발전원리(發電原理)
| ◎ 발전원리(發電原理) 및 발전소(發電所) 종류 | |
| 가. 화력(火力)발전소(Thermal Power Plant) 화석연료를 사용하는 발전설비를 통칭하여 화력발전소라 한다. 화력발전소는 연료가 가지는 열에너지를 전기적 에너지로 전환하는 형태를 가지며, 열에너지를 전기적 에너지로 전환하는 매개체에 따라 기력설비와 내연 설비로 나뉜다. 1) 기력(汽力)발전소 기력발전소는 열에너지를 압력을 가한 물에 전달하여 체적을 변호시켜 노즐과 같은 교축설비를 통과시킴으로써 운동에너지를 얻고 ,터빈을 통하여 운동에너지로 전환하여,얻어진 회전운동에너지에 의해 발전을 하는방식으로 사용 연료에 따라 무연탄 , 중유, 가스, 원자력으로 구분되다, 특히, 원자력발전소는 일종의 기력발전소이나, 화석연료를 사용하진 않는다는 특징 때문에 별도로 구분하고있다.
내연발전소는 열에너지를 운동에너지로 변환하는 매개체가 물이 아닌 연료 연소 후 가스라는 점이 기력 발전소와 차이가 있으며, 열에너지를 운동에너지 및 전기적 에너지로 변환하는 형태에 따라 Gas Turbine과 엔진 형으로 구분된다. 엔진형 내연발전소는 피스톤 기구에 의해 열에너지를 왕복운동으로 변환시키고얻어진 왕복운동에너지를 크랭크축에 의해 회전에너지로 변환하여, 얻어진 회전운동에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 형태이며, Gas Turbine형 내연발전소는 전환매개체가 연소 후 가스라는 점 외에는 기력설비와 동일한 형태이다. 단, Gas TURBINE형 내연발저소는 Gas Turbine을 구동하고 배출되는 연소가스가 열에너지를 많이 포함하고있어, 이 열에너지를 이용하는 기력설비를 추가로 설치, 에너지이용 효율을 높이는 형태가 일반적인데, 이렇게 내연설비와 기력설비가 조합되어 발전하는 설비를 복합발전소라 한다. | |
| 나.복합(複合)발전소 복합발전소는 2개의 서로다른 Cycle이 조합되어 발전하는 설비를 통칭한다.일반적인 복합화력발전소는 Brayton Cycle을 채택한 Gas Turbine 형 내연발전소와 Rankine Cycle을 채택한 기력발전소가 조합된다. | |
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| 다. 원자력(原子力)발전소 원자력발전소는 열에너지 발생원이 핵분열에너지인 원자력이라는 점만다를 뿐 기력설비와 동일한 형태의 발전방식을 채용한 설비이다. | |
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1)일반수력발전소 물을 에너지원으로 사용하는 발전소중 양수발전소를 제외한 발전소를 통칭하여 일반수력발전소라 한다. 일반수력발전소는 댐을 이용하여 유효낙차(h)를 얻고 해당 유효낙차와 물의 질량(Q)에 의해 발생도는 위치에너지 (Qxh)를 수차를 통하여 운동에너지로 전환하여 얻어진 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 형태릐 발전소이다. 수력발전소는 속응성과 부하조절력이 타 발전설비에 비해 뛰어나기 때문에 부하추종용으로 적합하여 주파수조절 역활을 담당하며, 홍수조절, 농업용수 및 상수용 급수공급등 발전외적인 축면에서도 잠재된 편익을 유발시키는 특징을 가지고있다. | |
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| 2. 양수(揚水)발전소 양수발전소는 에너지원인 물의 위치에너지를 Pumping하여 얻는다는 점을 제외하면 일반수력과 동일한형태의 발전소이다.다만, 양수발전은 전력계통저부하시 저원가 설비의 출력감발을 억제키 위해 하부저수지의 물을 높은곳에 위치한 상부저수지에 Pumping 저장하여 계통부하를 상승시키는 역할을 수행하고, 전력수요가 많은 시간에 이렇게 저장된 물을 이용하여 발전하여 고원가설비의 가동을 억제함으로써 총발전비용을 저감시키는 역할을 담당하는 발전방식이다. | |
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