가스 화력발전소

Gas-fired power plant
베를린의 열병합발전소

2019년 세계 전원별 발전량(총 발전량은 27페타와트시)[1][2]

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

가스화력발전소, 가스화력발전소, 천연가스발전소는 천연가스를 연소시켜 전기를 생산하는 화력발전소다.천연가스 발전소는 전 세계 전기의 거의 4분의 1을 생산하며, 전 세계 온실가스 배출량의 상당 부분을 차지하여 기후 [3]변화를 일으킨다.그러나 수력 발전이나 상호 연결기를 사용할 수 없는 경우 가변 재생 에너지 균형을 맞추기 위해 계절적 파견 가능 발전을 제공할 수 있다.

기본 개념: 기계 에너지에서 전기 에너지로 가열

다음 항목도 참조하십시오.화력 발전소

가스 화력 발전소는 주로 메탄인 천연 가스에 저장된 화학 에너지가 열 에너지, 기계 에너지, 그리고 마지막으로 전기에너지로 순차적으로 변환되는 화석 연료 발전소의 한 종류이다.열 에너지를 유용한 작업으로 전환하기 위한 카르노 사이클 한계를 초과할 수 없지만, 초과 열은 열병합 발전소에서 건물의 난방을 위해, 온수를 생산하거나 산업 규모의 재료를 가열하기 위해 사용될 수 있다.

식물의 종류

핀란드 포르사에 있는 Fingrid Oyj의 가스터빈 발전소

단순 사이클 가스 터빈

오픈 사이클 가스 터빈(OCGT)이라고도 하는 간단한 사이클 가스 터빈에서는 뜨거운 가스가 가스터빈을 구동하여 전기를 발생시킵니다.이런 유형의 발전소는 비교적 건설 비용이 저렴하고 매우 빠르게 가동할 수 있지만 효율이 낮기 때문에 피크 발전소로 [4]하루에 몇 시간만 가동됩니다.

복합 사이클 가스 터빈(CCGT)

주요 기사:복합 사이클 발전소
캘리포니아에 있는 복합 사이클 가스 화력발전소인 게이트웨이 발전소.

CCGT 발전소는 Brayton 사이클을 사용하는 단순 사이클 가스 터빈으로 구성되어 있으며, 열 회수 증기 발생기와 Rankine 사이클을 사용하는 증기 터빈이 그 뒤를 잇습니다.가장 일반적인 구성은 1개의 증기 [5]터빈을 지원하는 2개의 가스 터빈입니다.심플 사이클 플랜트보다 효율이 높고, 최대 55%의 효율과 약 30분의 [6]디스패치 시간을 실현합니다.

왕복 엔진

다음 항목도 참조하십시오.왕복 엔진

왕복식 내연 기관은 다른 유형의 천연 가스 연소 발전기보다 훨씬 작은 20MW 미만인 경향이 있으며, 일반적으로 비상 전력 또는 풍력 및 [7]태양열과 같은 가변 재생 에너지 균형을 위해 사용됩니다.

온실가스 배출량

총 가스 화력 발전소는 [8][9]킬로와트시당 약 450그램(1파운드)의2 CO를 배출한다.이는 석탄화력발전소의 절반 수준이지만 원자력발전소나 [8]재생에너지보다는 훨씬 많다.가스화력발전소의 수명주기 배출은 가스 [10]누출과 같은 메탄 배출에 의해 영향을 받을 수 있다.

카본 포집

2022년 현재 탄소 포집 및 저장 또는 탄소 포집 및 [11]활용을 갖춘 발전소는 거의 없다.

수소

General Electric에 따르면 가스터빈 연료에 점점[12] 더 많은 수소를 사용하는 것이 General Electric보다 더 경제적으로 실행 가능한 옵션이라고 합니다.[13]수소는 처음에는 수증기 개질이나 탄소를 침전시키기 위해 가열함으로써 천연가스에서 생성될 수 있으며, 따라서 결국 탄소 [14]배출을 줄일 수 있다.

경제학

신식물

장기적으로는 태양광이나 풍력과 함께 새로운 배터리 저장 발전소가 새로운 가스 플랜트를 건설하는 것보다 비용이 저렴할 수 있습니다. 가스 플랜트는 고립된 [15]자산이 될 위험이 있기 때문입니다.

