풍력 발전의 모든 것 - 풍력 발전의 정의와 보급 이유

풍력발전설비란?

풍력 발전 설비는 바람에 의한 에너지를 프로펠러에 전달하여 회전시킴으로써 기전력을 발생시키는 발전 방식입니다. 풍력을 이용함으로써 화석연료를 사용하지 않고 풍력이라는 무진장한 에너지의 이용이라는 점에서 이산화탄소 발생량의 감소가 기대되고 있습니다.

 

바람은 기압의 차이로 발생하지만 결국 태양열의 온도차에 의해 발생하는 현상이며, 광의적인 의미에서 태양열 이용 에너지라고도 할 수 있습니다. 종래부터 바람을 이용한 설비는 많이 있는데 바람을 받아 진행하는 범선이나 바람으로 풍차를 회전시켜 제분을 하는 등으로 이용되어 왔습니다.

 

풍력에 의한 에너지는 태양열을 얻을 수 있는 한 존재하는 무한정으로 발생하는 재생 가능 에너지이며 이산화탄소나 배기 가스가 발생하지 않고 깨끗한 발전 설비로 주목받고 있습니다. 바람의 운동 에너지의 40% 정도를 전기 에너지로 변환할 수 있는 고효율 시스템이 개발되어 있어 안정된 바람을 얻을 수 있는 환경이면 발전 설비로 이용할 수 있습니다.

 

풍력발전의 보급 의의와 이유

풍력발전설비를 포함한 자연에너지를 이용한 발전설비의 도입이 진행됨으로써 화석연료의 연소나 원자력 자원을 이용한 발전설비를 조금이라도 감소하고 환경부하의 저감을 도모하고 발전설비의 다양화에 의한 에너지의 안정적인 공급이 목적입니다.

 

해외에서 많은 에너지 자원을 수입하고 있는 것이 국내 에너지 업계의 불가피한 사정이지만 국내의 독자적인 발전 설비의 개발은 에너지 확보의 안전성을 높일 수 있어 안정적인 공급이라는 점에서 매우 중요합니다.

 

자연 에너지 분야의 고용 촉진

신기술을 개발하고 에너지의 안정적인 공급이 가능해지면 발전하는 설비를 운용 및 관리하는 기업이 필요하기 때문에 신규 시장이 개척되어 고용 촉진으로 이어집니다. 높은 경제효과가 얻어지면 경쟁에 의한 설비 비용의 저하도 전망할 수 있기 때문에 보다 저렴한 에너지 생산을 기대할 수 있습니다.

 

비상 전원으로 활용

풍력발전은 태양광 발전에 비해 바람에 의한 발전 방식이기 때문에 안정된 전원이 되지 않습니다. 그러나 축전지와 조합하여 전력을 저장하면 재해시의 비상 사태에도 전력을 공급할 수 있습니다. 분산형 전원의 구축은 스마트 그리드의 기본이기도 하며 태양광 발전, 풍력 발전, 연료 전지, 축전지 등을 조합하여 자립형 에너지 이용이 가능합니다.

 

풍력발전설비의 종류와 특징

풍력발전을 하기 위한 풍차는 비행기와 같은 프로펠러를 가지는 것과 수직으로 비틀린 형상의 것 등 발전량이나 소음의 대소에 따라 다수의 종류가 있습니다. 풍차의 형상은 프로펠러형, 사보니우스형, 다리우스형, 네덜란드형 등이 대표적입니다. 각각의 프로펠러 형상에 따라 발전 효율이나 바람을 포착하는 성능과 소음값 등이 달라 설치 장소나 용도에 맞게 선정합니다.

 

풍력발전설비에는 수많은 문제점이 있습니다. 풍력발전은 에너지의 발전이 안정적이지 않고 대용량의 발전을 기대하기 위해서는 매우 큰 로터나 블레이드를 설치해야 합니다.

 

바람이 불지 않는 시간은 전혀 발전하지 않기 때문에 발전 시간이 불규칙하고 지역에 따라 편차가 크기 때문에 각종 축전지에 저장해 바람의 대소에 관계없이 안정된 방전을 도모하는 사용 방법이 아니면 피크 대응 용도로 사용하기 어렵습니다.

 

프로펠러의 회전음이 소음 문제가 되는 사례도 많아 프로펠러에서 발생하는 저주파음은 인근에 사는 사람들에게 저주파에 의한 소음 공해를 줄 가능성이 있습니다. 고속으로 회전하는 프로펠러는 조류 동물과 접촉할 우려가 있어 근처의 생태계를 파괴하는 원인이 될 수도 있습니다.

 

풍력 발전 설비를 도입할 때 수많은 단점으로 인해 장점이 적으면 제안이나 검토 단계에서 추진되지 않을 수도 있습니다.