발전량

Electricity generation
터보 발전기
시리즈의 일부(on)
전력공학
전력변환
전력 인프라
전력계통 구성품

발전은 1차 에너지의 원천으로부터 전력을 생산하는 과정입니다.전력 산업의 유틸리티의 경우, 최종 사용자에게 전달(송전, 배전 등)되기 전 단계 또는 저장(예를 들어, 양수 저장 방식 사용) 단계입니다.

사용 가능한 전기는 자연에서 자유롭게 이용할 수 없기 때문에 "생산"되어야 합니다(즉, 다른 형태의 에너지를 전기로 변환).생산은 발전소("발전소"라고도 함)에서 수행됩니다.발전소에서 전기는 주로 연소나 핵분열로 연료를 공급하는 열기관에 의해 구동되는 전기기계 발전기에 의해 생산되는 경우가 대부분이지만, 흐르는 물과 바람의 운동 에너지와 같은 다른 수단에 의해서도 발생합니다.다른 에너지원으로는 태양광 발전과 지열 발전이 있습니다.또한 에너지를 회수하기 위한 이색적이고 추측적인 방법이 있는데, 예를 들어 융합 반응에 의해 생성된 빠르게 움직이는 하전 입자에 의해 생성된 강렬한 자기장에서 직접 에너지를 추출하는 것을 목표로 하는 융합 원자로 설계가 제안되었습니다(자기 유체 역학 참조).

석탄 화력 발전소와 최종적으로 [1]가스 화력 발전소를 단계적으로 폐기하거나, 실제적인 경우 온실 가스 배출을 포착하는 것은 기후 변화를 제한하는 데 필요한 에너지 전환의 중요한 부분입니다.운송, 가정 및 [5]산업의 전기화에 따라 전력 수요가 크게[4] 증가함에 따라 훨씬 더 많은 태양광[2] 발전과 풍력[3] 발전이 필요할 것으로 예상됩니다.

역사

2020년에 추가되는 전체 재생에너지 발전량의 62%가 가장 저렴한 신규 화석연료 [7]옵션보다 비용이 저렴할 정도로 과거 재생에너지 생산비용은 [6]크게 감소했습니다.
레벨화된 비용:재생 가능 에너지원의 광범위한 구현에 따라 재생 가능 에너지에 대한 비용이 감소했으며, 특히 [8][9]태양 전지판에서 생산된 에너지에 대한 비용이 감소했습니다.
레벨화된 에너지 비용(LCOE)은 발전소의 전체 수명에 걸친 전기 생산의 평균 순 현재 비용을 측정하는 것입니다.
1895년 뉴욕 에디슨 종합전기회사에 설치된 다이나모와 엔진

1820년대와 1830년대 초 영국 과학자 마이클 패러데이에 의해 전기 발전의 기본 원리가 발견되었습니다.오늘날에도 여전히 사용되는 그의 방법은 자석의 극 사이에서 와이어의 고리, 즉 패러데이 디스크의 움직임에 의해 전기가 생성되는 것입니다.중앙 발전소는 교류(AC) 전력 전송의 발전으로 경제적으로 실용화되었으며, 변압기를 사용하여 높은 전압과 낮은 손실로 전력을 전송했습니다.

상업용 전기 생산은 발전기와 유압 터빈의 결합으로 시작되었습니다.전기의 기계적 생산은 제2차 산업혁명을 시작했고 전기를 이용한 몇 가지 발명을 가능하게 했고, 주요한 공헌자는 토마스 알바 에디슨과 니콜라 테슬라였습니다.이전에 전기를 생산하는 유일한 방법은 화학 반응이나 배터리 셀을 사용하는 것이었고, 전기를 사용하는 유일한 실용적인 방법은 전신기였습니다.

1882년 펄 스트리트 스테이션의 다이너모를 구동하는 증기 기관이 뉴욕 펄 스트리트의 공공 조명에 동력을 공급하는 직류 전류를 생성하면서 중앙 발전소에서 전기 발전이 시작되었습니다.이 새로운 기술은 가스로 연료를 사용하는 가로등을 전력에 맞게 개조한 전세계 많은 도시들에 빠르게 채택되었습니다.곧이어 공공 건물, 사업장, 트램과 기차와 같은 대중 교통수단에 전등이 사용될 것입니다.

