하천수력 발전

Run-of-the-river hydroelectricity
미국 워싱턴 브릿지포트 인근의 조지프 댐 서장은 규모가 큰 저수지가 없는 주요 하천유역이다.
오스트리아에 있는 작고 떠다니는 강 유역 발전소.

ROR(Run-of-River 수력발전소) 또는 Run-of-River 수력발전소는 저수량이 거의 또는 전혀 제공되지 않는 수력발전소의 일종이다. 하천유출발전소는 저수량이 전혀 없거나 저수량이 제한적일 수 있으며, 이 경우 저수지를 연못이라고 한다. 연못이 없는 식물은 계절적으로 강물이 흐르기 때문에 간헐적인 에너지원으로 작동하게 된다. 재래식 수력발전은 홍수조절용수, 배전가능전력, 농업용 담수공급 등을 규제하는 저수지를 사용한다.

개념

핀란드 이띠의 기미강변 만칼라 발전소

수력 발전은 최소 유량을 유지할 수 있는 하천이나 강 또는 상류 호수나 저수지에 의해 규제되는 하천이나 강에 이상적이라고 간주된다.[1][2]

작은 댐은 보통 낮은 고도에 있는 터빈으로 연결되는 펜스톡 파이프에 물이 충분히 유입되도록 헤드폰드를 만들기 위해 건설된다.[3] 연못이 없는 프로젝트와 달리 연못이 있는 프로젝트는 일일 부하 수요를 위해 물을 저장할 수 있다.[1] 일반적으로, 프로젝트는 배관 및/또는 터빈으로 이어지는 터널을 통해 강의 흐름의 일부 또는 대부분을 전환한 다음,[4] 물을 하류로 되돌린다.[3]

하천유동화 사업은 기존 수력발전사업과는 설계와 외관이 극적으로 다르다. 전통적인 수력 발전 댐은 저수지에 엄청난 양의 물을 저장하며, 때로는 큰 땅덩어리를 범람시킨다. 이와는 대조적으로 하천 유역 사업은 저수지 관련 단점이 없어 환경에 미치는 영향이 적다.[5]

세인트 메리스 폭포 – 강의 운행 (1902)

전력사업에 강유출이라는 용어를 사용하는 것은 전 세계적으로 다르다. 저수량이 없는 상태에서 전력을 생산하면 하천을 달리는 프로젝트도 생각할 수 있지만, 제한적 저장은 다른 사람들에 의해 하천을 달리는 것으로 간주된다. 개발자들은 그것의 환경적 또는 사회적 효과에 대한 대중의 인식을 달래기 위해 강에 있는 프로젝트의 라벨을 잘못 붙일 수 있다. 유럽 송전 시스템 운영자 네트워크(European Network of Transmission System Operators for Electrically)는 최대 24시간(저수지 용량/생성 용량 24 24시간)까지 발전이 가능하도록 충분한 물을 저장할 수 있는 하천 및 연못 수력발전소를 펌프 없이 24시간 이상 유지하는 저장 수력발전소와 구분한다.인도표준국에서는 하천 수력발전소를 다음과 같이 설명하고 있다.[6][7]

하천의 운용을 활용한 발전소는 주야간 또는 주간 수요 변동을 충족시키기 위한 물을 공급할 수 있는 충분한 연못을 가진 발전소를 흐른다. 그런 역에서는 강물의 정상적인 항로가 물질적으로 변형되지 않는다.[7]

더 큰 규모의 하천 프로젝트들 중 많은 것들이 일부 전통적인 수력 발전 댐에 필적하는 규모와 생산능력을 갖출 수 있도록 설계되었다.[8] 예를 들어, 퀘벡의 보하르노이스 수력발전소는 1,853 MW의 등급이다.[9] 일부 하천 프로젝트는 다른 댐과 저수지의 하류에 있다. 이 저수지는 이 사업에 의해 건설된 것이 아니라 이 저수지가 공급하는 물을 이용하고 있다. 예를 들어 1995년 1,436 MW La Grande-1 발전소가 있다. 이전의 상류 댐과 저수지는 1980년대 제임스 베이 프로젝트의 일부였다.

작고 다소 이동성이 있는 강유동발전소도 있다. 작은 부유식 수력발전소인 이른바 전기부표가 대표적이다. 대부분의 부표와 마찬가지로, 그것은 땅에 고정되어 있는데, 이 경우에는 강에 있다. 움직이는 물 속의 에너지는 발전기를 추진하여 전기를 발생시킨다. 상업 생산자에 의한 시제품은 독일의 미들라인 강과 오스트리아의 다뉴브 강에서 전력을 생산하고 있다.[10]

이점

발자국 크기와 위치를 고려하여 개발되었을 때, 하천 유체 프로젝트는 주변 환경과 인근 지역사회에 미치는 영향을 최소화하는 지속 가능한 에너지를 생성할 수 있다.[3] 이점은 다음과 같다.

청정 전력 및 온실 가스 감소

모든 수력 발전처럼, 강 유역은 소비자와 산업체가 필요로 하는 전기를 생산하기 위해 석탄이나 천연 가스를 태울 필요가 없어짐으로써 물의 자연적인 잠재 에너지를 이용한다. 더욱이 하천이 흐르는 수력발전소에는 저수지가 없어 기존 수력발전댐 저수지의 유기물 분해로 인한 메탄과 이산화탄소 배출이 제거된다.[11] 그것은 메탄 발생이 문제가 될 수 있는 열대 국가에서 특히 유리한 점이다.

홍수 감소

저수지가 없으면 하천 상류의 범람은 일어나지 않는다. 그 결과, 사람들은 강이나 그 근처에 살고 있고, 기존의 서식지는 침수되지 않는다. 기존의 모든 홍수 패턴은 변경되지 않고 계속될 것이며, 이는 시설과 하류 지역에 홍수 위험을 나타낸다.

