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수력 전기

Hydroelectricity
중국 중부의 삼협댐은 세계 최대의 전력 생산 시설이다.
시리즈의 일부
지속 가능한 에너지
A car drives past 4 wind turbines in a field, with more on the horizon
에너지 절약
재생 에너지
지속 가능한 수송
시리즈의 일부
재생 에너지
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2019년 세계 전원별 발전량(총 발전량은 27페타와트시)[1][2]

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

수력전 또는 수력전력은 수력발전에서 생산되는 전기이다.2020년 수력 발전량은 전 세계 전력의 6분의 1인 약 4500TWh로, 이는 다른 모든 재생 에너지를 합친 것보다 많았으며 원자력 [3]발전보다 많았다.

수력 발전은 수요에 따라 대량의 저탄소 전력을 공급할 수 있어 많은 안전하고 깨끗한 전기 [3]그리드의 핵심이 된다.댐과 저수지를 사용하면 발전소에서 생산되는 양은 변화하는 에너지 수요에 적응하기 위해 몇 초 또는 몇 분 만에 증가 또는 감소될 수 있기 때문에 유연한 전기 공급원이기도 합니다.일단 수력 발전 단지가 건설되면, 이 프로젝트는 직접적인 낭비를 발생시키지 않으며, 거의 항상 화석 연료 에너지 [4]발전소보다 온실 가스 배출량이 상당히 낮다.그러나 숲의 일부에 침수가 필요한 저지대 열대우림 지역에 건설되면 상당한 양의 온실가스를 방출할 수 있다.

수력 발전 단지의 건설은 주로 경작지의 손실과 인구 이동에 있어 환경에 큰 영향을 미칠 수 있다.그들은 또한 관련된 강의 자연 생태계를 교란시키고, 서식지와 생태계, 침전 및 침식 패턴에 영향을 미칩니다.댐은 홍수 위험을 개선할 수 있지만 댐 붕괴는 치명적일 수 있다.

역사

다음 항목도 참조하십시오.수력 history 이력
1900년에 [5]건설된 세르비아의 박물관 수력발전소 언더 더 타운.

수력은 예로부터 밀가루를 빻거나 다른 일을 하는 데 사용되어 왔다.18세기 후반 수력발전은 산업혁명의 시작에 필요한 에너지원을 제공했다.1770년대 중반, 프랑스의 기술자 베르나르 포레스트 드 벨리도는 수직축과 수평축의 수력 기계를 기술한 Architecture Hydrailique를 출판했고, 1771년 리차드 아크라이트의 수력, 물틀, 그리고 지속적인 생산의 조합은 현대적인 엠플릿과 함께 공장 시스템의 발전에 중요한 역할을 했다.장식의 실천.[6]1840년대에 수력 발전 네트워크는 최종 사용자에게 수력을 생산하고 전달하기 위해 개발되었습니다.19세기 후반에는 전기 발전기가 개발되어 지금은 유압학과 [7]결합할 수 있게 되었다.산업혁명으로 인해 증가하는 수요는 [8]또한 발전을 촉진할 것이다.1878년 윌리엄 암스트롱에 의해 영국 노섬버랜드의 크랙사이드에서 세계 최초의 수력 발전 계획이 개발되었습니다.그것은 그의 [9]미술관에서 하나의 아아크 램프를 작동시키는 데 사용되었다.나이아가라 폭포 근처에 있는 미국의 오래된 Schoelkopf 발전소 1은 1881년에 전기를 생산하기 시작했다.최초의 에디슨 수력발전소인 벌컨 스트리트 플랜트는 1882년 9월 30일 위스콘신 주 애플톤에서 약 12.5킬로와트의 [10]출력으로 가동되기 시작했다.1886년에는 미국과 캐나다에 45개의 수력 발전소가 있었고 1889년에는 [7]미국에만 200개의 발전소가 있었다.

워릭 성의 수력 발전기 주택으로 1894년부터 1940년까지 성의 전력 생산에 사용되었다.