최초의 발전소는 수력이나 [10]석탄을 사용했습니다.오늘날 석탄, 원자력, 천연가스, 수력, 풍력, 석유 등 다양한 에너지원과 태양 에너지, 조력 그리고 지열원 등이 사용되고 있습니다.

1880년대에 백열 전구의 도입과 함께 전기의 인기는 엄청나게 커졌습니다.Joseph Swan과 Thomas Edison 이전에 전구를 발명한 것으로 알려진 22명의 발명가들이 있지만, Edison과 Swan의 발명품은 단연코 가장 성공적이고 인기 있게 되었습니다.19세기 초 몇 년 동안, 전기 과학의 대규모 도약이 이루어졌습니다.그리고 19세기 후반까지 전기 기술과 공학의 발전은 전기를 일상 생활의 일부로 이끌었습니다.많은 전기 발명품이 소개되고 일상 생활에 적용되면서 가정 내의 전기 수요는 급격히 증가했습니다.이러한 수요 증가와 함께, 많은 기업가들은 결국 최초의 전기 공공 시설을 만들기 위해 전기 시스템에 투자하기 시작했습니다.역사에서 이 과정은 종종 [11]전기화로 묘사됩니다.

가장 초기의 전기 보급은 서로 독립적으로 운영되는 회사들로부터 비롯되었습니다.소비자는 생산자로부터 전기를 구입하고 생산자는 자신의 전력망을 통해 전기를 분배하게 됩니다.기술이 향상됨에 따라 세대의 생산성과 효율성도 향상되었습니다.증기 터빈과 같은 발명품들은 전기 발전의 효율성뿐만 아니라 발전의 경제성에도 큰 영향을 미쳤습니다.열 에너지를 기계적 작업으로 전환한 것은 증기 기관과 비슷했지만 훨씬 더 큰 규모와 훨씬 더 생산적이었습니다.이러한 대규모 발전소의 개선은 오늘날 우리가 사용하는 전체 전력 시스템에 필수적인 요소가 될 것이기 때문에 중앙 집중식 발전 프로세스에 매우 중요했습니다.

20세기 중반에 걸쳐 많은 공공 사업체들이 경제적 및 효율적 이점 때문에 유통망을 통합하기 시작했습니다.장거리 송전의 발명과 함께 발전소의 조정이 형성되기 시작했습니다.그 후 이 시스템은 안정성과 신뢰성을 보장하기 위해 지역 시스템 운영자에 의해 보호되었습니다.주택의 전기화는 1920년대에 북유럽과 북아메리카에서 대도시와 도시 지역에서 시작되었습니다.1930년대가 되어서야 농촌 지역에서 전기화의 [12]대규모 구축이 이루어졌습니다.

생성방법

2019년 세계 발전원별 발전량(총 발전량은 27페타와트시)[13][14]

석탄(37%)
천연가스(24%)
하이드로 (16%)
핵 (10%)
바람(5%)
태양열 (3%)
기타(5%)

다른 형태의 에너지를 전기 에너지로 변환하는 몇 가지 근본적인 방법이 있습니다.유틸리티 규모의 발전은 전기 발전기를 회전시키거나 태양광 발전 시스템에 의해 이루어집니다.전력회사가 분배하는 전력의 일부는 배터리로 공급됩니다.틈새 응용 분야에 사용되는 다른 형태의 전기 발전은 마찰 전기 효과, 압전 효과, 열전 효과, 베타 볼타를 포함합니다.

제너레이터

주요 기사:발전기
풍력 터빈은 일반적으로 전력을 생산하는 다른 방법들과 함께 전기 발전을 제공합니다.

전기 발전기는 운동 에너지를 전기로 바꿉니다.이것은 전기를 생산하는 데 가장 많이 사용되는 형태이며 패러데이의 법칙에 기초하고 있습니다.전도성 물질(예: 구리선)의 닫힌 고리 안에서 자석을 회전시켜 실험적으로 관찰할 수 있습니다.거의 모든 상업용 전기 발전은 기계적 에너지가 발전기를 회전시키는 전자기 유도를 사용하여 이루어집니다.

전기화학

미국의 후버 댐과 같은 큰 댐들은 많은 양의 수력발전을 제공할 수 있습니다.설치 용량은 2.07GW입니다.

