[공부 기록] 신재생 에너지_전력사용시설물 설비 설계_기본서 공부

| 신재생 에너지

1. 신재생 에너지의 정의 및 분류

1) 재생 에너지 : 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열

2) 신에너지 : 연료전지, 석탄액화 가스화 및 중질산사유 가스화, 수소 에너지

 

2. 신재생 에너지의 특징

1) 공공 미래 에너지

    시장창출 및 경제성 확보를 위한 장기적인 개발보급정책이 필요.

2) 비고갈성 에너지

    태양광, 풍력 등 재생가능한 에너지원으로 구성

3) 기술 에너지

    연구개발에 의한 에너지 지원확보가 가능

4) 환경친화형 청정에너지

    화석연료 사용에 의한 CO2 발생이 거의 없음.

 

3. 태양열 발전설비의 구성

1) 집열부 : 집열량이 이용시점과 부하량에 일치하지 않기 때문에 일종의 버퍼 역할을 할 수 있는 열저장 탱크.

2) 이용부 : 태양열 축열조에 저장된 태양열을 효과적으로 공급하고 부족할 경우 보조열원에 의해 공급하는 곳.

3) 제어장치 : 태양열을 효과적으로 집열, 축열하고 공급하며, 태양열 시스템의 성능 및 신뢰성 등에

                      중요한 역할을 해주는 장치.

 

4. 태양열 발전설비의 종류

1) 중앙 집중형 시스템

2) 분산형 시스템

3) 독립형 시스템

 

5. 태양광 발전설비 구성

1) 태양전지 : 반도체의 성질을 이용하여 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치.

2) 전력조절장치 : 태양전지가 주어진 조건에서 최대의 전력을 낼 수 있도록 하는 장치.

3) 인버터 : 태양전지에서 생산된 직류 전기를 교류로 바꾸는 장치.

4) 축전지 : 낮에 생산된 전기를 밤에 사용할 수 있도록 전기를 저장하는 장치.

5) 보조 발전기 : 장마철이나 태풍 등의 영향으로 비교적 장기간 태양전지가 작동할 수 없는 경우에

                          대비하는 장치.

 

6. 태양광 발전설비 시스템의 종류

1) 독립형 태양광 발전 시스템

2) 계통 연계형 발전 시스템

 

7. 태양전지 모듈 등의 시설

1) 충전 부분은 노출되지 아니하도록 시설하여야 한다.

2) 태양전지 모듈에 접속하는 부하 측의 전로에는 그 접속점에 근접하여 개폐기, 기타 이와 유사한 기구를 시설하여야 한다.

3) 태양전지 모듈을 병렬로 접속하는 전로에는 그 전로에 단락이 생긴 경우 전로를 보호하는 과전류 차단기 또는 기타의 

    기구를 시설하여야 한다. 다만, 그 전로가 단락전류에 견딜 수 있는 경우에는 그러하지 아니하다.

4) 기계, 기구의 구조상 그 내부에 안전하게 시설할 수 있을 경우를 제외하고는 전선은 공칭 단면 전 2.5 [㎟] 이상의 연동선        또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것으로 한다.

 

8. 풍력발전설비 구성

1) 운동량 변환장치

2) 동력전달장치

3) 동력변환장치

4) 제어장치

 

9. 풍력발전기의 종류

1) 수직축 발전기

2) 수평축 발전기

 

10. 풍력발전기 설치 구조

1) 부하를 차단하였을 때에도 최대속도에 대하여 구조상 안전해야 한다.

2) 풍압에 대하여 구조상 안전해야 한다.

3) 운전 중 풍력 터빈에 손상을 주는 진동이 없도록 해야 한다.

4) 설계허용 최대풍속에 있어서 취급자의 의도와 다르게 풍력 터빈이 기동 하지 않도록 해야 한다.

5) 운전 중에 다른 시설물, 식물 등에 접촉하지 않도록 해야 한다.

6) 풍력 터빈의 점검 또는 수리를 위하여 회전부를 정지 및 고정할 수 있는 구조이어야 한다.

7) 한랭지에 시설하는 경우 눈, 비에 의한 착빙을 고려해야 한다.

8) 분진 등에 의한 손모를 고려해야 한다.

9) 지진에 대하여 안전하여야 한다.

10) 해상 및 해안가에 시설하는 경우 염분 및 파랑하중에 대한 영향을 고려해야 한다.

 

11. 조력발전설비 원리

바닷물이 가장 높이 올라왔을 때, 물을 가두었다가 물이 빠지는 힘을 이용해 발전기를 돌리는 것.

(수력발전소와 비슷한 원리)

 

12. 조력발전의 종류

1) 단류식 창조발전 : 밀물 시 바다와 호수의 수위 차에 따라 발전을 하고 썰물 시 해수호의 물을 방류하는 방식.

2) 단류식 낙조발전 : 밀물 시 수문을 열어 호수를 채운 후 수문을 닫고 썰물 시 바다와 호수의 수위 차에 따라

                                  발전하는 방식.

3) 복류식 발전 : 바다와 호수의 수위차가 발생하면 밀물과 썰물의 양쪽 방향으로 발전하는 방식.

 

13. 조력발전의 장, 단점

1) 장점

    ① 조위의 변화를 예측할 수 있는 청정에너지.

 

2) 단점

    ① 건설비가 많이 든다.

14. 소수력발전설비

1) 소수력발전설비란?

    물의 유동 및 위치 에너지를 이용하여 발전하는 설비

 

15. 소수력발전설비의 장, 단점

1) 장점

    ① 국내 부존자원 활용

    ② 전력생산 외에 농업용수 공급, 홍수조절에 기여

    ③ 운영비가 저렴

 

2) 단점

    ① 대수력이나 양수발전과 같이 첨두부하에 대한 기여도가 적음.

    ② 초기 건설비 소요가 크고, 발전량이 강수량에 따라 변동이 많음.

 

16. 지열발전설비의 원리

지하 수[km] 아래로부터 고온의 건조증기를 증기 터빈에 유도하고 고속으로 터빈을 회전시켜 터빈에 연결되어 있는

발전기가 에너지를 생산한다. 열수로서 분출하는 경우는 증기만을 얻고 물은 흘려보내거나 열교환기에 보내어

물을 증발시켜 보내는 방식도 있다.

 

17. 지열발전의 장, 단점

1) 장점

    ① 화석연료의 수입을 감소시킬 수 있는 지역 에너지

    ② 다른 에너지원의 비해 효율이 높다.

    ③ 기후조건 등의 제약을 받지 않는다.

    ④ 연중 운전 가능

    ⑤ 기저부하용으로 적절

 

2) 단점

    ① 지열발전이 가능한 지역이 한정

    ② 에너지원은 다시 보충할 수 없어 재생 불가능한 에너지

    ③ 초기투자비용이 많이 든다.