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수력 및 조류 보기
댐방식 수력 발전 원리
1. 수력 및 소수력 발전소
장점 : 수력 및 소수력 발전소의 가장 큰 장점은 친환경적 재생에너지라는 점입니다.
수력 발전은 물을 사용하여 전기를 생산함으로 연료비가 전혀 들지 않고 대기 오염물질을 배출하지 않아
지구온난화의 주요 원인인 이산화탄소를 줄일 수 있습니다.
단점 : 물의 높은 압력 및 위치 에너지가 터빈에 1번만 통과하도록 하여 가장 힘이 좋은 발전 터빈들이지만
초기 엄청난 건설 비용과 여러 문제(수몰 지역 주민 이주 등과 하류 지역과 갈등 등)를 해결해야 합니다.
또한, 장소 고갈과 경제성(발전소와 전기 사용 거리가 멀면 송 배전 투자 비용이 커지는 문제 등)이 없는 지역만 남아 있는 현실입니다.
참고사항 : 수력이 발전 터빈을 1회 통과하면 ‘물의 압력’은 약해지고 ‘물의 위치 에너지’는 동일하게 유지 됩니다.
(댐 식)
(관로 수로 식)
(소수력)
2. 수력 및 소수력 발전 원리
수력 발전은 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동할 때
발생하는 위치에너지를 기계적 에너지(운동에너지)로
변환하고 이것을 다시 전기에너지로 변환하는 발전 방식입니다.
3. 수력 및 소수력 발전 터빈 종류
a. 프란시스 (Francis) 수차
-
고도 차이 20-500m 댐에 물의 위치에너지 압력을 런너에 유입 시켜 반작용으로 동력을 발생하는 반동 수차로서 낙차와
유량의 범위가 넓어 소형부터 대형까지 많이 사용하는 수차입니다. - 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 물을 수차의 스푼버킷에 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.
기타 해외 조류 발전 터빈
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