전기화학은 배터리에서처럼 화학에너지를 전기로 직접 변환하는 것입니다.전기화학 발전은 휴대용 및 모바일 애플리케이션에서 중요합니다.현재 대부분의 전기화학 전력은 [15]배터리에서 나옵니다.일반적인 아연-탄소 배터리와 같은 1차 전지는 직접적으로 전원 역할을 하지만, 2차 전지(즉, 충전식 배터리)는 1차 발전 시스템이 아닌 저장 시스템에 사용됩니다.연료 전지로 알려진 개방형 전기화학 시스템은 천연 연료 또는 합성 연료로부터 전력을 추출하는 데 사용될 수 있습니다.소금과 담수가 합쳐지는 곳에서는 삼투력이 가능합니다.

태양광 효과

태양광 효과는 태양 전지에서와 같이 빛이 전기 에너지로 변환되는 것입니다.태양광 패널은 태양광을 직류 전기로 직접 변환합니다.전력 인버터는 필요한 경우 AC 전기로 변환할 수 있습니다.태양광은 자유롭고 풍부하지만,[citation needed] 태양열 발전 전력은 패널의 비용 때문에 대규모 기계적으로 생산되는 전력보다 생산하는 것이 보통 더 비쌉니다.효율이 낮은 실리콘 태양전지는 원가가 낮아지고 변환효율이 30%에 가까운 다중접합전지가 상용화되고 있습니다.실험 [16]시스템에서 40% 이상의 효율성이 입증되었습니다.최근까지 태양광은 상업용 전력망에 접근할 수 없는 외진 지역이나 개별 가정 및 기업의 보조 전력원으로 사용되는 경우가 가장 많았습니다.최근의 제조 효율과 태양광 기술의 발전은 환경 문제에 따른 보조금과 결합하여 태양 전지판의 배치를 크게 가속화하고 있습니다.설치 용량은 독일, 일본, 미국, 중국 및 인도의 증가로 인해 매년 20[2]% 정도씩 증가하고 있습니다.

경제학

참고 항목:공급원별 전기요금 및 전기요금

수요와 지역에 따라 전력 생산 방식의 선택과 경제성이 달라집니다.경제는 전 세계적으로 상당히 다양하며, 이로 인해 주택 매매 가격이 광범위하게 형성됩니다.수력발전소, 원자력발전소, 화력발전소, 신재생에너지원은 각각 장단점이 있으며, 지역 전력소요량과 수요의 변동에 따라 선정이 결정됩니다.모든 전력망에는 다양한 부하가 있지만, 일일 최소[citation needed] 부하는 기본 부하이며, 대개 지속적으로 가동되는 발전소에서 공급합니다.원자력, 석탄, 석유, 가스 및 일부 수력 발전소는 기본 부하를 공급할 수 있습니다.만약 천연가스의 건설비용이 MWh당 10달러 이하라면,[17] 천연가스로 전기를 생산하는 것이 석탄을 태워서 전력을 생산하는 것보다 저렴합니다.

원자력 발전소는 하나의 장치에서 엄청난 양의 전력을 생산할 수 있습니다.그러나 원자력 재해로 원자력의 안전성에 대한 우려가 제기되어 원자력 발전소의 자본 비용이 매우 높습니다.수력 발전소는 낙하하는 물에서 나오는 잠재적 에너지를 터빈의 이동과 발전에 활용할 수 있는 지역에 위치하고 있습니다.연간 생산 주기 동안 물의 흐름을 저장할 수 있는 능력이 제한되고 부하가 너무 많이 변화하는 경우에는 경제적으로 실행 가능한 단일 생산원이 아닐 수 있습니다.

발전설비

주요 기사:발전기
로터가 제거된 대형 발전기

전기 발전기는 1830년대 전자기 유도의 발견으로 간단한 형태로 알려졌습니다.일반적으로, 엔진 또는 상술한 터빈과 같은 일부 형태의 원동기는 와이어의 정지 코일을 지나 회전 자기장을 구동하여 기계적 에너지를 [18]전기로 바꿉니다.발전기를 사용하지 않는 유일한 상업 규모의 전기 생산은 태양광 발전입니다.

터빈

중국의 삼협댐과 같은 대형 댐은 22.5GW의 용량을 가지고 있어 많은 양의 수력발전을 제공할 수 있습니다.