20세기 초에, 많은 작은 수력 발전소가 상업적인 회사들에 의해 대도시 근처의 산들에 건설되었다.프랑스의 그르노블은 100만 명 이상의 방문객과 함께 국제 수력 발전 및 관광 전시회를 열었다.1920년, 미국에서 생산된 전력의 40%가 수력 전기였을 때, 연방 전력법이 법으로 제정되었습니다.이 법은 연방 전력 위원회를 만들어 연방 토지 및 수력 발전소를 규제했다.발전소가 커짐에 따라 관련 댐은 홍수 통제, 관개 및 항해를 포함한 추가 목적을 개발했다.대규모 개발에 연방 자금 지원이 필요하게 되었고 테네시 밸리 당국(1933년)과 본네빌 전력 관리국(1937년)과 같은 연방 소유의 기업이 설립되었다.[8]게다가 20세기 초에 일련의 미국 서부 관개 사업을 시작한 매립국은 1928년 후버 [11]댐과 같은 대규모 수력 발전 프로젝트를 건설하고 있었다.미 육군 공병대는 수력 발전에도 관여하여 1937년 본네빌 댐을 완공하고 1936년 홍수 통제법에 의해 연방 홍수 통제 [12]기관으로 인정받았다.

수력 발전소는 20세기 내내 계속해서 커졌다.수력발전은 [13]백탄이라고 불렸다.후버 댐의 최초 1,345 MW 발전소는 1936년 세계 최대 수력발전소였다.[14] 1942년 6,809 MW 그랜드 쿨리 댐에 의해 축소되었다.이타이푸댐은 1984년 14GW를 생산해 남미에서 가장 큰 규모로 문을 열었지만 2008년 22.5GW로 중국 싼샤댐에 추월당했다.수력발전은 노르웨이 콩고민주공화국 파라과이 브라질 등 일부 국가에 85% 이상의 전력을 공급하게 된다.

장래성

2021년에 IEA는 기후 [15]변화를 제한하기 위해 더 많은 노력이 필요하다고 말했다.일부 국가는 수력 발전 잠재력이 매우 발달하여 성장의 여지가 거의 없다. 스위스는 잠재력의 88%, 멕시코는 80%[16]를 생산한다.

기존 인프라스트럭처의 현대화

2021년에 IEA는 주요 현대화 정비가 [3]: 67 필요하다고 밝혔다.

메서드 생성

기존 수력 발전 댐의 단면적
펌핑 스토리지
강줄기
조석

종래형(DAM)

다음 항목도 참조하십시오.재래식 수력발전소 목록

대부분의 수력 발전은 수차 및 발전기를 구동하는 댐된 물의 잠재 에너지에서 나온다.물에서 추출되는 전력은 수원과 물의 유출 사이의 부피와 높이의 차이에 따라 달라진다.이 키 차이를 헤드라고 합니다.대형 파이프("펜스톡")는 탱크에서 [17]터빈으로 물을 공급합니다.

펌핑 스토리지

주요 기사:양수식 수력 발전
다음 항목도 참조하십시오.양수식 수력발전소

이 방법은 서로 다른 고도에 있는 저수지 간에 물을 이동시켜 높은 피크 수요를 공급하기 위한 전기를 생산한다.전기 수요가 낮은 경우 초과 발전 용량은 높은 저장소로 물을 펌핑하는 데 사용되며, 따라서 수요 [3]측 응답을 제공합니다.수요가 증가하면 터빈을 통해 물이 다시 하부 저장소로 방출됩니다.2021년, 펌핑 스토리지 계획은 전 세계 190 GW의 거의 85%의 그리드 에너지 스토리지를[3] 제공하고 발전 시스템의 일일 용량 계수를 개선했습니다.펌핑 스토리지는 에너지원이 아니며 목록에 [18]음수로 표시됩니다.

강줄기

주요 기사: Run-of-The-River 수력 발전
다음 항목도 참조하십시오.하천 수력발전소 목록

하천 수력발전소는 저수지 용량이 작거나 전혀 없는 발전소이기 때문에 그 시점에서 상류에서 나오는 물만 발전하고 과잉공급은 사용하지 않고 통과해야 한다.호수 또는 기존 저수지의 상류에 지속적으로 물을 공급하는 것은 [19]하천을 위한 부지를 선택하는 데 있어 중요한 이점이다.

밀물

주요 기사:조력
다음 항목도 참조하십시오.조력발전소 목록

조력 발전소는 조수로 인한 일일 해수 상승 및 하강을 활용한다. 이러한 선원은 예측성이 뛰어나고, 저수지 건설이 허락되면 수요가 많은 시기에 전력을 생산하기 위해 파견할 수도 있다.덜 일반적인 유형의 수력 체계는 물의 운동 에너지 또는 언더샷 물레방아 같은 손상되지 않은 원천을 사용합니다.조력 발전은 전 [20]세계 비교적 적은 지역에서 가능하다.

