적용 사례 / 풍력 터빈의 음향 제어

프랑스 남서쪽 마을을 내려다보는 FT742DM-50 초음파 풍향풍속계를 장착한 풍력 터빈

배경

Spica Technology는 새 터빈 또는 기존 터빈의 소프트웨어와 전자 기기를 개발하고 설치하여 성능과 가용성을 최적화합니다. 1997년에 설립되어 덴마크에 위치한 이 기업은 전세계 풍력 터빈 제조 업체와 전력 제공 업체 및 풍력 발전소 운영자 및 보유자와 가까이 협업합니다. 공급 업체, 서비스 제공자, 자산 보유자 및 유틸리티와 협업을 통해, 그들의 서비스와 기존 제품을 개조하는 제품은 기존 터빈의 수명을 연장하여 높은 성능을 유지하고 서비스 비용을 낮게 유지합니다.

Spica의 고객 중 한 곳은 풍력 발전소 소유자로서 프랑스 남서부의 마을을 내려다보는 현장에 15년 된 Nordex N60 1.3 MW 터빈을 가진 이였습니다.

소유자는 소음 방해를 최소화하기 위해 특정 바람 조건에서는 터빈을 중단하기로 현지 마을과 계약했습니다. 마을은 풍력 발전소 소유자가 터빈 가동 중단으로 인해 생산을 이을 수 없는 것에 보상하기로 동의했습니다.

하지만 실제로는 생산하지 못한 분량에 댁한 비용이 기존에 계산한 보상보다 컸습니다. 터빈이 꽤 노후했고 기계적 풍속계로 풍속과 풍향을 읽고 있어, 터빈을 중단하고 다시 작동하는 전체 프로세스가 비효율적이고 비용이 컸습니다.

터빈 중단하는 결정은 실시간 데이터가 아닌 기상 예보에 기반을 두고 있었습니다. 때문에 풍향이 예보와 다를 경우, 또는 예상보다 빨리 변할 경우 터빈을 다시 작동시켜야 했습니다. 이 절차는 완전히 수동이었기에 진행이 느렸습니다.

소유자는 터빈의 다운타임을 줄이기 위해 이러한 결정을 내리는 데 더 좋은 방법을 찾아야 했습니다. 그들은 최대한 현 조건을 준수하기 위해 실시간 풍속 및 풍향 데이터를 제어기에 전달하여 자동으로 터빈을 중단 및 가동해야 했습니다.

프랑스에 있는 풍력 터빈의 번개 링 내부에 있는 FT742-DM50 초음파 풍향풍속계프로젝트

2020년 9월, Spica Technology는 터빈마다 FT742-DM50 초음파 풍향풍속계를 두 대 장착하면서 구형 제어기 솔루션을 새로 개조했습니다.

FT742-DM50 센서로부터 실시간 데이터를 받아, 각 개별 터빈은 특정 음향 계획에 따라 프로그래밍했습니다. 각 터빈의 제어기는 특정 조건이 충족되면 자동으로 터빈을 중단하고, 최대한 빠른 시점에 즉각적으로 재가동하였으며, 수동 작동이 전혀 필요없었습니다.

풍력발전소 소유자는 터빈의 가용성이 높아지고 수동 작동 및 서비스에 발생했던 비용을 절약할 수 있어 만족했습니다. 탁월한 부식 저항성과 번개 보호 기능을 갖춘 FT742-DM50 센서는 오래된 터빈도 수년이나 더 신뢰할 수 있는 작동을 계속하도록 해줄 것입니다.

결론

“해당 프로젝트는 아주 성공적이었습니다. 이는 다양한 요소를 합친 결과였습니다. 제어기와 원격 액세스로 가용성을 개선할 수 있었습니다. 또한 새로운 FT 센서는 이 솔루션의 일부였습니다.

이제 Spica의 DNA에는 항상 우리 고객에게 현존 최고의 기술을 제공하는 것이 각인되었습니다. 풍향풍속계에 있어, FT 테크놀로지스는 풍력 터빈 시장 최고의 제품은 FT 센서라고 자부합니다. 이것이 FT와 파트너십을 맺고 FT의 센서로 구형 장치를 개조한 이유입니다.

저희가 생각 할 때는 오래된 센서를 교체해야 하는 경우, FT가 제공하는 새 기술을 선택하는 것이 당연한 선택지로 보입니다.

풍력 업계에서 FT는 아주 좋은 품질을 제공하는 것으로 정평이 나있습니다. FT는 이미 신뢰할 수 있으므로 그들의 센서를 사용하는 우리의 결정을 우리 고객에게 정당화시킬 필요가 없습니다. 차량을 구매할 때 미쉘린 타이어가 장착된다면 좋게 생각하는 것과 같습니다. 브랜드를 잘 알고 인정하기에 달리 질문할 것이 없습니다. FT도 똑같습니다.”

Benny Thomsen
최고 경영자
Spica Technology ApS

“터빈에 장착한지 10년이 넘은 FT 센서가 좋은 상태를 유지하고 있는 것을 보면 그렇게나 오랜 시간동안 터빈 위에 있었다는 사실을 알아채지 못할 정도라 정말 놀랍습니다.

추운 기후에 터빈이 있는 고객에게도 FT 센서가 가장 좋은 선택지라고 느낍니다. 더 나은 히팅 시스템이 있어 터빈 운영자에게 더 나은 가용성을 제공합니다.

FT742-DM50은 아주 좋은 새 모델입니다. 레이저 도구로 정렬하기 쉬우며, 한 번 장착하면, 추후 변경해야 할지라도 항상 정렬되어 있을 것이기에 안심해도 됩니다.”

Anders B. Jensen
최고 기술경영자
Spica Technology ApS

사용된 제품:

FT742-DM50 풍향풍속계는 50mm 외경 파이프에 직접 장착되어 최대 75m/s까지 풍속을 읽어냅니다. 우수한 내부식성 및 번개 보호 기능을 갖춘 DM50은 풍력 터빈 및 다양한 기상 응용 분야를 위한 뛰어난 선택입니다. 쉽게 정렬하기 위해서, DM50은 저희의 FT039정렬 칼라 및 FT040장착 도구를 사용하여 거치할 수 있습니다.

프랑스에 있는 풍력 터빈의 번개 링 내부에 있는 FT742-DM50 초음파 풍향풍속계
정렬 칼라와 레이저 정렬 도구를 사용해 풍력 터빈에 마운팅하고 있는 FT742-DM50 초음파 풍향풍속계