강의노트 발전 방식

관련 용어 정리

발전기

• 발전기는 패러데이의 자기 유도 법칙을 응용하여 회전에너지를 전기에너지로 변환하여 주는 장치입니다.
• 대형 발전기는 교류를 발생시킵니다.

원동기

• 원동기는 발전기가 전기를 생산할 수 있도록 발전기를 구동하는 장치입니다.
• 대표적인 원동기는 스팀 터빈, 수력 터빈, 풍력 터빈, 디젤 엔진과 같은 내연기관 등이 있습니다.

발전소

• 발전소는 발전기와 원동기를 결합하여 전기를 생산하는 장소를 의미합니다.

초기의 발전기

초기의 발전기는 다음과 같은 특징이 있습니다.

• 초기에는 전압도 낮고 용량도 작았다.
• 에디슨은 직류 방식을 주장하였다.
• 직류는 승압과 강압이 어려워서 실용화에 한계가 있었다.

에디슨의 발전 시스템 (1895년 뉴욕)

위의 그림은 에디슨의 회사 (Edison General Electric Company)에서 제작된 것으로서, 3개의 엔진을 붙이고 2개의 발전기를 연결한 것입니다. 각 발전기는 100[kW]의 출력을 내며, 150[V]에서 666[A]의 전류를 출력하는 것으로 알려져 있습니다. (사진 출처: 위키피디아)

수력 발전

• 수력 발전소의 전경 (미국 후버댐)
• 초기의 발전소는 수력 발전이 다수를 차지하였습니다.

미국 후버댐의 전경

(사진 출처: 위키피디아)

수력 발전의 대용량 발전기의 고정자의 모습

(사진 출처: 위키피디아, By Astronomyinertia - Own work, CC BY-SA 3.0)

화력 발전

화력 발전은 연료로서 석탄, 석유, 개스등을 사용하는 발전 방식을 의미합니다. 화력 발전의 특징은 다음과 같습니다.

특징

• 석탄은 화력 발전 중에서 연료비가 가장 저렴하다.
• 석탄은 무연탄과 유연탄으로 분류되며, 석유는 중유를 사용한다.
• 천연가스를 사용하는 가스터빈 발전이 있으며, 화력발전 중 발전단가는 가장 비싸나 환경오염이 비교적 적어서, 도시 부근에 입지할 수 있는 장점이 있다.

대용량 화력 발전소의 내부 전경

(사진 출처: 위키피디아, By Siemens - Siemens website, CC BY-SA 3.0)

대용량 화력 발전의 스팀 터빈

(사진 출처: 위키피디아, By Siemens Pressebild, CC BY-SA 3.0)

재생가능 에너지

• 최근 풍력 발전, 태양광 발전과 같은 전기 생산 방식이 늘어나고 있습니다.
• 이들을 재생 가능 에너지(Renewable Energy)라고 합니다.

풍력 발전

미국 캘리포니아의 San Gorgonio 풍력 발전 단지

(사진 출처: 위키피디아, By Erik Wilde from Berkeley, CA, USA - harvesting wind, CC BY-SA 2.0)

태양광 발전

Solnova 태양광 발전소의 전경

(사진 출처: 위키피디아, By Parabel GmbH - Own work, CC BY-SA 3.0)