전 세계가 재생 에너지로 전환함에 따라 풍력 발전 단지는 에너지 인프라의 필수적인 부분으로 자리 잡고 있습니다. 이러한 설비의 신뢰성과 효율성을 보장하는 것은 필수적이며, 광섬유 감지 기술은 이러한 목표 달성에 핵심적인 역할을 합니다.
광섬유 감지 기술은 광섬유의 고유한 특성을 활용하여 광섬유를 따라 발생하는 온도, 응력, 그리고 음향 진동(소리)의 변화를 감지합니다. 풍력 발전 단지의 인프라에 광섬유 케이블을 통합함으로써 운영자는 이러한 중요 자산의 구조적 건전성과 운영 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있습니다.
그렇다면 정확히 무슨 용도로 쓰이나요?
구조 건강 모니터링
풍력 터빈은 더위, 추위, 비, 우박, 강풍 등 혹독한 환경에 노출되는 경우가 많으며, 해상 풍력 발전소의 경우 파도와 부식성 염수에 노출될 수 있습니다. 광섬유 센싱 기술은 분산 응력 센싱(DSS)과 분산 음향 센싱(DAS)을 통해 변형률과 진동 변화를 감지하여 터빈의 구조 및 운영 상태에 대한 귀중한 데이터를 제공할 수 있습니다. 이 정보를 통해 운영자는 잠재적인 취약점을 파악하고 고장 발생 전에 터빈을 보강하거나 수리하기 위한 사전 조치를 취할 수 있습니다.
케이블 무결성 모니터링
풍력 터빈을 전력망에 연결하는 케이블은 생산된 전기를 송전하는 데 매우 중요합니다. 광섬유 센싱 기술은 이러한 케이블의 무결성을 모니터링하여 매설 케이블의 깊이 변화, 가공 케이블의 응력 및 변형, 기계적 손상 또는 열적 이상을 감지할 수 있습니다. 지속적인 모니터링은 케이블 고장을 방지하고 안정적인 전력 송전을 보장합니다. 또한 송전 시스템 운영자(TSO)가 이러한 케이블의 전력 송전을 최적화하거나 극대화할 수 있도록 지원합니다.
어선 및 닻의 위험 식별
해상 풍력 발전소의 경우, 이러한 전력 케이블은 어선과 선박이 자주 운항하는 혼잡한 해역에 매설되는 경우가 많습니다. 이러한 활동은 케이블에 심각한 위험을 초래합니다. 광섬유 센싱 기술, 특히 분산 음향 센싱(DAS)은 어구나 닻으로 인한 간섭을 감지하여 임박한 충돌 경고 및 잠재적 손상에 대한 조기 경보를 제공할 수 있습니다. 이러한 위험을 실시간으로 파악함으로써 운영자는 선박의 항로 변경이나 케이블의 취약한 부분 보강 등 즉각적인 조치를 취하여 피해를 완화할 수 있습니다.
예측 및 사전 예방적 유지 관리
광섬유 센싱 기술은 풍력 발전 단지 구성 요소의 상태에 대한 지속적인 데이터를 제공하여 예측 정비를 수행합니다. 이 데이터를 통해 운영자는 정비가 필요한 시기와 장소를 예측하여 예상치 못한 고장을 방지하고 가동 중단 시간을 줄일 수 있습니다. 문제가 심각해지기 전에 해결함으로써 운영자는 긴급 수리 및 에너지 생산 손실과 관련된 상당한 비용을 절감할 수 있습니다.
안전 및 보호
광섬유 감지 기술 분야는 끊임없이 발전하고 있으며, 새로운 혁신을 통해 한 단계 더 도약하고 있습니다. 최신 기술로는 풍력 발전 단지 인프라와 주변 환경의 변화를 더욱 민감하고 정확하게 감지하는 향상된 분산 음향 감지(DAS) 시스템이 있습니다. 이러한 시스템은 케이블 근처의 기계적 또는 수동 굴착과 같은 다양한 유형의 교란을 구분할 수 있습니다. 또한 가상 펜스를 설정하고 케이블에 접근하는 보행자나 차량에 접근 경고를 제공하여 제3자의 우발적인 손상이나 고의적인 간섭을 방지하는 포괄적인 솔루션을 제공합니다.
광섬유 센싱 기술은 풍력 발전소의 모니터링 및 유지 관리 방식을 변화시키고 있습니다. 광섬유 센싱 기술은 풍력 발전소 구성 요소의 상태에 대한 실시간 연속 데이터를 제공하여 안전성, 효율성, 그리고 비용 효율성 측면에서 상당한 이점을 제공합니다. 운영자는 광섬유 센싱 기술을 도입함으로써 풍력 발전소 및 투자 프로젝트의 무결성과 수명을 보장할 수 있습니다.
게시 시간: 2025년 4월 3일