지구상의 거의 모든 상업용 전력은 풍력, 물, 증기 또는 연소 가스에 의해 구동되는 터빈으로 생산됩니다.터빈은 발전기를 구동하여 전자기 유도에 의해 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환합니다.열기관, 수력, 풍력, 조력 등 다양한 기계적 에너지 개발 방법이 있습니다.대부분의 전기 발전은 열 엔진으로 구동됩니다.화석 연료의 연소는 이러한 엔진에 대부분의 에너지를 공급하며, 핵분열과 일부 재생 가능한 소스로부터 상당한 부분을 공급합니다.현대 증기 터빈(1884년 찰스 파슨스 경에 의해 발명됨)은 현재 다양한 열원을 사용하여 세계 전력의 약 80%를 생산합니다.터빈 종류는 다음과 같습니다.

  • 스팀
  • 천연 가스: 터빈은 연소에 의해 생성된 가스에 의해 직접 구동됩니다.복합 사이클은 증기와 천연 가스에 의해 구동됩니다.가스터빈에서 천연가스를 연소시켜 동력을 만들고 남은 열을 이용해 증기를 만들어냅니다.전 세계 전력의 최소 20%가 천연가스로 생산됩니다.
  • 물 에너지는 떨어지는 물, 조수의 상승과 하강 또는 해양 열류(해양 열 에너지 변환 참조)로부터 물의 움직임으로부터 물 터빈에 의해 포획됩니다.현재 수력 발전소는 전 세계 전력의 약 16%를 공급하고 있습니다.
  • 풍차는 매우 초기의 풍력 터빈이었습니다.2018년에 전세계 전력의 약 5%가 풍력으로 생산되었습니다.

터빈은 증기 이외의 다른 열전달 액체도 사용할 수 있습니다.초임계 이산화탄소 기반 사이클은 열 교환 속도가 빨라지고 에너지 밀도가 높아지며 전력 사이클 인프라가 단순해져 변환 효율이 높아집니다.현재 개발 중인 초임계 이산화탄소 블렌드는 임계 압력과 온도 지점을 최적화함으로써 효율성을 더욱 높일 수 있습니다.

상업용 발전에서 터빈이 가장 일반적이지만, 더 작은 발전기는 가솔린 또는 디젤 엔진으로 구동될 수 있습니다.이들은 백업 발전을 위해 사용되거나 고립된 마을 내에서 주요 전력 공급원으로 사용될 수 있습니다.

생산.

2016년 전 세계 전력 총생산은 25082TWh였습니다.전기 공급원은 석탄 및 이탄 38.3%, 천연가스 23.1%, 수력 16.6%, 원자력 10.4%, 석유 3.7%, 태양/풍/지열/조류/기타 5.6%, 바이오매스 및 폐기물 2.3%[20]였습니다.

2021년 풍력 및 태양광 발전 전력은 전 세계 생산 전력의 10%에 달했습니다.청정원(태양광, 풍력 등)은 전 세계 [21]전력의 38%를 생산합니다.

발전소 에너지 흐름

전력생산 실적

[22]

국가별 생산량

주요 기사:전력 생산량에 따른 나라 목록
참고 항목:전기에너지소비량

미국은 2005년 세계적으로 최소 25%의 점유율을 기록하며 오랫동안 최대 전력 생산국이자 소비국이었고, 중국, 일본, 러시아, 인도가 그 뒤를 이었습니다.2011년 중국은 미국을 제치고 최대 전력 생산국이 되었습니다.

환경문제

주요 기사:전력생산이 환경에 미치는 영향
참고 항목:지구온난화와 석탄의 단계적 소멸

전력을 생산하는 국가들 간의 차이는 환경에 대한 우려에 영향을 미칩니다.프랑스에서는 10%의 전력만 화석 연료에서 생산되고, 미국은 70%, 중국은 80%[23]로 더 높습니다.전기의 청정도는 공급원에 따라 달라집니다.전 세계 온실가스 [25]배출량의 상당 부분은 (천연가스에서 연료 가스 화력 [24]발전소로의) 메탄 누출과 화석 연료 기반 전기 발전으로 인한 이산화탄소 배출량입니다.미국의 경우 발전용 [26]화석연료 연소가 산성비의 주성분인 이산화황 배출량의 65%를 차지하고 있습니다.전력 생산은 미국에서 [27]4번째로 높은 NO, 일산화탄소, 입자 물질의 결합x 원천입니다.

