수심 측정 데이터로 스위스 수력 발전 최적화

스위스 강과 저수지 인프라의 안전과 보호 보장

스위스 에너지 회사인 Axpo가 수력 발전 인프라를 유지하려면 수심 측량 및 사이드스캔 데이터를 수집하는 것이 필수적입니다. 특히 빙하가 스위스의 강과 호수에 버리는 잔해가 기계에 심각한 손상을 줄 수 있기 때문입니다. 침적 및 정련의 모니터링 및 측정은 최적의 발전을 확보하는 데 도움이 되며, Axpo의 댐 안전 부서는 2019년부터 이러한 목적으로 간섭계 수심 측정 소나를 사용해 왔습니다. 2022년에 팀은 소나에 대한 새로운 AI 업그레이드를 받았습니다. 물이 계속 흐르도록 하기 위해 사용.

오늘날 스위스 전기의 60% 이상이 수력 발전에 의해 생산되며, 증가하는 소비량을 충족하고 잠재적인 에너지 격차를 해소하기 위해 더 많은 생산 능력을 계획하고 있습니다. 새로운 용량은 정확한 수심 측량 또는 측면 스캔 데이터가 필요한 주요 프로젝트와 소규모 혁신, 최적화 및 확장에서 비롯됩니다.

소규모 혁신의 예로 Axpo는 미래에 모든 킬로와트시가 중요하다는 점을 이해하고 Curnera와 Nalps 저수지 사이의 물 이동 라인에 소형 2.5MW 터빈을 설치했습니다. 이전에 개발되지 않았던 이 자원은 2022년 초에 가동을 시작했으며 연간 최대 1,000만kWh의 전력을 생산할 것으로 예상됩니다. 이는 약 2,200가구에 공급하기에 충분합니다.

새로운 용량이 분명히 필요하지만 기존 용량을 유지하는 것은 큰 과제입니다. 특히 수자원 네트워크로 유입되는 빙하 잔해의 양을 고려하면 수력 발전소의 기계에 심각한 손상을 줄 수 있을 뿐만 아니라 더 하류의 생태계에도 영향을 미칠 수 있다는 점을 고려하면 더욱 그렇습니다. 엔지니어가 최선의 조치를 결정할 수 있도록 수심 측정 및 측면 스캔 데이터는 이러한 퇴적물의 축적을 모니터링하는 데 필수적입니다.

Axpo의 댐 안전 부서는 회사 수력 발전소의 입구 주변에서 물질이 어떻게 수집되는지 정확하게 보여주는 데이터를 수집, 배포, 저장, 분석, 처리 및 제시하는 임무를 맡고 있습니다. 이물질을 최소화하고 최적의 물 흐름을 유지하기 위해 준설 및 기타 토목 작업(유수구 높이를 높이는 등의 주요 작업 포함)을 알리기 위해 침적을 모니터링하고 측정합니다.

가동 중단을 방지하고 장기적인 피로를 줄이기 위해 발전 장비를 보호하는 것이 필수적이지만, 수집된 데이터는 엔지니어가 측정된 물의 양을 기반으로 시스템을 미세 조정하는 데도 도움이 됩니다.

데이터 수집을 위한 부서의 기본 도구는 영국 제조업체인 GeoAcoustics가 제공하는 GeoSwath 4 수심 측정 소나입니다. 이 소나는 지금까지 Axpo 네트워크를 통해 약 75km의 강과 호수바닥을 포괄하는 200km 이상의 측량선을 수집했습니다. 댐 안전팀은 기회의 선박을 조사 플랫폼으로 사용하여 운영일에 한 달 이상을 보냈습니다. 그러나 2022년 9월 현재 장비를 포함한 전체 시설은 새 보트의 단일 기준 프레임에 설치되었습니다(그림 1).

보트와 소나는 현재 Nalps 저수지의 발전 지역을 포함하여 물 유입구와 주변 수로 지역과 같은 중요한 기반 시설 주변의 미사 축적을 모니터링하는 데 사용되고 있습니다. 해발 1,908m에 위치한 이 호수는 이중 곡선 아치 댐의 길이가 127m, 댐 마루의 높이가 480m에 달하는 이 호수의 수량은 4,450만 입방미터에 달합니다. 이 최신 수치는 침적 수준과 기존 저수지 및 사용 가능한 물의 양을 계산하기 위한 조사를 통해 얻어졌으며, 그 결과는 그림 2와 같습니다.

그림 3.1은 수심측량 소나를 사용하는 팀이 강 발전소 상류에 있는 둑의 침적 수준에 대해 상당히 세부적인 데이터를 획득한 또 다른 조사 결과를 보여줍니다. 이 데이터는 Axpo 팀이 모니터링하는 강과 호수의 다른 많은 유사한 지형지물에서 준설 전후 조사를 위한 효과적인 도구임이 입증되었습니다. 데이터는 그림 3.2에 표시된 것처럼 준설 프로젝트가 끝날 때 엔지니어링 목적과 검증 모두에 사용됩니다.