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앵커 1
현 수력 발전 원리
1. 수력 및 소 수력 발전소
장점 : 수력 및 소 수력 발전소의 가장 큰 장점은 친 환경적 재생 에너지라는 점입니다.
수력 발전은 물을 사용하여 전기를 생산함으로 연료비가 전혀 들지 않고 대기 오염물질을 배출하지 않아
지구온난화의 주요 원인인 이산화탄소를 줄일 수 있습니다.
단점 : 물의 엄청난 압력 및 위치 에너지가 터빈에 1번만 통과하도록 하여, 가장 힘이 좋은 발전 터빈들이지만,
초기 엄청난 건설 비용 및 여러 문제 (수몰 지역 주민 이주 등과 하류 지역과 갈등 등) 와 또한, 장소 고갈과
경제성(발전소와 전기 사용 거리가 멀면 송 배전 투자 비용이 커지는 문제 등)이 없는 지역만 남아 있는 현실 입니다.
참고사항 : 수력이 발전 터빈을 1회 통과하면 "물의 압력"은 약해지고, "물의 위치 에너지"는 동일하게 유지 됩니다.
(댐 식)
(관로 수로 식)
(소 수력)
앵커 2
2. 수력 및 소 수력 발전 원리
변압기
발전기
발전 터빈
배수 관로
상부 댐
생산 전력 공급
철탑 타워
수력 발전은 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동할 때
발생하는 위치에너지를 기계적 에너지(운동에너지)로
변환하고 이것을 다시 전기에너지로 변환하는 발전 방식입니다.
배출구
하부 배출 수 로
3. 수력 및 소 수력 발전 터빈 종류
앵커 3
a. 프란시스 (Francis) 수차
- 고도 차이 20-500m 댐에 물의 위치에너지 압력을 런너에 유입 시켜 반작용으로 동력을 발생하는 반동 수차로서,
낙차, 유량의 범위가 넓어 소형부터 대형 까지 많이 사용하는 수차 입니다.
- 물이 가로 방향으로 수차에 유입되어 축 방향 직각으로 유출되기 때문에 물에 흐름이 직각으로 변화합니다.
- 댐 건설 및 수로 공사 비용과, 구동 장치, 유량 조절 제어 장치 등이 구성되는 투자 비용이 큰 터빈 입니다.
b. 펠톤 (Pelton) 수차
- 물의 양은 적으나 고도 차이 200-2,000m 댐에 물의 위치에너지 압력을 배관을 통한 노즐(nozzle)로 부터 분출된 물이
수차의 스푼 버킷에 충동시켜 발전하는 충동형 수차입니다.
- 물이 배관 라인과 노즐로 수차에 유입되어 하부로 유출되기 때문에 물의 흐름이 직각으로 변화합니다.
- 댐 건설 비용과 배관 라인과 구동 장치, 유량 조절 제어 장치 등이 구성되는 투자 비용이 큰 터빈 입니다.
c. 카플란 (Kaplan) 수차
- 저 낙차 반동 수차로서, 프랜시스수차와 비슷한 구조로서 선박의 추진기(프로펠러)와 같은 형태를 취하고 안내 날개와 함께
수차 날개의 기울기도 변경 시킬 수가 있어 유량이 많고 낙차의 변화가 큰 경우에도 안정적으로 사용이 가능합니다.
- 물이 가로 방향으로 수차에 유입되어 축 방향 직각으로 유출되기 때문에 물의 흐름이 직각으로 변화합니다.
- 댐 건설 및 수로 공사 비용과, 구동 장치, 유량 조절 제어 장치 등이 구성되는 투자 비용이 큰 터빈 입니다.
앵커 4
국내 조류 발전 동향 KISTEP (한국 과학 기술기획 평가원) 자료
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