수력 발전 설비의 규모, 종류 및 용량

대규모 설비

다음 항목도 참조하십시오.최대 발전소 목록과 최대 수력발전소 목록

세계에서 가장 큰 발전소는 수력 발전소이며, 일부 수력 발전 시설은 현재 가장 큰 원자력 발전소의 두 배 이상의 용량을 생산할 수 있다.

대형 수력발전소의 용량 범위에 대한 공식적인 정의는 없지만, 수백 메가와트 이상의 설비는 일반적으로 대형 수력발전 설비로 간주된다.

현재 10GW(10,000MW) 이상의 설비는 전 세계적으로 5개만 가동되고 있습니다.아래 [21]표를 참조하십시오.

순위 역. 나라 위치 용량(MW)
1. 삼협댐 중국 30°49°15°N 111°00′08§ E/30.82083°N 111.00222°E/ 30.82083; 111.00222(삼협댐) 22,500
2. 이타이푸 댐 브라질
파라과이		 25°24°31°S 54°35′21″w/25.40861°S 54.58917°W/ -25.40861; -54.58917(이타이푸 댐) 14,000
3. 시루오두 댐 중국 28°15°35°N 103°38°58°E/28.25972°N 103.64944°E/ 28.25972; 103.64944(시루오두 댐) 13,860
4. 벨로몬테댐 브라질 03°06′57§ S 51°47′45″w/3.11583°S 51.79583°W/ -3.11583; -51.79583(벨로몬테댐) 11,233
5. 구리댐 베네수엘라 07°45′59″n 62°59′57″w/7.76639°N 62.99917°W/ 7.76639, -62.99917(구리댐) 10,200


이타이푸 댐의 파노라마 전경.여수로(사진 당시 폐쇄).1994년 미국 토목학회는 이타이푸 댐을 현대 세계 [22]7대 불가사의 중 하나로 선정했습니다.

작은.

주요 기사: 소형 하이드로

작은 수력은 작은 지역이나 산업용 발전소에 서비스를 제공하는 규모의 수력 발전이다.소규모 수력 프로젝트의 정의는 다양하지만 일반적으로 최대 10메가와트(MW)의 발전 용량이 상한으로 인정됩니다.캐나다와 [23]미국에서는 25 MW, 30 MW까지 확장할 수 있습니다.[24]

베트남의 마이크로 하이드로 시설
캄보디아 몬둘키리의 피코 수력 발전

소규모 수력발전소는 저비용 재생 에너지원으로서 기존의 배전망에 연결될 수 있다.또는 소규모 수력 프로젝트는 배전망을 이용하기에 비경제적인 격리된 지역이나 국가 배전망이 없는 지역에 건설될 수 있다.소규모 수력 프로젝트는 보통 저수지와 토목 건설 작업이 최소이기 때문에 대형 수력에 비해 상대적으로 환경에 미치는 영향이 적은 것으로 평가된다.이러한 환경 영향 감소는 스트림 흐름과 전력 생산 [citation needed]간의 균형에 크게 좌우됩니다.

마이크로

주요 기사:마이크로 하이드로

마이크로 수력이란 일반적으로 최대 100kW의 전력을 생산하는 수력 발전 설비를 의미합니다.이러한 설비는 고립된 가정이나 소규모 커뮤니티에 전력을 공급할 수 있으며, 때로는 전력 네트워크에 접속할 수도 있습니다.전 세계,[25] 특히 개발도상국에는 연료 구입 없이 경제적인 에너지원을 제공할 수 있기 때문에 이러한 설비가 많이 있습니다.마이크로 하이드로 시스템은 태양광 발전 태양 에너지 시스템을 보완합니다. 왜냐하면 많은 지역에서 물의 흐름과 사용 가능한 수력은 태양 에너지가 최소인 겨울에 가장 높기 때문입니다.