국제에너지기구(IEA)에 따르면 기후변화로 [28]인한 최악의 영향을 막기 위해서는 2040년까지 저탄소 전력 생산이 전 세계 전력 생산량의 85%를 차지할 필요가 있습니다.에너지 영향 센터(EIC)[29]와 유엔 유럽 경제 위원회(UNECE)[30]를 포함한 다른 기관들과 마찬가지로, IEA는 그 [31]목표를 달성하기 위해 원자력 및 재생 에너지의 확대를 요구해 왔습니다.EIC 설립자인 Bret Kugelmass와 같은 일부 사람들은 원자력이 대기 [32]중에 존재하는 탄소 배출을 제거하는 직접적인 공기 포집에도 동력을 공급할 수 있기 때문에 전기 발전을 위한 주요 방법이라고 생각합니다.원자력 발전소는 또한 지역 난방과 담수화 프로젝트를 만들어 탄소 배출을 제한하고 전기 [33]생산을 확대할 수 있습니다.

중앙 집중식 발전과 현재 사용되고 있는 전기 발전 방법에 관한 근본적인 문제는 많은 발전 과정이 환경에 미치는 부정적인 영향입니다.석탄과 가스와 같은 과정은 연소할 때 이산화탄소를 방출할 뿐만 아니라 땅에서 추출되는 이산화탄소 또한 환경에 영향을 미칩니다.노지탄광은 넓은 면적의 토지를 이용하여 석탄을 추출하고 굴착 후 생산적인 토지 이용 가능성을 제한합니다.천연 가스 추출은 땅에서 추출될 때 많은 양의 메탄을 대기로 방출하여 지구 온실 가스를 크게 증가시킵니다.원자력 발전소가 전기 발전을 통해 이산화탄소를 배출하지는 않지만, 원자력 폐기물과 관련된 위험과 원자력원의 사용과 관련된 안전 문제가 존재합니다.

전기 발전 단위당 석탄 및 가스 화력 발전 수명주기 온실가스 배출량은 거의 항상 다른 발전 [34]방식의 10배 이상입니다.

중앙 집중화되고 분산된 발전

중앙집중식 발전이란 대규모 중앙집중식 설비를 통해 소비자에게 전송되는 전기 발전입니다.이러한 설비들은 보통 소비자들로부터 멀리 위치하여 고압 송전선을 통해 전기를 변전소로 분배하고, 거기서 소비자들에게 분배합니다; 기본적인 개념은 멀티 메가 와트 또는 기가 와트 규모의 대형 스테이션이 많은 사람들을 위해 전기를 생산을 한다는 것입니다.사용되는 전기의 대부분은 중앙 집중식 발전에서 생산됩니다.대부분의 중앙 집중식 발전은 석탄이나 천연 가스와 같은 화석 연료에 의해 운영되는 대형 발전소에서 비롯되지만, 원자력 발전소나 대형 수력 발전소도 일반적으로 [35]사용됩니다.중앙 집중형 생성은 분산형 생성과는 근본적으로 반대입니다.분산 발전은 소규모의 소비자 집단에게 전력을 생산하는 것입니다.여기에는 태양광이나 풍력으로 독립적으로 전기를 생산하는 것도 포함될 수 있습니다.최근 몇 년간 옥상 [36]태양광 등 신재생에너지 발전방식을 사용하는 경향으로 인해 분산형 발전이 각광받고 있습니다.

테크놀러지스

중앙 집중식 에너지원은 많은 수의 소비자에게 막대한 양의 전기를 생산하는 대형 발전소입니다.중앙 집중식 발전에 사용되는 대부분의 발전소는 화력 발전소로, 증기를 가열하여 가압 가스를 생성하고, 이 가스는 터빈을 회전시켜 전기를 생성합니다.이것이 에너지를 생산하는 전통적인 방식입니다.이 과정은 천연 석탄, 가스 및 핵 형태의 열 발전과 같은 광범위한 전기를 생산하기 위해 여러 형태의 기술에 의존합니다.더 최근에는 태양과 바람이 큰 규모가 되었습니다.

