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알기쉬운 태양광발전 기초지식-신재생 에너지란? |
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미니솔라 기술부 |
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2011.01.10 |
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4017 |
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“신. 재생에너지”란 무엇인가?
우리 인류가 지금까지 사용한 에너지, 즉 석유나 석탄 같은 화석 연료는
지구의 온난화와 대기 공해의 주범이며 그 매장량 역시 유한합니다.
그러므로 우리 인간은 지속적인 발전을 위하여 공해가 없고 무한한
신. 재생 에너지를 계속 연구 개발하여야 합니다.
신. 재생에너지란 “기존의 화석 연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열,
생물유기체 등을 포함하여 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지“라고
정의하며, 재생에너지와 신에너지로 나누어 11개 분야로 구분합니다.
재생에너지 : 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열(8개 분야)
신에너지 : 연료전지, 석탄액화가스, 수소에너지(3개 분야)
각 에너지의 대략적인 특징을 살펴봅시다.
1.태양광 에너지
태양광 에너지는 태양광발전 시스템을 이용하여
빛 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 것 입니다.
태양광발전 시스템의 분류
1)계통연계형(Grid System)
발전한 전기를 전력회사의 계통에 연결시켜 송전하는 방식
2)독립형(Off Grid System)
등대, 인공위성, 전기가 들어오지 않는 도서 벽지에서의 발전 등
독립적인 발전 방식
3)하이브리드(Hybrid System)
태양광발전과 풍력발전, 또는 태양광발전과 디젤발전 등
태양광발전과 다른 발전방식을 결합한 방식
2. 태양열 에너지
태양열 에너지는 집열판 등을 이용하여 태양에서 나오는 열에너지를
흡수, 저장, 열교환 등을 통하여 물을 데워 온수를 이용하고
건물의 냉난방에 활용하는 기술입니다.
태양광발전과는 개념이 전혀 다르니 유의하십시오.
태양열 시스템
태양열 시스템은 집열부, 축열부, 그리고 이용부로 구성되어 있으며
설치가 간단하고 저렴하여 가정용 온수공급 및
난방용으로 많이 보급되어 있습니다.
3. 풍력 에너지
풍력발전은 바람이 가진 운동 에너지를 전기에너지로 바꾸는 시스템입니다.
바람이 풍차의 날개를 돌려 여기에 연결된 발전기를
돌려주어 전기를 생산합니다.
이렇게 발전된 전기를 자체적으로 사용하거나 전력회사로 역송전 시켜
전기를 판매할 수도 있습니다.
우리나라는 해안선이 길어서 풍력발전 하기에 유리한 조건을 가지고 있습니다.
풍력발전 시스템
바람의 운동에너지 ---풍력 터빈의 기계에너지 ----발전기의 전기에너지
풍력발전 시스템은 아래와 같은 구성 장치로 이루어져 있습니다.
풍차날개(Blade) : 바람의 운동에너지를 기계적 회전력으로 변환시키는 역할
동력전달장치(Gear Box) : 회전력을 최상의 조건으로 증폭시키는 장치
발전기(Generator) : 기계적 회전력을 전기에너지로 변환시키는 장치
전력변환장치(Inverter) : 발전기에서 생산된 직류전기를 가정에서 사용할 수 있는
교류전기로 변환시키는 장치
4.수소연료전지
수소연료전지는 수소연료가 가진 화학에너지를 전기화학반응을 통해
전기에너지로 바꾸는 시스템으로 연속적인 연료 공급으로 재충전 없이
계속하여 전기를 생산할 수 있고, 반응 중에 발생된 열은 오수를 생산하여
급탕 및 난방으로 이용이 가능합니다.
연료전지발전 시스템
개질기(Reformer) : 화석연료인 천연가스, 메탄올, 석탄, 석유 등을
수소연료로 변환시키는 장치.
발전부 : 수소로부터 전기를 생산하는 발전 장치.
전력변환장치(Inverter)
폐열회수장치 : 발생한 폐열을 회수하여 급탕, 또는 온수로 공급하는 장치.
5.바이오 에너지
바이오 에너지는 살아있는 생물체로부터 얻어지는 에너지원을 이용하는 것으로
농작물에서 액체연료를 얻는 것,
동물의 배설물이나 쓰레기매립지에서 가스 연료를 얻어 발전설비를 가도하고
전기를 생산하는 방식입니다.
바이오에너지발전 시스템
유기성폐기물 -- 메탄가스발생 -- 터빈가동 --발전기의 전기에너지
6. 폐기물 에너지
폐기물에너지 시스템
소각로 : 산업폐기물 소각처리
보일러 : 소각로 열을 이용하여 스팀 발생
배관 : 스팀의 공급(열원온도 100-120)
공해방지시설 : 소각 시 발생하는 공해물질 제거
7. 지열 에너지
지열이란 땅의 표면부터 깊은 곳까지의 땅이 가지고 있는 열에너지를 말하며
이를 꺼내어 건물의 냉난방 시스템에 이용합니다.
여름에는 땅속의 시원한 온도를 가져오고 겨울에는 따뜻한 온도를 가져옵니다.
지열에너지 시스템
지중열교환기 : 땅속에 100미터 이상 구멍을 뚫어 유체가 든 파이프를 삽입하고
유체순환 펌프로 순환시켜 땅속의 열과 열교환을 합니다.
유체순환펌프 : 유체순환장치
히트펌프 : 지중의 열을 실내로 흡수하거나 실내의 열을 지중으로 방출하여
냉난방에 이용하는 지열시스템의 핵심장치
냉온수 순환펌프, 배관 : 히트펌프에서 냉온수를 공급
8.수력 에너지
수력발전은 물의 낙차를 이용하여 발전기에 연결되어 있는 날개를 돌려
전기를 생산하는 시스템입니다.
단위시설 당 발전량이 10,000Kw이하의 수력발전을 소수력발전이라 하고
전력생산 이외에 농업용 저수시설, 정수장,
하수처리장 등에도 적용할 수 있습니다.
수력발전 시스템
취수구수로 : 물이 유입되는 곳
수차날개 : 수력에 의해 회전하여 수력에너지를 기계적 에너지로
변환시켜주는 장치
동력전달장치 : 수차날개에서 발생한 회전력을 최상의 조건으로 높여서
발전기를 회전시킴니다.
발전기 : 수차날개에서 발생한 기계적인 에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치
9.해양 에너지
해양에너지는 파도에서 얻는 파력에너지, 밀물, 썰물의 수위 차이에서 얻는
조력에너지, 바다 속과 표면의 온도차를 이용한 해수온도차에너지 등이 있습니다.
키포인트
*신. 재생에너지-태양광, 태양열, 풍력, 연료전자, 수소에너지,
바이오에너지, 폐기물에너지,석탄가스화.액화에너지,
지열, 소수력, 해양에너지 이상 11개 분야로 구분
(에너지 및 재생에너지 개발. 이용. 보급 촉진법 제2조)
*신. 재생에너지는 화석에너지의 고갈문제와 지구환경문제에 대한 핵심 해결방안.
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