피코

주요 기사:피코 하이드로

피코 수력은 5kW 미만의 수력 발전입니다.이것은 적은 양의 전력만을 필요로 하는 작고 외진 지역사회에서 유용합니다.예를 들어 케냐의 1.1kW ITDG Pico Hydro Project는 57가구에 매우 작은 전기 부하(예: 조명 두 개, 전화 충전기 또는 소형 TV/라디오)[26]를 공급합니다.심지어 200-300W의 작은 터빈은 1m(3ft)의 낙하만으로 개발도상국의 몇몇 가정에 전력을 공급할 수 있다.Pico-hydro 설정은 일반적으로 강을 흐르는 방식입니다. 즉, 댐이 사용되지 않고 파이프가 흐름의 일부를 우회시켜 경사로 아래로 떨어뜨려 터빈을 통과한 후 흐름으로 돌아갑니다.

언더그라운드

주요 기사:지하 발전소

지하 발전소는 일반적으로 대규모 시설에서 사용되며 폭포나 산호와 같은 두 수로 사이의 큰 자연 높이 차이를 이용한다.고수저수지에서 수터널의 저점 부근의 동굴에 건설된 발전홀로 물을 운반하는 터널과 물을 하부 출구 수로까지 운반하는 수평 테일레이스를 건설한다.

캐나다 매니토바에 있는 석회암 발전소의 테일레이스 및 포베이 레이트 측정.

사용 가능한 전력 계산

주요 기사:수력 발전

수력 발전소의 전력 생산량을 근사하기 위한 간단한 공식은 다음과 같습니다.

어디에

  • P는 전력(와트)입니다.
  • { \eta} (eta )는 효율계수(단위가 없는 스칼라계수로 0은 완전 비효율적인 것을 의미하고 1은 완전 효율적입니다)입니다.
  • { \rho} (rho )는 물의 밀도(~1000 kg3/m)
  • {\({는 체적 유량(m3/s)입니다.
  • \ \ { m}는 질량 유량(kg/s)입니다.
  • h \ \ h （ Delta h ）는 높이(미터)의 변화입니다.
  • g는 중력에 의한 가속도(9.8m/s2)입니다.

효율은 더 크고 현대적인 터빈일수록 더 높습니다(즉, 1에 가깝습니다).연간 전기 에너지 생산량은 사용 가능한 물 공급량에 따라 달라집니다.설비에 따라서는 1년 [citation needed]동안 물의 유량이 10:1의 비율로 달라질 수 있습니다.

특성.

이점

Fefestiniog 발전소는 수요 발생 후 60초 이내에 360 MW의 전력을 생산할 수 있습니다.

유연성

수력 발전은 변화하는 에너지 수요에 [21]적응하기 위해 발전소를 매우 빠르게 증감할 수 있기 때문에 유연한 전기 공급원이다.수력 터빈의 시동 시간은 몇 [27]분입니다.배터리 전력은 빠르지만 [3]수력에 비해 용량이 작다.냉간 시동부터 최대 부하까지 대부분의 수력 장치를 가동하는 데는 10분도 걸리지 않습니다. 이는 원자력 및 거의 모든 화석 연료 [28]에너지보다 빠릅니다.또한 잉여 [29]발전량이 있는 경우 발전량을 빠르게 줄일 수 있습니다.따라서 수력 발전 장치의 제한된 용량은 홍수 웅덩이를 비우거나 하류 [30]수요를 충족하는 경우를 제외하고는 기본 전력을 생산하는 데 일반적으로 사용되지 않는다.대신 비수력 [29]발전기의 백업 역할을 할 수 있습니다.

고부가가치 전력

저수지가 있는 기존의 수력 발전 댐의 주요 장점은 저비용으로 물을 저장하여 나중에 고부가가치 청정 전기로 보낼 수 있다는 것이다.2021년에 IEA는 "기존 모든 기존 수력발전소의 저장고는 전체 사이클에 총 1500테라와트시(TH)의 전기 에너지를 저장할 수 있다"고 추정했다. 이는 "펌프 저장 수력발전소의 전지구적 에너지량보다 약 170배 많은 에너지"[3]이다.2020년대에는 [3]배터리 저장 용량이 양수 저장 공간을 추월할 것으로 예상되지 않습니다.수요를 충족시키기 위한 피크 전력으로 사용될 때 수력은 베이스로드 전력보다 높은 가치를 가지며 풍력이나 태양열과 같은 간헐적 에너지원에 비해 훨씬 높은 가치를 가진다.

