풍력발전 기술

머리말 / 3

Chapter 1. 현대의 풍차와 풍력 자원 / 23
1.1 풍차의 역사 / 25
(1) 인류 최초의 원동기 / 25
(2) 문명과 함께 한 풍차 / 25
(3) 풍차를 꽃피운 네덜란드 / 27
(4) 밀려나는 풍차 / 28
(5) 현대 문명으로의 진입 / 29

1.2 다시 평가받는 풍차-풍력 르네상스 / 30
(1) 20세기의 끝없는 도전 / 30
(2) 그리고 지구환경 시대로 / 31

1.3 현대 풍차의 특징 / 33
(1) 풍력 터빈 발전기(WTGS) / 33
(2) 고속?고성능 풍차 / 34
(3) 집합화와 대형화 / 35

1.4 에너지 자원으로서의 바람 / 37
(1) 바람의 힘 / 37
(2) 에너지 자원으로서의 바람 / 38
(3) 어찌하여 바람이 부는가 / 38
(4) 대류권 / 39
(5) 풍력 에너지의 큰 장점 / 41
(6) 풍력 에너지의 단점 / 42

1.5 풍향의 관측 / 45
(1) 바람이 강한 지역을 탐색 / 45
(2) 한 쪽으로 뻗은 가지로 풍속을 잰다 / 46
(3) 윈드 시어 / 47

1.6 풍력도(風力圖)
(1) 세계의 풍력도 / 48
(2) 유럽의 풍력지도 / 49
(3) 풍력도의 예 / 50

1.7 바람의 특성과 풍차 도입 / 51
(1) 연간 평균 풍속 / 51
(2) 풍차의 등급 분류 / 51
(3) 바람의 특성과 풍차의 도입 / 53

Chapter 2. 풍차 공학(風車工學) / 55
2.1 풍차의 분류 / 57
(1) 프로펠러형 풍차 / 57
(2) 다리우스 풍차 / 59
(3) 풍차의 분류 / 60
(4) 풍차의 일반적인 분류 / 61

2.2 풍차공학의 기초 지식 / 63
(1) 양력과 항력 / 63
(2) 풍차의 동작 원리 / 67
(3) 수직축형 풍차의 경우 / 70
(4) 왜 양력형이 우수한가 / 70

2.3 풍차의 성능 / 73
(1) 파워계수 / 73
(2) 베츠의 한계 / 74
(3) 각종 풍차의 성능 / 77

2.4 풍력 발전기의 구성 / 80
(1) 브르슈의 풍차간 / 80
(2) 네덜란드 풍차의 구조 / 80
(3) 현대의 풍력터빈 발전기의 시스템 구성 / 81
(4) 로터계 / 82
(5) 전달계 / 83
(6) 전기계 / 84
(7) 운전?제어계 / 86
(8) 지지?구조계 / 88

2.5 풍차의 설계 / 89
(1) 풍력발전 시스템의 출력 / 89
(2) 최적화의 목표 / 90
(3) 건설 위치의 결정 / 91
(4) 풍차의 운전 모드 / 91
(5) 정격풍속의 결정 방법 / 93
(6) 로터의 최적 형상 / 94
(7) 최적한 블레이드 장수 / 94
(8) 가장 적합한 로터 주속 / 96
(9) 가장 적합한 풍차 크기 / 96

2.6 대형화와 집합화 / 98
(1) 풍차의 2대 결점에 도전하다 / 98
(2) 윈드 팜, 윈드 파크 / 98
(3) 대형화는 왜 필요한가 / 99

2.7 이용 가능률과 설비 이용률 / 104

2.8 미국의 프론티어 정신 / 105
(1) 캘리포니아 드림 / 105
(2) 개척정신의 승리 / 107
(3) 자연 에너지의 천국, 하와이 섬 / 109

Chapter 3. 덴마크의 풍력발전 기술 / 111
3.1 풍력발전의 시작 / 115
(1) 폴 라 쿠르에 의한 세계 최초의 풍력발전 / 115
(2) 본격적인 풍력발전의 시작 / 121
(3) 석유파동과 에너지 문제의 부각 / 131
(4) 대형기 개발 프로젝트 / 136

3.2 풍력 발전기의 산업화 / 139
(1) 신규 참가 / 139
(2) 도력 발전에 대한 투자와 건설 지원금 / 142
(3) 리소 국립연구소 / 143
(4) 캘리포니아 붐에 의한 산업의 확립 / 144
(5) 덴마크의 국내시장 / 146
(6) 풍차의 대형화 / 149
(7) 시장 확대와 대기업화 / 150

