지열발전 시스템

 

파력발전 (Wave power generation)

파도의 위치 및 운동에너지를 이용하여 터빈을 구동하거나 기계장치나 유압장치를 사용하여 전기를 생산하는 발전으로 국내에서는 제주도와 동해 일부 지역등 파고가 높은 지역에 제한적으로 적용이 가능하다.

 

파력발전방식 (波力發電方式)

파력발전의 방식에는 5가지 정도로 분류 할 수 있다.

파랑이 물체에 주는 힘과 진동을 이용하는 가동물체형과 파랑에 의한 수위의 변화를 이용하여 공기의 이동을 이용한 진동수주형, 또한 바다의 내에서 파랑에 의한 수압의 변화를 이용한 수압면형 수심이 얕은 해역에서 파랑의 힘에 의해 제방에 유입되는 해수를 이용해 수차를 운전하는 월파형 그리고 방파제 전면 등에서 평균수위가 상승하는 효과인 wave set-up에 의한 해수의 흐름을 이용하는 방식인 set-up형이 있다.

 

해양 온도차발전

(海洋溫度差發電, Gradient power generation)

해면의 온수와 심해의 냉수의 온도차를 이용해서 발전하는 방식이다. 태양에 의해서 가열된 높은 온도의 표층수(表層水)를 파이프라인으로 증화기(蒸化器)에 흡인하여 진공펌프로 감압한다. 물은 기압이 낮아지면 그만큼 낮은 온도로 비등하여 증발한다. 서(西)아프리카 상아해안 아비잔에서는 약 30℃의 표층해수를 증화기에 흡인하여 약 1/25atm으로 감압해서 비등시켜 증기를 얻는다. 이 증기로 저압터빈을 돌려서 발전한다.

 

지열발전

(地熱發電, Geothermal power generation)

지하의 고온층에서 증기나 열수의 형태로 열을 받아들여 발전하는 방식을 말한다. 지하로부터 고온의 증기를 얻으면, 이것을 증기터빈에 유도하고 고속으로 터빈을 회전시켜서 이와 직결된 발전기에 의해 전력을 생산한다. 우물로부터 분출하는 증기가 습기가 적으면 그대로 터빈에 보내는 형식으로 할 수 있으나, 열수로서 분출하는 경우는 그 열을 열교환기에 보내어 물을 증발시켜 터빈으로 보낸다. 또는 물의 온도가 낮은 경우 끓는점이 더 낮은 액체를 증발시켜 터빈으로 보내기도 한다.

 

지열발전 시스템

(Geothermal power system)

1) 건조증기(Dry steam) 방식

지열원의 증기가 직접 터빈을 구동하여 발전하는 방식을 말한다.

2) 증발증기(Flash steam) 방식

고온의 물을 고압 으로 양수 후 감압에 의해 증발시켜 발전을 말한다.

3) 바이너리(Binary) 방식

열교환이 이루어진 작동 유체가 증기화 되어 발전 하며 저온 유체 사용 가능하다.

4) EGS(Enhanced Geothermal Systems)방식

지하 심부 고온암체(hot dry rock)에 인공 파쇄대를 형성한 후, 이 파쇄대를 통해 물을 주입하여 열을 추출하는 방식으로 물을 주입하는 수압 파쇄용 시추공, 인공 저류층 그리고 뜨거운 물을 퍼 올리기 위한 생산정 등으로 구성되어 있으며 화산지대가 아닌 지역에서도 지열 발전이 가능하기 때문에 최근 전 세계적으로 중장기 기술개발 프로젝트로 많은 관심을 받고 있다.

 

지열정 (地熱井)

지열에너지를 이용하기 위하여 시추된 정(Well)을 말한다.

 

저류층 (貯留層, Reservoir)

물, 석유 등 유체를 함유하고 있는 지층을 말한다.

 

히트 펌프 (Heat pump)

열은 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 성질이 있는데, 히트펌프는 반대로 낮은 온도에서 높은 온도로 열을 끌어 올린다. 지열과 같은 저온의 열원으로부터 열을 흡수하여 고온의 열원에 열을 주는 장치로서, 열을 빼앗긴 저온측은 여름철 냉방에, 열을 얻은 고온측은 겨울철 난방에 이용할 수 있는 설비이다. 냉매가 압축하면 온도가 상승하므로 이를 이용한 난방, 급탕기능을 수행하고, 온도와 압력이 상승된 냉매를 급속히 팽창시킴으로써 단숨에 냉매의 온도가 낮아지므로 이를 이용한 냉방과 냉장이 가능하다.

 

소수력에너지 (Small hydro energy)

물의 위치에너지를 기계적에너지로 변환시키고 이것을 다시 일을 할 수 있는 전기에너지로 변환시키는 기술로 10,000kW 이하를 말한다. 일반 수력발전과 원리는 같고 규모가 작은 발전설비를 지역의 자연조건과 조화를 이루게 설치하여 수력에너지를 전기에너지로 변환한다.

 

소수력발전 (Small hydro power)

설비용량 10,000kW 이하의 수력발전. 여타 신좵재생에너지원에 비해 에너지밀도가 높고 경제성이 우수한 에너지원이며, 소수력발전 시스템은 수차, 발전기 및 전력변환장치 등으로 구성된다. 신에너지 및 재생에너지 개발이용보급촉진법에서는 소수력을 포함한 수력 전체를 신재생에너지로 정의하고 있으며, 신좵재생에너지 연구개발 및 보급대상은 주로 발전설비용량 10MW이하를 대상으로 하고 있다.