풍력발전기의 블레이드 피치 제어는 어떻게 하나요?
풍력발전기는 바람의 속도가 적거나 일정 속도 이상이 되면 블레이드가 회전하지 않도록 피치 제어와 브레이크를 작동한다고 들었습니다. 피치 제어 방법이 어떻게 되나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
정확하게 파악하고 계신 것처럼 피치 제어는 풍력 터빈의 효율성과 안정성을 관리하는데 매우 중요합니다.
풍력발전기의 피치 제어는 터빈 블레이드의 각도를 바람에 맞춰 조절하는 시스템을 의미합니다. 이는 블레이드가 받는 바람의 힘(풍압)에 따라 그 경사각을 변화시켜 면적과 공기역학적 양력을 조절하는 원리입니다. 주요 방법으 ㄴ다음과 같습니다.
제어 목표 : 풍력 터빈의 성능을 최적화하고 회전 속도 및 생성되는 공기역학적 양력을 제어하여 효율을 높입니다. 동시에 과도한 바람으로 인해 터빈에 무리가 가는것을 방지하여 손상을 막는 역할을 합니다.
구동방식 : 블레이드의 피치를 조절하기 위해 블레이드의 길이방향 축에 대해 블레이드를 회전시키는 피치 구동 시스템이 사용됩니다. 이 시스템은 주로 모터와 구동 피니언, 윤활 피니언 등으로 구성되어 있으며 이 모터가 블레이드를 정밀하게 회전시켜 각도를 조절합니다.
작동원리 :
낮은 풍속 : 바람이 약할때는 블레이드를 최대한 바람을 많이 받을수있는 각도로 조절하여 에너지를 효율적으로 생산합니다.
정격 풍속이상 : 바람이 강해져 발전기가 너무 빨리 돌 위험이 있거나 정격 속도를 넘어설 경우, 블레이드의 각도를 조절(깃털 모양으로, 바람이 통과하도록) 하여 바람의 저항을 줄이고 회전 속도를 늦춥니다. 이는 터빈이 과도한 부하를 받거나 파손되는 것을 방지하기 위함입니다. 필요시 이 각도 조절만으로도 제동 효과를 낼 수있습니다.
이러한 자동 피치 제어 시스템 덕분에 풍력 터빈은 다양한 풍속 환경에서도 안정적이고 효율적으로 전력을 생산할수있게됩니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
풍력 발전기의 피치 제어는 블레이드의 각도를 조절하여 바람의 세기에 따라 회전 속도를 조절하는 기술입니다. 일반적으로는 각 블레이드마다 모터와 제어 시스템을 통해 블레이드의 피치를 조절합니다. 바람이 강할 때는 블레이드의 피치를 증가시켜 회전 속도를 제한하고, 바람이 약할 때는 피치를 감소시켜 효율적인 발전을 도모합니다.