수력 발전소는 경제 수명이 길며, 일부 발전소는 50-100년 [31]후에도 여전히 가동되고 있다.공장도 자동화되어 정상 가동 중에는 현장에 직원이 거의 없기 때문에 운영 인건비도 일반적으로 낮습니다.

댐이 여러 용도로 사용될 경우 비교적 낮은 건설 비용으로 수력발전소가 추가되어 댐 운영 비용을 상쇄할 수 있는 유용한 수익원을 제공할 수 있다.삼협댐의 전력 판매로 5~8년 동안 [32]발전한 후 건설비가 충당할 것으로 추정된다.그러나 일부 데이터에 따르면 대부분의 국가에서 적절한 위험 관리 조치가 [33]시행되지 않는 한 대형 수력 발전 댐은 비용이 너무 많이 들고 긍정적인 위험 조정 수익률을 제공하기 위해 건설하는 데 시간이 너무 오래 걸린다.

산업 용도에 대한 적합성

많은 수력 발전 프로젝트가 공공 전력망을 공급하는 반면, 일부는 특정 산업 기업에 서비스를 제공하기 위해 만들어졌다.예를 들어 전용 수력 발전 프로젝트는 알루미늄 전해 플랜트에 필요한 상당한 양의 전기를 제공하기 위해 건설되는 경우가 많습니다.그랜드 쿨리 댐은 전후 시민들에게 (알루미늄 전력뿐만 아니라) 관개 및 전력 공급을 허용하기 전에 미국 워싱턴 벨링햄의 알코아 알루미늄을 지원하는 것으로 전환했다.수리남에서는 Brokopondo 저수지가 Alcoa 알루미늄 산업에 전기를 공급하기 위해 건설되었습니다.뉴질랜드의 마나푸리 발전소는 티와이 포인트의 알루미늄 제련소에 전기를 공급하기 위해 건설되었습니다.

CO 배출량 감소2

수력 발전 댐은 연료를 사용하지 않기 때문에 발전에서 이산화탄소가 발생하지 않는다.프로젝트 건설 중에 이산화탄소가 처음 생성되고 저장소에서 매년 일부 메탄이 배출되지만, 수소는 전력 [34]생산에 있어 가장 낮은 수명 주기 온실 가스 배출량 중 하나이다.수력 전기의 낮은 온실 가스 영향은 특히 온화한 기후에서 발견됩니다.열대 지역의 발전소의 저수지가 온대 [35]지역보다 더 많은 양의 메탄을 생산하기 때문에 열대 지역에서 온실 가스 배출 영향이 더 많이 발견된다.

다른 비화석 연료원과 마찬가지로 수력 발전도 이산화황, 질소 산화물 또는 기타 미립자를 배출하지 않습니다.

탱크의 기타 용도

수력 발전 계획에 의해 만들어진 저수지는 종종 수상 스포츠를 위한 시설을 제공하고 그 자체로 관광 명소가 된다.일부 국가에서는 저수지에서의 양식업이 일반적이다.관개용으로 설치된 다용도 댐은 비교적 일정한 급수로 농업을 지원한다.대형 수력 댐은 홍수를 통제할 수 있으며, 그렇지 않으면 프로젝트의 [36]하류에 사는 사람들에게 영향을 미칠 수 있다.관개 등 다른 용도로도 사용되는 댐 관리는 [3]복잡하다.

단점들

다음 항목도 참조하십시오.재생에너지 논쟁 ① 수력발전의 단점

2021년 IEA는 "합리화된 규칙과 규정을 갖춘 모든 수력 발전의 견고한 지속가능성 표준"[3]을 요구했다.

생태계 훼손 및 토지 손실

수단의 메로위 댐.댐을 사용하는 수력 발전소는 저수지의 필요성 때문에 넓은 면적의 땅을 잠근다.열대우림을 동시에 잠그는 특정 프로젝트와 함께 토지 색깔이나 알베도에 대한 이러한 변화는 이러한 특정 경우에 지구 온난화 영향 또는 수력 발전 프로젝트의 동등한 수명 주기 온실 가스를 잠재적으로 석탄 발전소의 영향을 초과할 수 있다.

전통적인 수력 발전소와 관련된 대규모 저수지는 댐 상류의 광범위한 지역을 침하시키고, 때로는 생물학적으로 풍부하고 생산적인 저지대와 강 유역의 계곡 숲, 습지 및 초원을 파괴한다.댐은 강의 흐름을 방해하고 지역 생태계를 해칠 수 있으며, 큰 댐과 저수지를 건설하는 것은 종종 사람과 [21]야생동물을 이동시키는 것을 수반한다.토지 손실은 종종 [37]저수지에 의해 야기된 주변 지역의 서식지 파편화로 인해 악화된다.