태양의

이 섹션은 태양광 발전소에서 발췌한 내용입니다.[편집]
Solar park
독일 프리그니츠에 있는 40.5MW 얀네스도르프 태양광 공원

태양광 발전소는 상업용 전력 공급을 위해 설계된 대규모 그리드 연결형 태양광 발전 시스템(PV system)을 의미하며, 태양광 발전소(Solar park), 태양광 발전소(Solar parm) 또는 태양광 발전소(Solar power plant)라고도 합니다.그들은 지역 사용자나 사용자에게가 아니라 유틸리티 수준으로 전력을 공급하기 때문에 대부분의 건물에 설치되는 태양광 발전이나 다른 분산형 태양광 발전과는 다릅니다.이러한 유형의 프로젝트를 설명하기 위해 유틸리티 규모의 태양광이 사용되기도 합니다.

이 방법은 다른 주요 대규모 태양광 발전 기술인 집중형 태양광 발전과는 다른 점으로, 열을 이용하여 다양한 기존 발전기 시스템을 구동합니다.두 접근법 모두 각각의 장점과 단점을 가지고 있지만, 현재까지 다양한 이유로 인해 태양광 기술은 훨씬 더 광범위하게 사용되고 있습니다.2019년 기준 유틸리티 규모 태양광 발전 용량의 약 97%가 [37][38]PV였습니다.

일부 국가에서는 태양광 발전소의 명판 용량을 메가와트 피크(MWp)로 평가하는데, 이는 태양열 어레이의 이론적 최대 직류 전력 출력을 의미합니다.다른 나라에서는 제조업체가 표면과 효율을 명시합니다.그러나 캐나다, 일본, 스페인 및 미국은 종종 다른 형태의 발전과 직접적으로 비교할 수 있는 수치인 MW 단위의AC 변환된 낮은 공칭 전력 출력을 사용하도록 지정합니다.대부분의 태양광 공원은 최소 1MWp 규모로 개발되며, 2018년 기준 세계 최대 규모의 태양광 발전소가 1기가와트를 돌파하였습니다.2019년 말, 약 9,000개의 태양광 발전소가 4MWAC(효용 규모) 이상의 규모로, 총 용량은 220GWAC [37]이상입니다.

기존의 대규모 태양광 발전소는 대부분 독립적인 전력 생산업체가 소유·운영하고 있지만, 지역사회와 공공사업의 참여가 [39]증가하고 있습니다.이전에는 거의 대부분이 적어도 부분적으로 피드인 관세나 세액 공제와 같은 규제 인센티브에 의해 지원되었지만, 2010년대에 평준화된 비용이 크게 감소하고 대부분의 시장에서 그리드 패리티에 도달함에 따라 대개 외부 인센티브가 필요하지 않습니다.

바람

이 섹션은 윈드 농장에서 발췌한 것입니다.[편집]
미국 캘리포니아에 있는 샌 이고니오 패스 풍력 발전소.
중국 간쑤 풍력단지는 2020년까지 20,000MW를 목표로 하는 세계 최대 규모의 풍력단지입니다.

풍력 발전소 또는 풍력 [40]발전소라고도 불리는 풍력 발전소 또는 윈드 파크는 전기를 생산하는 데 사용되는 동일한 위치에 있는 풍력 터빈의 그룹입니다.풍력 발전소의 크기는 적은 수의 터빈에서부터 광범위한 지역을 커버하는 수백 개의 풍력 터빈에 이르기까지 다양합니다.풍력 발전소는 육상 또는 해상에 있을 수 있습니다.

중국, 인도, 그리고 미국에 운영 중인 가장 큰 육상 풍력 발전소들이 많이 위치해 있습니다.예를 들어, 세계에서 가장 큰 풍력 발전소인 중국의 간쑤 풍력 발전소는 2012년까지 [41]6,000MW 이상의 용량을 보유하고 있으며,[43] 2020년까지 20,000MW를[42] 목표로 하고 있습니다.2020년 12월 현재 영국의 1218MW 규모의 혼시 풍력단지는 세계 [44]최대 규모의 해상 풍력단지입니다.개별 풍력 터빈 설계는 출력이 계속 증가하여 동일한 총 출력에 필요한 터빈 수가 줄어듭니다.

