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May 18, 2023

선정된 발트해 해상풍력발전 단지의 선박 영역 폭에 따른 항해 위험 지표 분석

과학 보고서 13권,

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 9269(2023) 이 기사 인용

측정항목 세부정보

본 연구는 폴란드 연안 지역 내에 건설될 해상 풍력 발전 단지 내에서 관찰된 다양한 수문기상학적 조건(평균 및 악화된 조건)에서 항해하는 선택된 대표 선박 9척에 대해 추정된 선박 영역 폭의 함수로서 항해 위험 지표를 분석하는 것에 관한 것입니다. 발트 해. 이를 위해 저자는 PIANC, Coldwell 및 Rutkowski(3D)의 지침에 따라 세 가지 유형의 도메인 매개변수를 비교합니다. 이 연구를 통해 안전하다고 간주될 수 있고 선택적으로 바로 근처 및 해상 풍력 발전소 내에서 항해 및/또는 낚시가 허용될 수 있는 선박 그룹을 선택할 수 있었습니다. 분석에는 해상 항법 및 조종 시뮬레이터를 사용하여 얻은 수문 기상 데이터, 수학적 모델 및 운영 데이터가 필요했습니다.

발트해는 수심이 얕고 평균 풍속이 높으며 파도 높이가 낮고 조수가 약합니다. 이러한 조건은 해상 풍력 에너지 생산을 위한 낮은 수준의 에너지 비용(LCOE) 값을 초래하고 발트해를 해상 풍력 발전 단지(OWF) 개발을 위한 유망 지역으로 만듭니다. 현재까지 해상 풍력 터빈은 덴마크, 독일, 스웨덴, 핀란드에 설치되었지만 폴란드 배타적 경제 수역(EEZ) 내에 풍력 발전소는 없습니다. 폴란드는 개발 전 단계와 동의 단계의 마지막 EU 국가입니다. 그러나 이러한 투자 중 일부에 대해 많은 사전 투자 조사 및 설문 조사 캠페인이 수행되었습니다1,2,3,4. 현재 8개 프로젝트는 해상풍력법에 따라 도입된 행정 절차의 일환으로 폴란드 에너지 규제청(ERO)이 승인한 차액계약(CfD)을 확보했습니다. 투자자가 선언한 대로 가장 발전된 프로젝트는 2026년에서 2027년 사이에 위탁되어야 합니다2.

발트해는 세계에서 가장 바쁜 바다 중 하나이며, 해상 운송은 전 세계 해상 화물 운송의 15%를 차지합니다5. 폴란드 통계청에 따르면6, 화물 회전율, 승객 교통량, 폴란드 항구에 정박하는 선박의 수가 지난 몇 년간 증가했습니다. 운송 및 관광 외에도 해상에서의 인간 활동은 석유 및 해산물 산업과도 관련이 있습니다. 위의 내용을 분석해 보면, 설치된 해상풍차는 항해 안전에 영향을 미치는 항해 방해물이 될 것이라는 것이 분명해집니다7,8,9,10,11,12,13,14,15,16. 따라서 OWF 주변을 항해하는 대표적인 선박에 대한 안전지대를 설정하고 OWF 영역 내에서 운항하는 동안 항해의 안전성을 평가하고 소위 항해 위험 지표를 추정하는 것이 필요하다.

발트해 지역에서는 풍력 발전소를 통한 선박 운송에 대해 다양한 규제 체제가 적용됩니다. 예를 들어, 벨기에와 독일에서는 풍력 발전 단지가 사고나 터빈 손상을 방지하기 위해 해상 배제 구역으로 간주되는 반면, 영국과 덴마크에서는 풍력 발전 단지가 운송 및 상업용 및 레크리에이션 용도로 개방되어 있습니다. 예를 들어, 덴마크에서는 최대 길이 24m의 선박이 통과할 수 있도록 풍력 발전소가 개방되어 있습니다. 이러한 작업은 VHF 및 AIS 시스템이 작동 및 활성화된 낮에만 수행될 수 있습니다. 해상 풍력 발전소 내에서 해저 교란 활동 및 제3자 다이빙 활동은 금지되어 있습니다. 터빈 주변에는 50m의 안전 구역이 설정되어 있으며, 해상 변전소 주변에는 500m의 안전 구역이 그대로 유지됩니다. 신규 해상풍력발전단지의 경우 최대 45m의 선박이 통과할 수 있도록 통로 설치가 검토되고 있다17.

해상 재생 가능 에너지 설치에 대한 안전 항해 지침에 대한 영국 요구 사항(영국 해양 및 해안경비대, 2016)은 배송 경로에서 터빈의 안전 거리를 추정하기 위한 다음 권장 사항을 제공합니다.