수력 발전 프로젝트는 발전소 현장의 상류와 하류 모두에서 주변 수생 생태계를 파괴할 수 있다.수력발전은 하류 하천 환경을 변화시킨다.터빈에서 나오는 물은 보통 매우 적은 양의 부유 퇴적물을 포함하고 있는데, 이는 강바닥의 세척과 [38]강둑의 손실을 초래할 수 있다.터빈 게이트는 종종 간헐적으로 열리기 때문에 하천 흐름의 급격한 또는 일일 변동이 관찰된다.

증발에 의한 가뭄 및 물 손실

가뭄과 강우량의 계절적 변화는 수력발전을 [3]심각하게 제한할 수 있다.증발에 의해 [39]물도 손실될 수 있다.

실트 및 유량 부족

물이 흐를 때, 그것은 자신보다 무거운 입자를 하류로 운반할 수 있는 능력을 가지고 있다.이는 댐과 그에 따른 발전소, 특히 하천이나 침전도가 높은 유역 내 발전소에 부정적인 영향을 미친다.침전물은 저수지를 채우고 댐 상류 부분에 추가적인 수평 압력을 가하면서 홍수를 제어하는 능력을 감소시킬 수 있다.결국, 일부 저수지는 침전물로 가득 차서 홍수 중에 쓸모없거나 과잉이 되어 붕괴될 [40][41]수 있다.

하천의 유량 변화는 댐에서 생성되는 에너지의 양과 관련이 있을 것이다.강의 흐름이 낮아지면 저수지에 저장되는 물의 양이 줄어들기 때문에 수력 전기에 사용할 수 있는 물의 양이 줄어듭니다.수력발전에 크게 의존하는 지역에서는 하천 흐름 감소의 결과가 전력 부족이 될 수 있다.기후 [42]변화로 인해 흐름 부족의 위험이 증가할 수 있습니다.미국 콜로라도 강의 한 연구에 따르면, 섭씨 2도의 온도 상승으로 강수량이 10% 감소하는 등 약간의 기후 변화가 강의 [42]흐름을 최대 40%까지 줄일 수 있다고 한다.특히 브라질은 수력 전기에 대한 의존도가 높기 때문에 취약하다. 온도 상승, 물의 흐름 감소 및 강우 체계의 변화로 인해 [42]21세기 말까지 총 에너지 생산량이 연간 7% 감소할 수 있기 때문이다.

(저수지로부터의) 메탄 배출

미국의 후버 댐은 2,080 MW의 설치 용량을 가진 대형 댐 수력 시설이다.
다음 항목도 참조하십시오.저수지의 환경에 미치는 영향

열대 지방에서는 긍정적인 영향이 더 적다.삼림 일부의 침수가 필요한 저지대 열대우림 지역에서는 발전소의 저수지가 상당한 양의 [43]메탄을 생산한다는 것이 지적되었다.이는 침수 지역의 식물성 물질이 혐기성 환경에서 부패해 온실 가스인 메탄을 형성하기 때문이다.는 저장 장치를 발전 용량(표면적의 제곱당 100와트 m)그 지역에서 숲의 공터에 비해 규모가 세계 위원회 댐에에 따르면 report,[44]전 저장고의 인공호에, 저수지로부터 온실 가스 배출한 conve의보다 높을 수 있었다.nti석유 화력 발전 플랜트.[45]

그러나 캐나다와 북유럽의 한대 저수지에서 온실 가스 배출량은 일반적으로 기존의 화석 연료 열 생성량의 2%에서 8%에 불과하다.물에 빠진 숲을 대상으로 하는 새로운 종류의 수중 벌목 작업은 산림 [46]붕괴의 영향을 완화할 수 있습니다.

재배치

수력 발전 댐의 또 다른 단점은 저수지가 계획되어 있는 곳에 살고 있는 사람들을 이주시켜야 한다는 것이다.2000년 세계댐위원회는 댐이 물리적으로 [47]전 세계적으로 4000만에서 8000만 명의 이재민을 발생시켰다고 추정했다.

