• Title/Summary/Keyword: 풍력자원평가

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Met-tower Shading Correction Program KIER-$ShadeFree^{TM}$ (풍황탑 차폐영향 보정 프로그램 KIER-$ShadeFree^{TM}$)

  • Kim, Hyun-Goo;Jeong, Tae-Yoon;Jang, Moon-Seok;Jeon, Wan-Ho;Yoon, Seong-Wook
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.190.1-190.1
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    • 2010
  • 풍력자원평가를 위해 풍력단지 개발대상지의 국지풍황 대표지점에 설치하는 풍황탑(met-tower 또는 풍황마스트; met-mast)은 모노폴(monopole), 삼각단면 트러스 또는 사각단면 트러스 구조를 갖는다. 풍향계 및 풍속계는 이러한 지지구조물에 의한 풍속의 교란 또는 차폐영향을 최소화하기 위하여 긴 붐(boom)의 끝단에 설치되지만 계측기가 풍황탑의 직후방 후류영역에 놓이게 될 경우 차폐영향을 완전히 피하기는 어렵다. 저자들의 선행연구에 따르면 풍황탑 차폐영향은 평균풍력밀도의 경우 2.5% 이상의 오차를 유발할 수 있으므로 풍력자원평가 시 필히 고려되어야 할 불확도 요인인 것이다. 이에 한국에너지기술연구원에서는 풍황탑 주위의 대기유동장을 전산유동해석을 이용하여 차폐영향의 정도를 정량적으로 수치모사함으로써 이를 보정하는 기술을 개발한 바 있다(현재 특허심사 중). KIER-$ShadeFree^{TM}$는 이 특허기술을 프로그램화 한 것으로, 시범적으로 다수의 풍황탑 풍력자원 측정자료에 적용하여 상당한 보정효과에 의한 풍력자원평가의 정확도 향상효과를 볼 수 있었다.

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Evaluation of Wind Turbine Efficiency of Haengwon Wind Farm in Jeju Island based on Korean Wind Map (풍력-기상자원지도에 기반한 제주 행원 풍력발전단지 효율성 평가)

  • Byon, Jae-Young;Kang, Mi-Sun;Jung, Hyun-Sook
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.34 no.7
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    • pp.633-644
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    • 2013
  • This study evaluates wind farm efficiency at Haengwon in Jeju Island. The actual energy production at Haengwon wind farm is compared with the estimated energy production based on Korean wind map which is developed at the National Institute of Meteorological Research/KMA. The validation of wind map at Gujwa located near the Haengwon wind farm shows that the wind speed is overestimated. The diurnal variation of wind speed shows a maximum value in the afternoon due to the effect of sea-land breeze. The ratio of the actual energy production at Haengwon wind farm and the estimated energy production based on the Korean wind map is 24.8%, while the distribution of energy frequency is similar each other. The difference of energy production is caused by mechanical error of the turbine and the overestimation of the simulated wind map. This study will contribute to the repowering of turbines for improving the efficiency of wind farm in the future.

A study on Design of Generation Capacity for Offshore Wind Power Plant : The Case of Chonnam Province in Korea (해상풍력 발전용량 설계에 관한 연구 : 전남사례를 중심으로)

  • Jeong, Moon-Seon;Moon, Chae-Joo;Chang, Young-Hak;Lee, Soo-Hyoung;Lee, Sook-Hee
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.13 no.3
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    • pp.547-554
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    • 2018
  • Wind energy is widely recognized as one of the cheapest forms of clean and renewable energy. In fact, in several countries, wind energy has achieved cost parity with fossil fuel-based sources of electricity generation for new electricity generation plants. Offshore wind energy development promises to be a significant domestic renewable energy source for the target of korea government 3020 plan. A pivotal activity during the development phase of a wind project is wind resource assessment. Several approaches can be categorized as three basic scales or stages of wind resource assessment: preliminary area identification, area wind resource evaluation, and micrositing. This study is to estimate the wind power capacity of chonnam province offshore area using three basic stages based on the six meteorological mast data. WindPRO was used, one of a well-known wind energy prediction programs and based on more than 25 years of experiences in development of software tools for wind energy project development. The design results of offshore wind power generation capacity is calculated as total 2.52GW with six wind farms in chonnam offshore area.

