공부하는 엔지니어

풍력발전의 계통연계 풍력발전설비에서 생산되는 전력은 전력회사의 전력과 계통연계하여 운용하는 것이 일반적입니다. 풍력발전만으로 자립한 전원으로 하려면 안정된 바람이 불어야 할 뿐만 아니라 축전지에 전력을 저장하고 바람이 없는 시간대에서도 전력을 사용할 수 있도록 계획해야 합니다. 풍력발전설비에서 만들어진 전력은 매우 불안정하며 상시 정량의 전력을 기대할 수 없습니다. 상용 전원이 공급되고 있는 계통에 연계시켜 바람이 불지 않는 시간대의 전력을 커버하거나 풍력발전설비에서 축전지를 충전하여 사용하는 것이 일반적입니다. 풍력 발전 설비에서 발전되는 전력은 바람의 강도에 비례하기 때문에 바람이 강하면 큰 전력이 발생하고 바람이 잠잠하면 발전량이 저하됩니다. 전력 공급은 불규칙적이어서 전압, 주파수, 발전 전력량의..

에너지 & 전력시장 2022. 5. 21. 02:00

풍력발전설비 설계의 주의점 풍력발전설비를 설계할 경우 문제점을 이해한 후 클레임이나 사고가 발생하지 않도록 계획하여야 합니다. 풍력의 큰 문제점은 소음과 발전 품질 두가지입니다. 풍차의 진동 대책 풍력발전설비를 계획할 경우 원칙적으로 지상 설치로 하고 가능한 한 건물에의 고정을 피하여야 합니다. 옥상 등에서 풍차를 건물 몸체에 지지 고정하면 프로펠러의 회전에 의한 진동 소음이 건물 내부에 전파되어 거주자로부터의 클레임 문제가 발생할 우려가 있습니다. 정격 출력이 1kW 정도의 소형 풍차에서도 태풍시와 같이 강한 바람이 불어 컷아웃에 이르지 않는 고속 회전이 발생하면 큰 진동과 소음을 발생시킵니다. 풍속에 의해 발전량이 상승하는 것이 풍력 발전의 특징이지만 발전을 정지하는 컷아웃은 20~25m/s로 설정되..

에너지 & 전력시장 2022. 5. 20. 02:00

풍력 발전 설비 설계 풍력발전설비를 설계 계획할 때의 주의점을 설명합니다. 풍력발전설비에는 2~3kW 정도의 소형 제품부터 전력회사의 발전소에도 이용되고 있는 메가와트급 규모까지 다양하지만 여기에서는 메가와트 규모의 제품이 아니라 수용가 내에 설치되는 풍력발전설비에 관해 설명합니다. 주택 용도나 빌딩 등의 업무 시설의 도로나 옥상에 설치되는 풍력 발전은 프로펠러형으로 3kW 정도의 발전량을 예상할 수 있는 것으로부터 조명 기구 일체로서 정음성을 중시한 사보니우스형 등이 있지만 어느 것도 풍황이 좋지 않은 도심부에서는 큰 발전량을 바라볼 수 없기 때문에 친환경 설비로서의 자리매김이 중요합니다. 풍력발전설비에 필요한 풍속 풍력발전설비는 이름 그대로 바람을 받지 않으면 발전할 수 없습니다. 도심부의 풍속은 3..

에너지 & 전력시장 2022. 5. 19. 02:00

풍력발전설비의 구성기기 풍력발전설비는 풍력에너지를 기계적인 에너지로 변환하기 위한 블레이드와 허브, 이들을 조합한 로터, 발전기에 동력을 전달하기 위한 전달축, 증속기, 발전기 제어 장치를 내장한 나셀과 같이 다수의 구성 기기가 존재합니다. 풍력 발전기의 본체 이외에는 발전한 전력의 주파수나 전압을 조정하여 안정 전원으로 변환하는 파워 컨디셔너(인버터), 장거리의 송전을 실시하기 위해 고전압으로 변환하는 변압기 등 송전부에서도 다수의 기기가 필요합니다. 이하 풍력 발전의 본체가 되는 풍차를 구성하는 기기의 특징을 설명합니다. 블레이드 풍차의 날개 부분을 블레이드라고 합니다. 자연스럽게 불고 있는 바람을 받아들이는 풍차의 주요 부품이며 블레이드의 크기가 그대로 발전량에 비례합니다. 블레이드의 매수로 회전수..

에너지 & 전력시장 2022. 5. 18. 02:00

풍력발전의 장점 풍력발전은 태양광 발전과 마찬가지로 무한정으로 이용할 수 있는 자연 에너지를 이용한 재생 가능 에너지의 하나입니다. 일상적으로 발생하는 바람을 포착하여 전기에너지로 변환하여 이용합니다. 다른 자연 에너지 발전보다 풍력 발전이 우위라고 생각되는 점을 설명합니다. 안정된 발전량을 기대하기 어려운 풍력 발전이지만 많은 장점이 있습니다. 면적당 출력이 높음 태양광 발전과 비교하여 풍력 발전은 설치 면적에 대한 발전량을 크게 확보할 수 있습니다. 메가와트 규모의 태양광 발전 설비를 마련하는 경우 수천~수만 제곱미터의 설치 면적을 필요로 하지만 풍력 발전은 자립 기둥 1개로 구축한 풍차로 발전하기 때문에 단위 면적당 발전량은 매우 큽니다. 수백 kW 클래스의 대용량 풍차는 블레이드의 크기가 수십 m..

에너지 & 전력시장 2022. 5. 17. 02:00

수평축형 풍력발전설비(프로펠러형) 풍력 발전 설비 중에서 가장 많이 보급되고 있는 것은 프로펠러형입니다. 3장의 날개(블레이드)에 의해 회전 동력을 얻습니다. 발전 효율이 좋고 저풍속에서도 자기 기동이 가능하고 블레이드를 크게 하면 1,000kW를 넘는 대출력 발전 장치를 계획할 수도 있습니다. 자연적으로 발생하는 바람은 지상에서 높을수록 강하게 불어오는 특성이 있기 때문에 풍차의 설치 위치는 가능한 한 높게 하는 것이 발전량 측면에서 유리합니다. 풍차에 의해 얻을 수 있는 에너지는 풍차의 수풍 면적에 비례하기 때문에 큰 풍차일수록 큰 발전량을 기대할 수 있습니다. 500kW급의 대형 발전기 프로펠러의 블레이드 폭은 30m 이상으로 매우 커 타워 부분과 합쳐 높이 100m를 넘습니다. 프로펠러형 발전기는..

에너지 & 전력시장 2022. 5. 16. 02:00

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 있..

에너지 & 전력시장 2022. 5. 15. 02:00