수력발전(Hydropower)에 대한 정리

소개글

수력발전(Hydropower)에 대한 정리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 수력발전 정의

2. 수력발전의 필요성

3. 수력발전의 특징

4. 수력발전의 원리

5. 수력발전의 종류

6. 수력발전의 분류
(1) 물의 이용방식에 의한 분류
① 유입식 발전소
② 조정지식 발전소
③ 저수지식 발전소
④ 양수식 발전소
(2) 취수 방식에 의한 분류
① 수로식 발전소
② 댐식 발전소
③ 댐 수로식 발전소
④ 유역변경식
(3) 낙차별 분류
(4) 발전소 건물별 분류
(5) 수차의 배치방법별 분류
(6) 제어방식별 분류

7. 수차의 종류 및 특성

8. 수력발전의 SWOT 분석

◆ 소수력발전
1. 소수력발전의 정의
2. 소수력의 특징
3. 소수력 발전의 분류
4. 국․내외 시장동향

본문내용

시설물을 이용한 소수력 개발이 활발하게 추진되고 있다.
1. 소수력발전의 정의
수력(Small Hydropower System)발전 설비 용량이 10,000kW이하의 수력발전을 소수력 발전이라고 말한다. 그러나 우리나라의 수력 발전소는 1982년 “소수력개발방안” :공포 이후 민간자본에 의거 3,000kW이하 발전량을 소수력으로 적용하였으나, 시행규칙 개정 (2003. 01. 03)으로 10,000kW이하를 확대시행하고 있다.
2. 소수력의 특징
① 규모가 작기 때문에 발전설비를 설치할 때 지형을 변화시키지 않으며 사용하는 수량도 적어 하천수질이나 수생생물 등의 주변생태계에 미치는 영향이 작으므로 자연스러운 환경 조화형 에너지이다.
② 발전 중에 이산화탄소를 발생하지 않은 청정에너지이고 지구 온난화 방지에 공헌한다.
③ 발전설비가 비교적 간단하여 단기간 계획, 설계 및 건설이 가능하고 유지관리가 용이하다.
④ 소수력발전에 의한 전기를 지역 에너지사업에 이용하면 지역발전과 자연에너지 이용으로 상호작용하여 경제적, 사회적 및 심리적인 효과 등 지역경제활동에 기여한다.
⑤ 기존 농업용수 시설이나 상하수도시설 등을 이용한 발전계획이 가능하고, 발생전력에 의한 시설의 유지관리비 경감에 기여한다.
⑥ 연간 사용가능한 수량 자료를 바탕으로 계획하면, 태양광발전이나 풍력발전 등의 기후와 관련된 자연에너지에 비하여 공급 안정성이 우수하다.
장점
단점
대수력 발전에 비해 친 환경적임
연 유지비가 투자비의 3.63%로 아주 낮음
국내 부존자원 활용
에너지 밀도가 가장 높음
전력생산 외에 농업용수 공급, 홍수조절에 기여
일단 건설후에는 운영비가 저렴
비교적 설계 및 시공기간이 짧음
대수력이나 양수발전과 같이 첨두부하에 대한 기여도가 적음
초기 건설비 소요가 크고, 발전량이 강수량에 따라 변동이 많음
⑦ 출력이 기상과 계절의 영향을 많이 받는다.
소
수
력
분 류
비고
설비용량
Micro hydropower Mini hydropower Small hydropower
100 kW 미만 100 ~ 1,000kW 1,000 ~ 10,000kW
국내의 경우 소수력은 저낙차, 터널식 및 댐식 으로 이용
낙 차
저낙차 (Low head) 중낙차 (Medium head) 고낙차 (High head)
2~20m 20 ~25m 150m 이상
발전방식
수로식 (run-of-river type) 댐 식 (Storage type) 터널식 (Tunnel type)
하천경사가 급한중 상류지역 하천경사가 작고 유량 형 이 큰 하천 형태가 오메가( Ω)인 지 형
3. 소수력 발전의 분류
4. 국내외 시장동향
(1) 국내