3.3 풍력 발전기 산업과 서플라이어 / 152
3.4 덴마크의 풍력발전 기술혁신 능력 / 160

Chapter 4. 독일의 풍력발전 기술 / 163
4.1 제2차 세계대전 이전 / 167
(1) 베츠에 의한 풍차공학 / 167
(2) 혼네프의 거대 풍차계획 / 168

4.2 제2차 세계대전 이후 / 172
(1) 1940년대 / 172
(2) W 34 / 173
(3) 그로비안(Growian) / 175

4.3 1990년대 이후 / 179
(1) 100/200MW 계획과 투자 지원금 / 180
(2) 고정 가격에 의한 전력 매입 / 181
(3) 저리의 융자 / 181

4.4 현재 독일의 풍력발전기 산업 / 182
(1) 에네르콘사 / 182
(2) 노르딕스사 / 183
(3) 리파워시스템스사 / 184
(4) 드 빈스사 / 184
(5) 기타 / 184

4.5 독일의 풍력발전 기술혁신 능력 / 185

Chapter 5. 네덜란드의 풍력발전 기술 / 187
5.1 전통적인 풍차의 쇠퇴 / 191
5.2 제2차 세계대전 이후 / 193
5.3 석유파동 이후 / 195
(1) 에너지 백서와 풍력발전의 목표 / 195
(2) 국가 프로젝트에 의한 대형기 개발 / 197
(3) 독자적으로 추진된 소형기 개발 / 198

5.4 NOW-1 / 199
(1) NOW-1과 참가 기관 / 199
(2) 수직축 풍력발전기와 수평축 풍력발전기 / 201
(3) 티프벤 / 204

5.5 NOW-2 프로젝트 / 207
(1) 수직축 풍력발전기(VAT) / 207
(2) 수평축 풍력발전기(HAT) / 208

5.6 풍력 에너지 통합 프로그램(IPW) / 213
5.7 TWIN 프로그램 / 217
5.8 네덜란드의 현재 풍력발전기 산업 / 218
5.9 네덜란드의 풍력발전 기술혁신 능력 / 221

Chapter 6. 일본의 풍력발전 기술 / 223
6.1 최근의 성장세와 정책방향 / 225

6.2 정부의 적극적인 지원 / 226
(1) 바람 토피아 계획 / 226
(2) 선샤인계획과 뉴선샤인계획 / 229
(3) 일본판 하와이, 미야꼬(宮古)섬 / 233
(4) 높은 운전실적 / 235
(5) WINDMEL 풍차 / 236

6.3 일본의 풍차 메이커 / 237
(1) 야마하 발동기 / 239
(2) 미쓰비시 중공업 / 241
(3) 낙도에서의 이용을 노리는 큐슈전력 / 244

6.4 일본 각지의 건설 실적 / 244
(1) 닷비(龍飛)의 윈드 파크 / 244
(2) 이쓰모(出雲)의 풍차 / 247
(3) 다찌가와마찌의 풍력개발 / 248
(4) 도쿄(東京)전력의 재도전 / 249
(5) IHI-130kW 풍차 / 252
(6) 혹까이도 전력의 도마리(泊) 윈드힐스 / 252

6.5 늘어나는 풍력 도입 / 253
(1) 중부전력의 베끼난 토피아 풍력발전 / 253
(2) 세도마찌의 점보풍차 / 253
(3) 마쓰도 해변공원 발전소 / 254

6.6 일본의 남극풍차 / 254
(1) 폭풍이 휘몰아치는 남극 / 255
(2) 팀워크로 어려움 극복 / 256

6.7 일본의 풍력발전 기술혁신 능력 / 257

Chapter 7. 풍력발전의 기술혁신 / 261
7.1 풍력기술의 장래 전망 / 263
(1) 90년대의 풍력기술 / 263
(2) 상업적 풍차의 운전실적 / 265

7.2 EC 여러 나라의 주울(JOULE) 계획 / 268
7.3 WINDMEL 풍차에서의 혁신기술 시험 연구 / 271
(1) 티타드 하브기구 / 271
(2) 가변속 운전 시스템 / 274
(3) 푸리 요 시스템 / 275
(4) 소프트 설계 타워 / 276
(5) 유연 설계 시스템에서 인텔리전트 시스템으로 / 277
(6) WINDMEL-Ⅱ의 개발 / 279

7.4 네덜란드의 FLEXTEETER기와 미국의 혁신풍차 / 280
(1) FLEXTEETER기 / 280
(2) 미국의 AWT 계획 / 282
(3) 혁신 풍차 / 282

7.5 대형기의 연구 개발 / 283
(1) 대형화하는 상업기 / 283
(2) 대형기의 개발상황 / 286
(3) 세계의 대표적인 대형기 / 287

7,6 해상 풍력과 산악 풍력 / 295
(1) 해상 풍력 / 295
(2) 산악 풍력 / 297