단점들

"확실하지 않은" 힘

"강유출 전력"은 "확실하지 않은" 전력원으로 간주된다: 강유출 사업은 에너지 저장[12] 용량이 거의 또는 전혀 없기 때문에 소비자 수요에 맞게 발전량을 조정할 수 없다. 따라서 계절적인 강물의 흐름이 높을 때(봄이 상쾌해짐),[13] 그리고 위치에 따라 더 건조한 여름 달이나 추운 겨울 달에는 훨씬 적은 전력을 생산한다.

이 발전소는 아마도 댐보다 낮은 수두의 물을 가질 것이고, 따라서 더 적은 전력을 생산할 것이다.

사이트 가용성

급류가 충분한 유압 헤드를 제공할 수 있음

현장의 잠재력은 머리와 물의 흐름의 결과물이다. 강을 댐으로 막음으로써, 머리는 댐의 면전에서 동력을 발생시킬 수 있다. 댐은 수백 킬로미터 길이의 저수지를 만들 수도 있지만, 강물이 흐르는 곳에서는 보통 전력 가옥 상류에 건설된 운하, 파이프 또는 터널에 의해 머리가 전달된다. 상류 건설 비용은 낙상이나 급류 등 급락을 바람직하게 만든다.

환경 영향

소규모의 잘 정비된 하천 유역 프로젝트는 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 개발될 수 있다.[3] 대형 프로젝트는 환경 문제가 더 많다. 물고기가 있는 강의 경우 사다리가 필요할 수 있으며 하류에서 용해된 가스가 물고기에 영향을 줄 수 있다.

브리티시 컬럼비아 주에서는 산악 지형과 큰 강의 풍부한 지형이 10-50 MW의 강 달리기 기술의 세계적인 시험장이 되었다. 2010년 3월 현재, 발전만을 위한 새로운 물 면허 신청이 628건으로, 하천 전환의 750개 이상의 잠재적 지점을 나타내고 있다.[14]

걱정

  • 많은 양의 강물을 흘려보내면 강물의 흐름이 감소하고, 수속과 깊이에 영향을 미치며, 물고기와 수생 생물의 서식지 질이 저하된다; 줄어든 흐름은 여름에 연어와 다른 물고기들에게 지나치게 따뜻한 물로 이어질 수 있다.[3]
  • 미개발 지역에서는 새로운 진입로와 송전선로가 서식지 분해를 일으켜 침습종의 유입이 가능하다.[3]
  • 저수지 저장이 부족하면 간헐적 작동이 일어나 프로젝트의 생존성이 떨어질 수 있다.

주요 예

주요 기사: 하천 수력발전소 목록

참고 항목

메모들

  1. ^ Jump up to: a b Dwivedi, A.K. Raja, Amit Prakash Srivastava, Manish (2006). Power Plant Engineering. New Delhi: New Age International. p. 354. ISBN 81-224-1831-7.
  2. ^ Raghunath, H.M. (2009). Hydrology : principles, analysis, and design (Rev. 2nd ed.). New Delhi: New Age International. p. 288. ISBN 81-224-1825-2.
  3. ^ Jump up to: a b c d e f 더글러스 T, 브룸홀 P, 오르 C. (2007) BC: 독립발전사업의 승인, 영향 및 지속가능성을 이해하기 위한 시민지침
  4. ^ 기사 파이올드 컨설팅. 플루토닉 하이드로 주식회사 Bute 흡입구 프로젝트. 프로젝트 흡기 및 터빈 매개 변수 요약. 기사 파이올드 컨설팅.
  5. ^ 하이드로맥스 에너지 유한회사. 하이드로맥스 에너지 유한회사 웹사이트
  6. ^ "Hydro modelling description (PDF)" (PDF). www.entsoe.eu. Retrieved 10 August 2020.
  7. ^ Jump up to: a b Partha J. Das, Neeraj Vagholikar. "Damming Northeast India" (PDF). Kalpavriksh, Aaranyak and ActionAid India. pp. 4–5. Retrieved 11 July 2011.
  8. ^ 플루토닉 파워(2008) 부떼입구 수력발전사업 요구조건에 대한 개정된 사업설명서 P1. 플루토닉 파워.
  9. ^ "Hydroelectric generating stations - Hydro-Québec Production". www.hydroquebec.com.
  10. ^ ORF 뉴스. 스트롬 아우스 보젠 세리엔레이프 독일어 2019년 11월 30일 회수.
  11. ^ "Reservoir Emissions". International Rivers. Retrieved 8 February 2017.
  12. ^ 더글러스, T. (2007) "녹색" 수력 발전: 브리티시 컬럼비아의 강 독립 발전 프로젝트의 영향, 승인 및 지속가능성을 이해한다. 유역관측소.
  13. ^ 야생 위원회. 야생 위원회, Bute 입구 수력 발전 프로젝트 참조 조건 초안에 대한 의견. Kathy Eichenberger 프로젝트 부국장에게 보내는 편지. P1. 황야 위원회.
  14. ^ IPPwatch.com 웹사이트. IPPwatch.com 웨이백 머신에 2011-01-13 보관.
  15. ^ Hydro-Québec Production (2012), Hydroelectric Generating Stations (as of December 31, 2010), Hydro-Québec, retrieved 2011-05-17
  16. ^ "Nathpa - Jhakri Hydroelectric Project, Himachal Pradesh, India" (PDF). Geological Survey of India. Archived from the original (PDF) on 2 October 2011. Retrieved 7 August 2011.

참조

  • Freedman, B, 2007, Environmental Science: Canadian Persion, 4번째 판, Pearson Education Canada, Toronto, pp 226,394.