수력발전 ()
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정의
물이 가지는 위치에너지를 수차에 의해서 기계에너지로 변환하고, 다시 이것을 발전기를 이용해 전기에너지로 변환하는 발전방식.
내용
수력발전의 출력은 낙차와 수량과의 곱에 비례하므로 발전소 부근의 포장수력(包藏水力)에 좌우되지만, 이들의 물을 1개 소에 집중하도록 인공적으로 유수(流水)를 바꾸고, 또 수차에 큰 낙차가 작용할 수 있는 지점을 선정하고 있다.
최근에는 낮과 밤의 전력수요가 상당한 차를 보이고 있고, 또한 대형 원자력발전소의 가동 등으로 밤에 남는 잉여전력을 흡수하여 낮에 소비하기 위해 밤에는 낮은 곳의 물을 높은 곳으로 퍼올리고, 낮에는 이 물을 이용하여 발전하는 특수형태의 수력발전인 양수 발전도 등장하게 되었다.
수력발전은 낙차를 얻는 방법과 유량을 얻는 방법에 따라서 그 종류를 나눌 수 있다. 낙차를 얻는 방법으로 분류하면 수로식 발전, 댐식 발전, 댐수로식 발전, 유역변경식 발전 등이 있고, 유량을 사용하는 방법으로 분류하면 유입식 발전, 조정지식 발전, 저수지식 발전, 양수식 발전, 조력 발전 등이 있다.
우리 나라에서 대규모로 수력전원을 개발한 것은 1919년 11월에 설치한 부전강수력이며, 이후에 장진강수력·허천강수력 및 세계적인 압록강의 수풍수력 등 대수력 발전이 개발되었다. 발전설비의 개발을 위하여 자연에 산재된 수력자원을 1944년에 조사한 통계를 보면, 포장수력이 616만 3770kW이고 이 중 남한은 84만 5340kW로 13.8％에 불과하였다.
1974년 당시의 남한포장수력 중 경제적 가치가 있는 것은 약 365만kW로 보고 있으나, 기술 발전에 따라 하천을 더 유효하게 이용할 수 있으므로 현재의 포장수력은 훨씬 많을 것이다. 특히 최근의 소수력발전(小水力發電)의 개발까지 포함하면 이론발전수력은 상당한 수량에 달할 것으로 보인다.
또한 우리 나라의 조력발전지점은 가로림(加露林)·아산·서산·천수(淺水)·남양·시흥·인천만과 석모(席毛)·영흥(永興)·신도(信島) 등 10개로서 예상 평균전력은 705만kW에 달한다. 1999년 현재 현재 양수발전 설비용량은 약 8,900만kW(전 세계 전체발전 설비용량의 3%정도)이며, 2,700만kW를 건설중에 있다. 양수발전소에 대한 관심을 끄는 최근의 개발은 지하 하부저수지로서 폐기된 광산작업장의 사용과 대용량, 고낙차용 기계의 개발, 해수사용 플랜트 등이 있다.
수력은 전력을 생산하기 위해 재활용될 수 있는 에너지자원을 이용하며 유한의 자원을 고갈시키지 않고 에너지를 쉽게 공급할 수 있다. 여러 나라에서는 증가된 전력화의 부분으로서 우선권이 이산화탄소 방출을 제한하는데 주어진다면 수력 특히 중·대 규모 설비의 수력개발이 고무적일 것이다. 수력개발의 진보는 그러한 영향들과, 온난화가스의 방출제한에 따른 우선권, 다른형태의 발전과 비교할 때 수력이 우월하게 적용되는 것에 크게 의존한다.
참고문헌
『발전공학』(한만춘·안희도, 일조각, 1964)
『발전공학』(송길영, 동일출판사, 1982)
『발전공학』(정성계, 동명사, 1997)
관련 미디어
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