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수력
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물의 유동 및 위치에너지를
이용하여 발전하는기술
수력발전은 높은 곳의 물이 가지고 있는 '위치에너지'를 이용해서 전기를 일으킨다. 즉, 물이 떨어지는 힘으로 수차(水車)를 돌리면, 수차의 축에 붙어있는 발전기가 돌아가게 되어 전기가 발생하는 것이다. 수차에도 여러 가지 종류가 있으나, 대부분의 발전소에서는 물의 압력을 이용하는 프랜시스 수차가 쓰이고 있다. 그러나 물의 낙차가 큰 곳에서는 분출시킨 물의 충동으로 회전시키는 펠톤 수차가 사용된다. 그밖에 프로펠러를 회전시키는 방식의 카플란 수차나 프로펠러 수차 등도 사용된다. 그러나 우리 나라의 팔당수력발전소와 같이 흐르는 물의 양은 많으나 낙차가 적은 곳에는 발브(Bulb) 수차가 쓰인다.
수력발전기술
  • 수력발전은 물의 유동 및 위치에너지를 이용하여 발전
  • 05년 이전에는 시설용량 10㎿이하를 소수력으로 규정하였으나, 신규 법(신에너지 및 재생에너지 개발이용보급촉진법) 에서는 소수력을 포함한 수력 전체를 신재생에너지로 정의함
  • 신·재생에너지 연구개발 및 보급 대상은 주로 발전설비용량 10㎿이하를 대상으로 하고 있으며, 발전차액지원제도는 5㎿이하를 지원하고 있음
소수력 시스템 구성도
  • 소수력 시스템은 수압판, 조절밸브, 수차, 흡출관, 변속기, 발전기로 구성되어 있습니다.
소수력발전시스템
  • 댐 취수구
    수로 수압관로
    수차발전기
    제어시스템
    변압기
    한전
    계통선
    수요자
소수력발전시스템 구성도
  • 소수력의 가장 중요한 설비는 수차(turbine)이며, 설비별 특징은 다음과 같음
  • 수차의 종류 및 특징
수차의 종류 및 특징 목록
수차의 종류 특 징
충동수차 펠톤(Pelton)수차,
튜고(Turgo)수차,
오스버그(Ossberger)수차
  • 수차가 물에 완전히 잠기지 않는다.
  • 물은 수차의 일부 방향에서만 공급되며, 운동에너지 만을 전환한다.
반동수차 프란시스(Francis)수차
  • 수차가 물에 완전히 잠긴다.
프로펠러수차 카플란(Kaplan)수차,
튜브라(Tubular)수차,
벌브(Bulb)수차,
림(Rim)수차
  • 수차의 원주방향에서 물이 공급된다.
  • 동압(dynamic pressure) 및 정압(static pressure)이 전환된다.
  • 소수력발전은 하천이나 저수지의 물을 낙차에 의한 위치에너지를 이용하여 수차의 회전력을 발생시키고, 수차와 직결되어 있는 발전기에 의해서 전기에너지를 생산하는 방식으로 설비용량, 낙차 및 발전방식에 따라 분류
  • 소수력발전의 분류
소수력발전의 분류 목록
분 류 비 고
설비용량 Micro hydropower,
Mini hydropower,
Small hydropower
100kW 미만,
100~1,000kW,
1,000~10,000kW
국내의 경우 소수력발전은 저낙차,
터널식 및 댐식으로 이용
(예:방우리, 금강 등)
낙 차 저낙차(Low head),
중낙차(Medium head),
고낙차(High head)
2~20m,
20~150m,150m 이상
발전방식 수로식(run-of-river type),
댐식(Storage type),
터널식(Tunnel type)
하천경사가 급한 중·상류지역,
하천경사가 작고 유량이 큰 지점,
하천의 형태가 오메가(Ω)인 지점

[자료출처 : 한국에너지공단 신재생에너지센터]

  • 담당부서 : 그린에너지연구개발실
  • 담당자 : 최현준
  • 연락처 : 061-288-1015
  • 이메일 : hjchoi

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