기존 식물

2019년 현재 일부 가스 화력발전소는 충분히 [16]빨리 정지 및 시동을 걸 수 없기 때문에 퇴역하고 있다.그러나 가변 재생 에너지 비용이 하락했음에도 불구하고, 대부분의 기존 가스 화력발전소는 특히 탄소 가격이 없는 국가에서는 파견 가능한 발전으로 인해 그리고 셰일 가스와 액화 천연가스 [17]가격이 건설된 이후 하락했기 때문에 여전히 수익성을 유지하고 있다.EU와 같이 탄소 가격이 높은 곳에서도, 기존의 가스 화력발전소는 경제적으로 생존할 수 있는데,[18] 이는 부분적으로 오염으로 인한 석탄 화력 발전 제한의 증가 때문이다.

정치

석탄 발전을 대체할 때에도 새로운 발전소를 건설하는 결정은 논란이 될 [19]수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

외부 링크

레퍼런스

  1. ^ "Data & Statistics". International Energy Agency. Retrieved 25 November 2021.
  2. ^ "World gross electricity production by source, 2019 – Charts – Data & Statistics". International Energy Agency. Retrieved 25 November 2021.
  3. ^ "Clean fuel? Methane leaks threaten natural gas' climate-friendly image". Reuters. 29 June 2018. Retrieved 30 June 2019.
  4. ^ "Simple cycle gas plant - Energy Education". energyeducation.ca. Retrieved 28 June 2019.
  5. ^ "Power blocks in natural gas-fired combined-cycle plants are getting bigger - Today in Energy - U.S. Energy Information Administration (EIA)". www.eia.gov. Retrieved 28 June 2019.
  6. ^ "Combined cycle gas plant - Energy Education". energyeducation.ca. Retrieved 28 June 2019.
  7. ^ "Natural gas-fired reciprocating engines are being deployed more to balance renewables - Today in Energy - U.S. Energy Information Administration (EIA)". www.eia.gov. Retrieved 28 June 2019.
  8. ^ a b Rueter, Gero (27 December 2021). "How sustainable is wind power?". Deutsche Welle. Retrieved 28 December 2021. An onshore wind turbine that is newly built today produces around nine grams of CO2 for every kilowatt hour (kWh) it generates ... a new offshore plant in the sea emits seven grams of CO2 per kWh ... solar power plants emit 33 grams CO2 for every kWh generated ... natural gas produces 442 grams CO2 per kWh, power from hard coal 864 grams, and power from lignite, or brown coal, 1034 grams ... nuclear energy accounts for about 117 grams of CO2 per kWh, considering the emissions caused by uranium mining and the construction and operation of nuclear reactors.
  9. ^ Rosselot, Kirsten S.; Allen, David T.; Ku, Anthony Y. (5 July 2021). "Comparing Greenhouse Gas Impacts from Domestic Coal and Imported Natural Gas Electricity Generation in China". ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 9 (26): 8759–8769. doi:10.1021/acssuschemeng.1c01517. ISSN 2168-0485. S2CID 237875562.
  10. ^ "A satellite finds massive methane leaks from gas pipelines". NPR.org. Retrieved 9 May 2022.
  11. ^ Chemnick, Jean (9 May 2022). "Why EPA might make new gas plants catch carbon". E&E News. Retrieved 9 May 2022.
  12. ^ "The plan to convert the North to run on hydrogen". Utility Week. 30 November 2018.
  13. ^ "GE: Hydrogen trumps carbon capture and sequestration (CCS) in preserving gas turbines in a carbon-free grid". Utility Dive. Retrieved 28 June 2019.
  14. ^ "H-vision: blue hydrogen for a green future". Gas World. Retrieved 9 May 2019.
  15. ^ Andrew Burger (7 October 2019). "Natural Gas Power Stranded Asset Risk Reaches a Tipping Point". Solar Magazine. Retrieved 20 October 2019.
  16. ^ Geuss, Megan (26 June 2019). "A 10-year-old natural gas plant in California gets the coal plant treatment". Ars Technica. Retrieved 28 June 2019.
  17. ^ Ram, R. Sree (28 June 2019). "Torrent Power shares make a powerful leap after Gujarat arrangement". Retrieved 28 June 2019.
  18. ^ "Natural gas price plunge signals greener start for 2019 in U.S. and EU". www.worldoil.com. Retrieved 28 June 2019.
  19. ^ Harrabin, Roger (7 October 2019). "UK overrules block on Drax power station plans". Retrieved 20 October 2019.