장애 리스크

다음 항목도 참조하십시오.댐 고장 및 수력발전소 고장 목록

대형 댐 수로 시설은 대량의 물을 방해하기 때문에 부실 공사, 자연 재해 또는 파괴로 인한 붕괴는 하류 정착지와 인프라에 재앙을 초래할 수 있습니다.

1975년 태풍 니나 때 24시간 이내에 1년치 이상의 비가 내렸을 때 중국 남부의 반차오 댐이 무너졌다(1975년 반차오 댐 붕괴 참조).이로 인한 홍수로 26,000명이 사망하고 145,000명이 전염병으로 사망했다.수백만 명이 집을 잃었다.

지질학적으로 부적절한 장소에 댐을 건설하면 1963년 이탈리아 바욘트 댐에서 발생한 재난과 같은 재난을 일으킬 수 있으며, 이로 인해 약 2,000명이 사망했다.[48]

프랑스 남부 리비에라(코트다쥐르)의 프레주스에서 발생한 말파셋 댐 붕괴는 1959년 12월 2일 홍수로 [49]423명이 사망했다.

소규모 댐과 마이크로 하이드로 시설은 위험을 덜 발생시키지만, 해체 후에도 지속적인 위험을 형성할 수 있다.예를 들어, 켈리 반스 댐은 발전소가 해체된 지 20년이 지난 1977년에 붕괴되어 39명의 [50]사망자를 냈다.

다른 발전 방법과의 비교 및 상호작용

수력전기는 화석 연료 연소로 인한 연도 가스 배출을 제거하는데, 여기에는 아황산가스, 산화질소, 일산화탄소, 먼지, 수은 등이 포함된다.수력전기는 또한 석탄 채굴의 위험과 석탄 배출의 간접적인 건강상의 영향을 피한다.2021년에 IEA는 정부의 에너지 정책이 "수력 발전소가 제공하는 여러 공공 편익의 가치에 따라 가격을 책정해야 한다"[3]고 밝혔다.

원자력

원자력은 생산량을 상당히 빨리 줄일 수 있지만 상대적으로 융통성이 없다.원자력 발전 비용은 높은 인프라 비용에 의해 좌우되기 때문에 생산량이 적을수록 단위 에너지당 비용은 크게 상승한다.그 때문에, 원자력 발전은 베이스 로드에 주로 사용되고 있다.반대로 수력전기는 훨씬 낮은 비용으로 피크 전력을 공급할 수 있습니다.따라서 수력전기는 원자력이나 부하를 추종하기 위한 다른 선원을 보완하기 위해 자주 사용된다.50대 50에 가까운 점유율로 짝을 이룬 국가 예로는 스위스의 전기 그리드, 스웨덴의 전기 부문, 그보다 더 적은 범위로 우크라이나와 핀란드의 전기 부문이 있다.

풍력 발전

풍력은 계절에 따라 예측 가능한 변동을 겪지만, 매일 간헐적으로 발생한다.최대 풍력발전은 일일 최대 전력 소비량과 거의 관련이 없으며, 바람이 전력이 필요하지 않은 밤에 최고조에 달하거나 전력 수요가 가장 많은 낮에 고요할 수 있습니다.기상 패턴에 따라 며칠 또는 몇 주 동안 바람이 약해지는 경우가 종종 있습니다. 몇 주간의 출력을 저장할 수 있는 수력 발전 저장소가 그리드 상의 발전 균형을 유지하는 데 유용합니다.최대 풍력은 최소 수력 발전으로 상쇄할 수 있으며 최소 풍력은 최대 수력으로 상쇄할 수 있다.이러한 방식으로 쉽게 조절되는 수력 전기의 특성은 풍력의 간헐적인 특성을 보상하기 위해 사용됩니다.반대로, 풍력은 건조한 계절에 나중에 사용할 수 있도록 물을 예비하는 데 사용될 수 있다.

그 예로는 노르웨이가 스웨덴, 덴마크, 네덜란드,[51][52] 독일, 영국과의 무역을 들 수 있다.노르웨이는 98%의 수력발전을 하고 있는 반면, 평지 주변은 풍력발전을 하고 있다.수력 발전소가 없는 지역에서는 펌핑 스토리지가 비슷한 역할을 하지만 비용이 훨씬 더 많이 [citation needed]들고 효율이 20% 낮습니다.