Wind Resource Assessment on the Western Offshore of Korea Using MERRA Reanalysis Data (MERRA 재해석자료를 이용한 서해상 풍력자원평가)

  • Kim, Hyun-Goo;Jang, Moon-Seok;Ryu, Ki-Wahn
    • Journal of Wind Energy
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    • v.4 no.1
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    • pp.39-45
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    • 2013
  • Massive offshore wind projects of have recently been driven in full gear on the Western Offshore of Korea including the 2.5 GW West-Southern Offshore Wind Project of the Ministry of Trade, Industry and Energy, and the 5 GW Offshore Wind Project of the Jeollanamdo Provincial Government. On this timely occasion, this study performed a general wind resource assessment on the Western Offshore by using the MERRA reanalysis data of temporal-spatial resolution and accuracy greatly improved comparing to conventional reanalysis data. It is hard to consider that wind resources on the Western Sea are excellent, since analysis results indicated the average wind speed of 6.29 ± 0.39 m/s at 50 m above sea level, and average wind power density of 307 ± 53 W/m2. Therefore, it is considered that activities shall be performed for guarantee economic profits from factor other than wind resources when developing an offshore wind project on the Western Offshore.

Wind Farm Siting in Mountainous Terrain By Geomorphometric Characterization (지형형태 분류에 의한 산악지형 내 풍력단지 입지평가)

  • Kim, Hyun Goo;Hwang, Hyo Jung;Kang, Yong Heack;Yun, Chang Yeol;Jung, Bi Rin;Song, Kyu Bong
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.22 no.4
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    • pp.13-19
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    • 2014
  • To develop a wind farm in a mountainous terrain like Korea, it is generally more advantageous to install wind turbines along a mountain ridge where has relatively better wind resource because that is open in all directions and free from shielding by the surrounding topography. In this study, the SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) v4.1 3 arc-second resolution digital elevation database and the geomorphometric characterization software LandSerf v2.3 are used to extract ridge lines for assessing a wind farm siting in mountainous terrain. The effectiveness of wind farm siting along a ridge line is confirmed that the most of wind turbines in the Gangwon, Taegisan, and Maebongsan wind farms in Korea's mountainous terrain are placed along the primary and secondary ridge lines where wind resource is relatively outstanding.

Application of InVEST Offshore Wind Model for Evaluation of Offshore Wind Energy Resources in Jeju Island (제주도 해상풍력 에너지 자원평가를 위한 InVEST Offshore Wind 모형 적용)

  • KIM, Tae-Yun;JANG, Seon-Ju;KIM, Choong-Ki
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.20 no.2
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    • pp.47-59
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    • 2017
  • This study aims to assess offshore wind energy resources around Jeju Island using the InVEST Offshore Wind model. First the wind power density around the coast of Jeju was calculated using reanalysis data from the Korean Local Analysis and Prediction System (KLAPS). Next, the net present value (NPV) for the 168MW offshore wind farm scenario was evaluated taking into consideration factors like costs (turbine development, submarine cable installation, maintenance), turbine operation efficiency, and a 20year operation period. It was determined that there are high wind resources along both the western and eastern coasts of Jeju Island, with high wind power densities of $400W/m^2$ calculated. To visually evaluate the NPV around Jeju Island, a classification of five grades was employed, and results showed that the western sea area has a high NPV, with wind power resources over $400W/m^2$. The InVEST Offshore Wind model can quickly provide optimal spatial information for various wind farm scenarios. The InVEST model can be used in combination with results of marine ecosystem service evaluation to design an efficient marine spatial plan around Jeju Island.

Uncertainty Analysis on Vertical Wind Profile Measurement of LIDAR for Wind Resource Assessment (풍력자원평가를 위한 라이다 관측 시 풍속연직분포 불확도 분석)

  • Kim, Hyun-Goo;Choi, Ji-Hwee;Jang, Moon-Seok;Jeon, Wan-Ho
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.185.1-185.1
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    • 2010
  • 원격탐사(remote sensing)란 관측 대상과의 접촉 없이 멀리서 정보를 얻어내는 기술을 말한다. 기상관측분야에는 이미 소다(SODAR) 장비가 폭넓게 사용되거 왔으나 최근 풍력자원평가(wind resource assessment)를 위한 풍황측정에 SODAR와 더불어 라이다(LIDAR)가 적극적으로 활용되기 시작하고 있다. 참고로 SODAR(SOnic Detection And Ranging)는 수직 및 동서 남북 방향으로 음파를 발생시키고 대기유동에 의해 산란 반사된 에코를 수신하여 진동수 변화와 반사에코 강도를 측정하여 각 방향의 에코자료를 벡터 합성함으로써 풍향 및 풍속을 산출하는 원리이다. 반면 LIDAR(Light Detection And Ranging)는 비교적 최근에 풍황측정 용도로 개발된 레이저 탐지에 바탕을 둔 원거리 센서로, 공기입자(먼지, 수증기, 구름, 안개, 오염물질 등)에 의해 산란된 레이저 발산의 도플러 쉬프트(Doppler shift)를 이용하여 풍향 및 풍속을 측정하는 원격탐사 장비이다. 풍력자원평가 측면에서 라이다는 그 정확도가 IEC61400-12에 의거한 풍황탑(met-mast) 측정자료 다수와의 비교검증 실측평가(Albers et al., 2009)를 통하여 입증된 바 있다. 한편 한국에너지기술연구원에서 운용 중인 라이다 시스템은 그림 1의 우측 그림과 같이 1초에 $360^{\circ}$를 스캔하여 50지점에서 반사되는 레이저를 스펙트럼으로 측정하되 설정된 관측높이에서 풍속은 샘플링 부피(sampling volume)의 평균값으로 정의된다. 그런데 샘플링 부피는 설정된 관측높이로부터 상하 12.5m, 총 25m의 높이구간에서 관측한 스펙트럼의 평균값을 그 중앙지점에서의 풍속으로 환산하는 알고리듬(algorithm)을 채택하고 있다. 따라서 비선형적으로 변화하는 풍속연직분포 관측 시 풍속환산 알고리듬에 의한 측정오차가 개입될 가능성이 존재하는 것이다. 이에 본 연구에서는 라이다에 의한 풍속연직분포 측정 시 샘플링 부피의 구간 평균화 과정에서 발생하는 불확도(uncertainty)를 정량적으로 분석함으로써 라이다에 의한 풍속연직분포 관측의 불확도를 정량평가하고자 한다.

