[기획] 수력발전의 원리

안녕하세요? 스티밋 뉴비 @kunastory입니다.
이번에는 물의 위치에너지를 이용하여 전력을 생산하는 수력발전에 대해 알아보겠습니다. 수력발전은 우리나라 발전설비 용량에서 6% 남짓 차지하고 있으며 댐을 막아 발전하는 수력발전과 양수발전이 주를 이루고 있습니다.

지난 포스팅

수력발전

image source : google

수력발전의 원리는 그림과 같이 물의 낙차를 이용, 수차(터빈)를 돌려 발전하는 방식으로 일정한 지리적 요건을 필요로 하기 때문에 아무데나 건설할 수 없다. 또한 계절별 강우량의 현격한 차이가 있는 우리나라는 발전보다는 수자원 관리를 위한 댐의 기능에 더 초점이 맞춰져 있다. 그야말로 수력발전은 부수적인 발전수단이다.

수력 발전(水力發電)은 수력을 이용하여 전력을 생산하는 일이다. 수력 발전으로 얻은 전기를 수력 전기(水力電氣, hydroelectricity)라고 한다. 현재 가장 널리 쓰이는 재생가능한 에너지이며, 점점 의존도가 증가하고 있다. 일단 건설이 되면 더 이상 직접적인 폐기물은 방출하지 않으며, 이산화탄소 배출량도 적다.
하지만 수력 전기를 위해 건설해야 하는 댐의 건설비용, 환경영향, 그리고 관리 때문에 재생가능한 에너지로 여기지 않기도 한다. 또한 댐을 세울 경우 댐 위쪽의 마을들이 물에 잠기게 되므로 좋지 않다. - 출처 : 위키백과

양수발전

image source : google

양수발전은 수력발전의 한가지 형태이지만 에너지 이용효율을 극대화한 장점이 있다. 즉 전력 사용율이 적은 밤에 수차를 돌려 하부저수지에서 상부저수지로 물을 이동시킨다. 그리고 전력사용율이 높은 낮 시간대에 물을 흘려 보내 발전을 하게 된다. 또, 양수발전소는 한국수력원자력에서 보유하고 있으며, 운용 특성상 광역 정전시 외부 전력의 공급없이 전력을 생산할 수 있는 자체기동 발전기 역할을 담당한다.

양수 발전(揚水發電, 영어: pumped-storage hydroelectricity, PHS)은 수력 발전의 하나이다. 높이 차이가 나는 두 개의 저수지를 두고, 전력이 남을 때에는 아래쪽 저수지에서 위쪽 저수지로 물을 퍼올릴 수 있다. 퍼올린 물은 전력이 필요할 때 발전에 사용된다.

소수력 발전

image source : google

소수력 발전은 기존의 수력발전에 대비되는 개념으로 작은 규모의 수력발전을 말한다. 국내기준으로 3,000kW 미만의 설비용량을 소수력 발전으로 분류한다.

이러한 수자원을 이용한 발전 형태는 일단은 청정에너지로 많은 나라에서 재생에너지 범주에 포함시키고 있는 상황이다. 초기의 높은 (건설)투자비용과 계절별 수량의 차이를 극복한다면 좋은 에너지 자원이 될 수 있으며 특히 소수력 발전은 개발 가능한 자원을 적극 발굴한다면 부가가치 창출과 친환경 에너지 생산이라는 두마리 토끼를 잡을 수 있다.

우리나라는 이제껏 급격한 산업화에 발맞추기 위해 화석연료 위주의 에너지 정책을 폈다고 할 수 있다. 물론 지리적 요건과 장시간 소요되는 대수력(댐) 건설기간이 주요 이유겠지만 변화하고 있는 에너지 패러다임에 대응하기 위해서라도 수력 자원을 활용한 에너지 포트폴리오 다변화가 필수적이다.

[기획] 수력발전의 원리 | Ecency