소수력 발전은 공해가 없는 청정에너지로 1,500MW 정도의 부존량이 있으며 다른 신재생에너지원에 비해 높은 에너지 밀도를 가지고 있기 때문에 개발 가치가 큰 부존자원으로 평가되고 있다.
소수력 자원의 적극적인 개발은 에너지원의 개발 차원뿐 아니라 경제·사회적으로 전력 수요 급증시의 부하 평준화 효과 및 석유 수입 대체, 민간 주도의 반영구적 사업으로서 환경 친화적인 에너지원의 개발을 통한 지역 개발의 촉진과 경제적 파급효과, 관련 기술의 수출 산업화 등의 부수적인 효과를 거둘 수 있다.
소수력 개발이 가능한 후보지 대상은 유효저수량 300만 톤에 유역면적 15㎢ 이상의 농업용 저수지, 20,000톤/일 이상의 하수종말처리장, 시설용량 50,000톤/일 이상의 정수장, 높이가 2m 이상인 농업용 보 등으로, 미활용 소수력 자원을 이용할 수 있는 개발지점은 매우 다양하다. 특히, 하천을 이용한 댐식의 경우 댐건설 추진과정에서 발생하고 있는 님비(NIMBY) 현상이나 지역간의 물꼬싸움, 환경단체의 반발과 같은 문제를 일으킬 소지가 극히 적다. 소하천을 이용한 가동보를 설치하여 생공용수, 하천유지용수 및 관개용수 등으로 이용하며 수상레저와 같은 관광개발로 지역경제에 도움을 줄 수 있어 경제성 타당성만 입증되면 적극적으로 개발할 수 있다. 그래서 최근에는 민원발생 우려가 없는 기존 시설물을 이용한 소수력 개발이 추진되고 있다.
현재 소수력 시설용량은 57,534kW로 부존잠재량의 약 3.8%에 해당되며, 개발 가능량의 약 25.3%에 불과하여 개발 여지가 아주 많이 남아 있다. 정부에서는 다음과 같이 2011년까지 80MW를 더 보급할 계획이다.
(2) 해외
소수력 발전기술 및 법규제정 등을 통해서 보급 확산에 주력하여 수차개발 지원 및 수차 종류별 표준화 실시하고, 소수력 발전 보급을 위한 각국 정부의 강력한 지원정책을 통하여 사용 가능한 소수력 자원개발 완료한 실정이다. 다음은 세계 각국의 소수력 발전소 개발 현황을 나타낸 것이다.
미국은 1970년대에 소수력 자원 잠재량을 조사하고 1980년대에는 수차개발을 수행하여 1990년초 소수력 수차 형식별 표준화와 보급확산에 주력함으로써 1,715개 지점에서 3,420MW를 보급·운영하고 있으며, 개도국에 대한 기술지원을 하고 있다. 아시아권에서도 중국, 일본 등을 비롯하여 여러 나라들이 소수력발전소를 건설하여 운영하고 있으며 특히, 중국은 소수력 수차의 형식별 국산화 개발 및 표준화를 이루고 1990년 이후 매년 소수력 발전소를 건설하여 100,000개 지점에 30,000MW의 시설용량으로 세계에서 가장 많은 소수력 발전소를 보유하고 있다. 일본은 1970년대에 전국 규모의 수력조사를 수행하였으며, 1980년대에는 수차의 국산화 개발 및 소수력 발전시스템 자동화 연구개발을 수행하고 1990년대에는 수차 형식별 표준화 개발을 완료하여 보급하고 있으며, 전국 600개 지점에 538MW를 보유하고 있다. 유럽의 경우 독일 5,882개소, 프랑스 1,479개소, 이탈리아 1,420개소, 스웨덴 1,346개소, 스페인 1,102개소, 노르웨이 227개소 등 대부분의 국가에서 소수력 발전소가 건설·운영되고 있다.
외국의 소수력 발전소 1개소당 평균 발전시설용량은 약 1,000kW인데, 국가별로는 미국은 2,000kW, 캐나다 3,000kW, 유럽은 독일을 제외하고는 1,000kW급으로 비교적 큰 규모이고, 중국은 300kW, 일본은 896kW로 소규모이다.

키워드

수력발전,   수력,   수화력,   신재생에너지,   소수력발전