풍력 발전소는 연료를 필요로 하지 않기 때문에 다른 많은 형태의 발전보다 환경에 미치는 영향이 적으며 종종 녹색 에너지의 좋은 공급원으로 언급됩니다.그러나 풍력 발전소는 시각적인 영향과 경관에 대한 영향으로 비판을 받아왔습니다.일반적으로 다른 발전소보다 더 많은 땅에 퍼져야 하고 야생 및 농촌 지역에 건설되어야 하는데, 이는 "농촌의 산업화", 서식지 손실, 관광객 감소로 이어질 수 있습니다.일부 비평가들은 풍력 발전소가 건강에 악영향을 준다고 주장하지만, 대부분의 연구자들은 이러한 주장을 가짜 과학이라고 생각합니다. (풍력 터빈 증후군 참조)풍력 발전소는 대부분의 경우 레이더를 방해할 수 있지만, 미국 에너지부에 따르면 "시팅 및 기타 완화 조치로 갈등이 해결되고 풍력 프로젝트가 [45]효과적으로 레이더와 공존할 수 있게 되었다"고 합니다.

석탄

이 섹션은 석탄 화력 발전소에서 발췌한 것입니다.[편집]
폴란드 베차토프에 있는 베우차토프 발전소
독일 그레벤브로이히에 위치한 프리머스도르프 발전소
석탄화력발전소도
석탄에서 생산되는 전력의 비중

석탄화력발전소는 석탄을 태워 전기를 생산하는 화력발전소입니다.전 세계적으로 2,400개 이상의 석탄 화력 발전소가 있으며,[46] 총 용량은 2,000기가와트가 넘습니다.그들은 세계 [47]전기의 약 3분의 1을 생산하지만, 주로 대기 [49][50]오염으로 인해 많은 질병과 가장 초기 [48]사망자를 발생시킵니다.

석탄 화력 발전소는 화석 연료 발전소의 한 종류입니다.석탄은 일반적으로 분쇄된 후 미분탄 보일러에서 연소됩니다.용광로 열은 보일러 물을 증기로 변환시켜 발전기를 돌리는 터빈을 돌리는 데 사용됩니다.따라서 석탄에 저장된 화학에너지는 열에너지, 기계에너지, 그리고 마지막으로 전기에너지로 연속적으로 변환됩니다.

석탄 화력 발전소는 [51]매년 100억 톤 이상의 이산화탄소를 배출하고 있는데, 이는 전 세계 온실가스 배출량의 약 5분의 1에 해당하는 양으로, [52]기후 변화의 가장 큰 원인 중 하나입니다.전 세계 석탄화력 발전량의 절반 [53]이상이 중국에서 생산되고 있습니다.2020년에는 유럽과 미국에서[56][57] 퇴역하면서 전체 공장 수가 감소하기[54][55] 시작했지만, 아시아, 거의 대부분 [58]중국에 건설되고 있습니다.일부는 석탄 산업의 건강 및 환경 영향으로 인한 다른 사람들의 비용이 [59][60]발전 비용에 책정되지 않기 때문에 수익성이 남아 있지만, 새로운 공장이 좌초된 [61]자산이 될 위험이 있습니다.유엔 사무총장은 OECD 국가들은 2030년까지, 그리고 나머지 국가들은 [62]2040년까지 석탄으로부터 전기를 생산하는 것을 중단해야 한다고 말했습니다.베트남은 2040년대까지 또는 그 [63]이후에 가능한 한 빨리 무급탄 전력을 단계적으로 중단하겠다고 완전히 약속한 몇 안 되는 석탄 의존도가 높은 급속 개발 국가들 중 하나입니다.

천연가스

천연 가스는 전기를 생산하기 위해 터빈을 돌리는 데 사용되는 가압 가스를 생성하기 위해 점화됩니다.천연가스 발전소는 천연가스가 산소와 함께 첨가된 가스터빈을 사용하는데, 가스터빈은 다시 터빈을 통해 연소하고 팽창하여 발전기가 회전하도록 합니다.

천연가스 발전소는 석탄 발전보다 더 효율적이지만 기후 변화에 기여하지만 석탄 발전만큼 높지는 않습니다.그들은 천연 가스의 점화로부터 이산화탄소를 생성할 뿐만 아니라 채굴될 때 가스를 추출하는 것 또한 상당한 양의 메탄을 [64]대기로 방출합니다.

