해상풍력 에너지 (고정식 및 부유식 터빈의 환경조건과 동역학)

해상풍력 에너지 (고정식 및 부유식 터빈의 환경조건과 동역학)

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Description
많은 국가들이 CO2 배출 감축 목표를 달성하기 위해 풍력 에너지 확대 계획을 수립하고 있다. 그러나 제한된 육상 가용 면적과 안정적인 풍황 조건에 대한 요구는 해상풍력 발전 기술의 발전을 촉진시켰고, 이는 대형 터빈의 개발을 가능하게 하였다. 동시에 해상환경에서는 터빈의 설계, 설치, 운영 및 유지관리와 관련된 새로운 기술적 난제가 수반된다.
해상환경에 대한 개요를 시작으로, 풍력 및 파랑의 동역학, 풍력터빈의 공기역학과 유체역학적 하중, 해상작업, 그리고 풍력단지의 배치까지 폭넓게 다루고 있다. 각 장에는 실무 적용 예제와 이해를 돕는 연습 문제가 포함되어 있으므로, 환경과학 및 공학 분야의 대학원생과 연구자뿐만 아니라 풍력 에너지 산업에 종사하는 실무자에게도 유용한 참고서로 활용될 수 있다.
저자

NielsenF.G.

FinnGunnarNielsen교수는베르겐대학교(UniversityofBergen)지구물리학연구소(GeophysicalInstitute)소속으로,2023년까지베르겐해상풍력센터(BergenOffshoreWindCentre)의소장을역임하며,해상풍력관련연구를이끌어왔다.Nielsen교수는40년넘게산업연구에종사해왔으며,2002년부터는세계최초의실규모부유식풍력터빈인Hywind개념개발을위한연구프로젝트를주도하였다.

목차

CHAPTER01.해상풍력개론
1.1해상풍력사업의필요성
1.2본서의구성
1.3설계에필요한절차
1.4풍력터빈의배치

CHAPTER02.해상환경
2.1바람
2.2해양파랑
2.3파랑통계

CHAPTER03.풍력에너지와풍하중
3.1Betz이론
3.2후류회전효과
3.32차원양력면
3.4블레이드요소운동량기법
3.5항력기반장치
3.6비정상효과
3.7와류기법
3.8수평축풍력터빈의특성
3.9가변속도및블레이드피치제어를적용한수평축풍력터빈의제어

CHAPTER04.해상풍력터빈지지구조
4.1서론
4.2해상풍력터빈의구성요소
4.3고정식지지구조
4.4부유식지지구조

CHAPTER05.선형동역학
5.1단자유도시스템:자유진동
5.2단자유도시스템:강제진동
5.3다자유도시스템
5.4연속시스템(ContinuousSystem)

CHAPTER06.고정식지지구조에작용하는파랑하중
6.1소형체에작용하는파랑하중계산의일반원칙
6.2세장한구조물에작용하는파랑하중
6.3세장비가작은연직실린더에작용하는파랑하중:MacCamyandFuchs이론
6.4임의형상의구조물
6.5급경사파랑의영향
6.6모드하중
6.7해저퇴적물의모델링

CHAPTER07.부유식지지구조
7.1파랑에의한운동:운동방정식
7.2질량행렬
7.3감쇠
7.4파랑가진력
7.5복원력
7.6계류선
7.7저주파바람에의해유도되는운동
7.8부유식풍력터빈의제어이슈

CHAPTER08.해상작업
8.1설치작업
8.2접근
8.3작업가능기상조건
8.4인양작업의동역학
8.5체결작업중충격및스내치하중의통계분석

CHAPTER09.해상풍력단지
9.1전력생산단가
9.2풍력단지배치
9.3후류

APPENDIXI.2차원경계층방정식
APPENDIXII.Theodorsen함수의점근거동
APPENDIXIII.라플라스변환
APPENDIXIV.폰툰의부가질량행렬에서회전항
APPENDIXV.시간영역의노치필터

참고문헌
Index