH)에 의해 인정받은 ‘해상 및 육상풍력터빈 및 부품 공인 인증 기관’이다. TÜV SÜD는 국제 해상풍력프로젝트에서 필요한 모든 유형의 검사, 전문가 보고서 및 인증에 있어 방대한 경험을 보유하고 있다.

풍력 터빈 발전기의 설계 수명이 다해가면, 운영사는 터빈을 해체할지, 현대화 할지, 또는 계속 사용할지 결정해야 한다. 수명연장 평가 및 검토를 통해 해당 풍력터빈 또는 풍력 발전소가 지속적으로 운영할 수 있을지 확인할 수 있다.

TÜV SÜD Industrie Service 풍력 발전 사업부 총괄인 마틴 웨버퍼(Martin Webhofer) 박사는 “수명평가를 통해 풍력 터빈의 사용 기간 동안 노출되었던 부하와 스트레스 등 다양한 측면을 검토한다”고 말했다.

형식 인증에 따른 설계 조건 및 터빈 작동 현장의 특정 조건을 고려해 컴퓨터 시뮬레이션 기법이 활용된다. TÜV SÜD 전문가들은 풍력 터빈 발전기의 보수 상태를 평가하기 위해 현장 점검을 실시하고 풍력 터빈 발전기 수명 연장에 필요한 조건들을 명시하여 전문가 보고서 (expert report)를 발행한다.

전문가 보고서에 명시된 수명 연장 조건이 어떤 노력과 비용이 드는지 명확하게 확인할 수 있으며 풍력 터빈 발전기의 수리 상태에 대한 상세한 보고서가 함께 제공된다. 해당 터빈 발전기를 지속적으로 운영 시 수반되는 위험요소와 기회요소가 무엇인지도 확인할 수 있어 운영사가 의사결정을 하는 데 있어 기초 자료로 활용된다.

◇사이트별 요구사항을 고려한 인증서

풍력 발전소의 수익성은 현장운영 조건을 반영하여 터빈 설계를 조정함으로써 크게 개선될 수 있다. 이와 같은 조정은 플랫폼 설계의 장점을 유지하는 한편, 타워와 Foundation, 터빈 제어 시스템 또는 로터(rotor)와 나셀(nacelle) 설계에 관한 것일 수 있다.

TÜV SÜD의 사이트별 설계 인증서를 통해 제조업체와 프로젝트 개발자는 최적화된 터빈이 특정 현장에 이상적으로 적합한지 확인할 수 있다. 인증은 플랫폼 인증서의 설계 검사를 기반으로 하며 추가적으로 현장의 고유 요인이 포함된다. TÜV SÜD의 30년 풍력발전 산업 경험을 바탕으로 지속적으로 개선되고 발전해온 컴퓨터 기반의 방법을 통해 사이트 고유의 설계증명서가 발급되며, 사이트의 특정 상황이나 풍력 사업 입찰 상황에 따라 발급 가능하다.

◇해상 풍력 발전 터빈 부유식 하부구조 인증

TÜV SÜD는 지난해 스페인 엔지니어링 및 컨설팅 회사인 ESTEYCO과 ‘부유식 하부구조와 접이식 타워를 갖춘 해상 풍력발전기’에 대해 컨소시엄 시범사업을 진행한 바 있다. 부유식 하부구조로 심 해저에서도 실현가능하다. 해상 운송 중에는 하부구조가 부유식(floating) 선체 역할을 하고, 접이식(Telescopic) 타워는 접혀 무게 중심을 낮게 유지함으로써 부유식 플랫폼의 안정성을 향상시킨다. 설치 시에는 하부구조가 내려가고 접이식 타워가 확장된다.

TÜV SÜD Industry Service GmbH의 프로젝트 매니저 플로리안 싱어(Florian Singer)는 “이 기술을 활용하면 해상 풍력발전기 설치 비용을 대폭 절감할 수 있다. 드라이도크 안에서 프리캐스트와 현장 콘크리트 타설로 전체 구조를 제조할 수 있으며 운송 및 설치 시, 값비싼 설치용 특수선박과 크레인을 사용할 필요가 없다”고 설명했다. TÜV SÜD는 풍력터빈 하부구조의 설계 검토부터 설치 검사에 이르기까지 각 단계별로 전문 서비스를 제공한다.

◇디지털 검사

TÜV SÜD는 풍력 터빈 발전기 검사, 보수 상태 평가 및 검사결과 평가를 위해 데이터베이스가 지원되는 IT 솔루션을 개발했다. 완전히 디지털로 진행되는 디지털 검사는 효율적인 검사 프로세스와 잘 짜여진 데이터 수집이 결합되어 있다. 앞으로 TÜV SÜD는 운영사에게 풍력 터빈에 대한 쌍방향 결함 통계에 대한 접근방식을 제공할 계획이다.