세계 수력 발전 용량

세계 재생 에너지 점유율(2008)
상위 5개 수력 발전국의 동향
수력 발전 전력 생산량 점유율, 2020년
다음 항목도 참조하십시오.재생 가능 전력 생산량 및 공급원별 전력 비용별 국가 목록
참고 항목: 카테고리:국가별 수력 발전

수력 발전 용량의 순위는 실제 연간 에너지 생산량 또는 설치 용량 전력 정격에 따라 결정됩니다.2015년 수력 발전은 전 세계 총 전력의 16.6%, 재생 가능 [53]전력의 70%를 생산했다.수력발전은 150개국에서 [citation needed]생산되고 있으며, 2010년 아시아 태평양 지역은 전 세계 수력발전의 32%를 생산했다.중국은 2010년 생산량이 721테라와트로 국내 전력 사용량의 약 17%를 차지하는 최대 수력발전국이다.브라질, 캐나다, 뉴질랜드, 노르웨이, 파라과이, 오스트리아, 스위스, 베네수엘라, 그리고 몇몇 다른 나라들은 수력 발전으로 인한 국내 전기 에너지 생산의 대부분을 가지고 있다.파라과이는 전력의 100%를 수력 발전 댐으로 생산하고 생산량의 90%를 브라질과 아르헨티나로 수출한다.노르웨이는 전력의 96%를 수력발전으로 [54]생산한다.대형 발전소는 정부에 의해 건설되는 경향이 있기 때문에 2021년에는 발전소의 거의 70%가 민간 부문에 의해 소유 및 운영되었지만 용량의 70%는 공공 [3]소유였다.

수력 발전소는 1년 내내 최대 전력 정격으로 가동하는 경우는 거의 없습니다.연평균 전력과 설치 용량 정격의 비율이 용량 계수입니다.설치된 용량은 모든 제너레이터 명판 전력 정격의 [55]합계입니다.

2020년 [56]기준으로 가장 큰 수력발전소 중 10곳입니다.
나라 연간 수력 발전
실가동(TH)		 설치된.
용량(GW)		 용량.
인자		 전 세계 비율의 %
생산.		 국내 %
전기
시대
중국 1232 352 0.37 28.5% 17.2%
브라질 389 105 0.56 9.0% 64.7%
캐나다 386 81 0.59 8.9% 59.0%
미국 317 103 0.42 7.3% 7.1%
러시아 193 51 0.42 4.5% 17.3%
인도 151 49 0.43 3.5% 9.6%
노르웨이 140 33 0.49 3.2% 95.0%
일본. 88 50 0.37 2.0% 8.4%
베트남 84 18 0.67 1.9% 34.9%
프랑스. 71 26 0.46 1.6% 12.1%
설치 수력발전용량(MW)
# 국가 또는 지역 2020
1 China 중국 370 160
2 Brazil 브라질 109 318
3 United States 미국 103 058
4 Canada 캐나다 81 058
5 Russia 러시아 51 811
6 India 인도 50 680
7 Japan 일본 50 016
8 Norway 노르웨이 33 003
9 Turkey 터키 30 984
10 France 프랑스 25 897
11 Italy 이탈리아 22 448
12 Spain 스페인 20 114
13 Vietnam 베트남 18 165
14 Venezuela 베네수엘라 16 521
15 Sweden 스웨덴 16 479
16 Switzerland 스위스 15 571
17 Austria 오스트리아 15 147
18 Iran 이란 13 233
19 Mexico 멕시코 12 671
20 Colombia 콜롬비아 12 611
21 Argentina 아르헨티나 11 348
22 Germany 독일 10 720
23 Pakistan 파키스탄 10 002
24 Paraguay 파라과이 8 810
25 Australia 오스트레일리아 8 528
26 Laos 라오스 7 376
27 Portugal 포르투갈 7 262
28 Chile 칠레 6 934
29 Romania 루마니아 6 684
30 South Korea 한국 6 506
31 Ukraine 우크라이나 6 329
32 Malaysia 말레이시아 6 275
33 Indonesia 인도네시아 6 210
34 Peru 페루 5 735
35 New Zealand 뉴질랜드 5 389
36 Tajikistan 타지키스탄 5 273
37 Ecuador 에콰도르 5 098

경제학

자본의 가중평균비용이 주요 [3]요인이다.

「 」를 참조해 주세요.


레퍼런스

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외부 링크

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