핵

원자력 발전소는 증기 터빈을 통해 전기를 생산하는데, 여기서 열은 핵분열 과정에서 발생합니다.현재 원자력은 전 세계 전력의 11%를 생산하고 있습니다.대부분의 원자로는 연료로써 우라늄을 사용합니다.핵분열이라고 불리는 과정에서, 핵 원자가 분열될 때 열의 형태로 에너지가 방출됩니다.전기는 핵분열에 의해 생성된 열이 터빈을 회전시키고 발전기에 동력을 공급하는 증기를 생산하기 위해 사용되는 원자로의 사용을 통해 생성됩니다.여러 종류의 원자로가 있지만, 모두 기본적으로 [65]이 과정을 사용합니다.

원자력 발전소에 의한 정상적인 배출은 주로 폐열과 방사성 사용후 연료입니다.원자로 사고 시 상당량의 방사성동위원소가 환경에 방출되어 생명에 장기적인 위험을 초래할 수 있습니다.이 위험은 환경운동가들의 지속적인 관심사였습니다.스리마일섬 사고, 체르노빌 참사, 후쿠시마 원전 참사와 같은 사고들이 이 문제를 잘 보여주고 있습니다.

국가별 발전용량

이 표에는 총 전력 용량을 보유한 45개국이 나와 있습니다.데이터는 2022년 것입니다.에너지정보청에 따르면 2022년 전 세계 총 전력 용량은 거의 8.9테라와트(TW)로 1981년 전 세계 총 전력 용량의 4배를 넘었습니다.2022년 전 세계 평균 1인당 전기 용량은 약 1,120와트로 1981년 전 세계 평균 1인당 전기 용량의 거의 2.5배에 달했습니다.아이슬란드의 1인당 설치 용량은 약 8,990와트로 세계에서 가장 높습니다.모든 선진국은 전 세계 평균 1인당 전력용량을 상회하는 평균 1인당 전력용량을 보유하고 있으며, 영국은 다른 모든 선진국 중 가장 낮은 평균 1인당 전력용량을 보유하고 있습니다.

나라 총용량
(GW)		 1인당평균용량
(주로)
세계 8,890 1,120
China 중국 2,510 1,740
United States 미국 1,330 3,940
European Union 유럽 연합 1,080 2,420
India 인디아 556 397
Japan 일본 370 2,940
Russia 러시아 296 2,030
Germany 독일. 267 3,220
Brazil 브라질 222 1,030
Canada 캐나다 167 4,460
South Korea 대한민국. 160 3,130
France 프랑스. 148 2,280
Italy 이탈리아 133 2,230
Spain 스페인 119 2,580
United Kingdom 영국 111 1,640
Turkey 터키 107 1,240
Mexico 멕시코 104 792
Australia 호주. 95.8 3,680
Saudi Arabia 사우디아라비아 85.3 2,380
Iran 이란 83.3 977
Vietnam 베트남 72.2 721
South Africa 남아프리카 공화국 66.7 1,100
Poland 폴란드 64 1,690
Thailand 태국. 63 901
Ukraine 우크라이나 62.2 1,440
Egypt 이집트 61.1 582
Taiwan 타이완 58 2,440
Netherlands 네덜란드 53.3 3,010
Sweden 스웨덴 52.1 5,100
Argentina 아르헨티나 51.9 1,130
Pakistan 파키스탄 42.7 192
Norway 노르웨이 41.7 7,530
United Arab Emirates 아랍에미리트 40.7 4,010
Malaysia 말레이시아 37.9 1,110
Chile 칠리 37 1,930
Venezuela 베네수엘라 34.1 1,210
Kazakhstan 카자흐스탄 29.6 1,600
Switzerland 스위스 27.8 2,960
Austria 오스트리아 26.7 2,890
Algeria 알제리 25.9 590
Greece 그리스 24.4 2,400
Israel 이스라엘 23.7 2,520
Finland 핀란드 22.2 3,980
Denmark 덴마크 21.3 3,710
Republic of Ireland 아일랜드 13.3 2,420
New Zealand 뉴질랜드 11.6 2,320
Iceland 아이슬란드 3.24 8,990

참고 항목

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