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A Study on the Impact Assessment of Marine Environmental Damage for Efficient Operation of Offshore Wind Farm Energy Area - The Offshore Floating Wind Farm Energy Area in Ulsan Waters - (해양공간계획에 따른 효율적인 해상풍력발전단지 운영을 위한 해양환경 피해 영향성 평가 연구 - 울산 부유식 해상풍력발전단지 해역 중심으로 -)

  • Kim, Tae-Goun;Choi, Su-Young;Kwon, Suk-Jae
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2019.11a
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    • pp.213-215
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    • 2019
  • 본 논문은 해양공간계획법에 근거한 해양에서의 다양한 용도 경합이 예상되는 울산 부유식 해상풍력발전단지 조성사업에 대하여 살펴보고자 한다. 해양공간계획법에 따르면 다양한 용도가 중첩되는 경우, 자연환경, 사회경제적 여건 및 주변 해역의 이용 및 보전 현황 등을 고려하여 관리의 우선순위를 정해야 한다. 이에, 해상풍력발전단지 설립에 따른 해양환경 및 천연자원 영향성 평가의 경제적 피해액을 추정한다. 이는 해양공간계획 시, 용도지정 우선순위를 정할 때 객관적 자료가 될 수 있고, 나아가 효율적인 풍력발전단지 운영을 위한 기초 자료가 될 것이다.

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A case study of wind park development and commercial operation (풍력발전단지 조성 및 운영 사레 연구)

  • Byun, Hyo-In;Cho, Joo-Suk;Ryu, Ji-Yoon;Kim, Doo-Hoon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.06a
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    • pp.292-295
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    • 2006
  • 2005년 말 현재, 국내의 상업운전 중인 풍력발전기는 93.5MW(KPX 2005)에 불과하여 민간의 풍력에너지 개발 참여를 위한 사업타당성 조사에서 상업운전에 이르는 풍력발전단지 개발절차에 대한 사례 연구가 미비하다. 최근 신재생에너지 보급을 위한 정부의 강력한 의지와 맞물려 민간의 대규모 풍력발전단지 개발 계획이 속속 진행되고 있는 여건에서, 국내 최초의 대단위 상업용 풍력발전단지인 영덕풍력발전의 개발 및 운영사례를 통해 국내 풍력발전단지 개발 시 고려사항과 발생 가능한 문제점 및 해결방안을 제시한다.

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Wind Resource Assessment of the Antarctic King Sejong Station by Computational Flow Analysis (남극 세종기지의 전산유동해석에 의한 풍력자원평가)

  • Kim, Seok-Woo;Kim, Hyun-Goo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.376-377
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    • 2007
  • In accordance with Madrid and Kyoto Protocols, a 10kW wind turbine installed about 625m away from the King Sejong Station in the Antarctica has been in operation successfully. The current location of the wind turbine has different geographic surroundings from the previous candidate site considered in 2005 and that makes re-evaluation of wind resource at the current site including geographic effects necessary. Especially, strong wind flow derived by steep and complex terrain is dominant in the Antarctica so that computational flow analysis is required. The wind rose measured at the previous and current installation location are identical with strong meteorological correlation but prevailing directions of wind power density are different because of local wind acceleration due to complex terrain. Numerical analysis explains which effects brings this discordance between the two sites, and a design guideline required for additional wind turbine installation has been secured.

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