소형 수력

Small hydro
Licq-Athérey의 소형 발전소(프랑스, Pyréne-Atlantiques).
콜로라도 텔루라이드 근처에 있는 1895년식 수력발전소.

소형 수력은 지역 사회와 산업에 적합한 규모의 수력 발전 또는 지역 [1]전력망에서의 분산 발전에 기여하는 발전이다.정확한 정의는 다양하지만, "소형 하이드로" 프로젝트는 50메가와트(MW) 미만이며, 규모별로 "미니"(1MW 미만), "마이크로"(100kW 미만), "피코"(10kW 미만)로 더 세분할 수 있다.이와는 대조적으로, 많은 수력 발전 프로젝트는 22,500 메가와트의 3 협곡 댐의 발전 플랜트나 테네시 밸리 당국의 방대한 다중 프로젝트와 같은 엄청난 규모이다.

소규모 수력 프로젝트는 국가 전력망으로부터 서비스를 제공하기에는 비경제적인 격리된 지역이나 국가 전력망이 존재하지 않는 지역에 건설될 수 있다.

묘사

용어"hydro 작은"의 사용은 세계 최대 한계가 있은 10에서 30MW을 사이에 두는 동안 최소 한도 보통 설정되어 있지 않은 미국 국립 수력 학회 5MW.[2]캘리포니아에서는의 최저 한계 미만 30MW의 최대 용량을 가진 수력 발전 방송국을 지정합니다 c변화명동소형으로 분류되어 주정부의 재생가능 포트폴리오 표준에 포함될 자격이 있는 반면, 용량이 더 큰 수력발전소는 대형으로 분류되어 [3]재생가능으로 간주되지 않는다."소형 하이드로" 설명은 미국, 캐나다 [4]및 중국에서 최대 50MW까지 확장할 수 있습니다.인도에서는 최대 25 MW의 발전소 용량 프로젝트가 소형 수력 발전(SHP)[5] 프로젝트로 분류되었습니다.

소형 수소는 일반적으로 100~1000kW(kW)로 정의되는 미니 수소와 5~100kW인 마이크로 수소로 더 세분화할 수 있습니다.마이크로 하이드로(micro hydro)는 일반적으로 소규모 지역사회, 단일 가족 또는 소규모 기업을 위한 크기의 수력 발전의 응용입니다.최소 설치는 5kW 미만의 피코 하이드로입니다.

소규모 수력 프로젝트는 보통 그에 상응하는 소규모 토목 건설 공사와 저수지가 거의 또는 전혀 없기 때문에 대형 수력에 비해 상대적으로 환경에 미치는 영향이 낮은 것으로 보인다.

성장

REN21의 보고에 의하면, 2008년의 소형 수력 설비는 2005년에 비해 28%증가해, 세계의 소형 수력 총용량을 85기가와트(GW)로 끌어올렸다.그 중 70%이상이 중국(65GW), 일본(3.5GW), 미국(3GW), 인도(2GW)[6] 순이었다.2020년대 중반까지 세계 성장률은 연간 2.8%로 예상되며 용량은 약 150기가와트입니다.[7]

중국은 2005년부터 2010년 사이에 소형 수력 발전 및 태양광 [6]발전 투자를 포함한 차이나 빌리지 전기화 계획에 따라 1만 개의 마을을 추가로 전기화할 계획이었다.2010년까지 중국은 특히 농촌 지역에 45,000개의 소규모 수력 설비를 보유하여 [8]연간 160Twh를 생산하고 있습니다.세계 소형 수력 발전의 50% 이상이 아시아에서 발견되었지만, 보고서는 "미래에는 아프리카와 미국 [9][10][11]대륙 모두에서 더 작은 수력 발전 잠재력이 확인될 수 있을 것"이라고 언급했다.

캐나다 브리티시컬럼비아의 산과 열대우림에는 수력 개발에 적합한 많은 장소가 있다.그러나 1980년대 이후 대규모 저수지에 대한 환경적 우려로 인해 댐 건설이 중단되었다.수요 증가에 대처하기 위한 해결책은 50 MW 미만의 하천 프로젝트를 100회 건설한 독립 전력 생산자에게 계약을 제공하는 것이었다. 저수지가 없는 전력 생산은 크게 다르지만 오래된 재래식 댐은 평균 생산을 위해 물을 유지하거나 방출한다.2014년에 이러한 독립 생산자들은 4,500 MW의 [12]용량에서 18,000 GWh를 생산했습니다.

시대

주요 기사: 수력 발전
스위스 오텐바흐에 있는 1920년식 장비를 갖춘 역사적인 오텐바흐 소형 하이드로, 여전히 가이드 방문을 위해 운행되고 있습니다.
Shennongjia의 Hongping Town에 있는 Hongping 발전소는 중국 후베이성 서부의 작은 수력 발전소에 전형적인 설계를 가지고 있습니다.역 뒷산에서 사진에 보이는 검은 파이프를 통해 물이 들어온다.

수력발전은 물의 움직임으로 인한 발전이다.수력 발전 시설은 신뢰할 수 있는 물의 흐름과 물이 떨어지기 위한 적당한 높이인 헤드(head)를 필요로 합니다.일반적인 설비에서는 물이 저장소에서 파이프를 통해 터빈으로 공급됩니다.터빈을 흐르는 물은 전기 발전기를 회전시켜 운동을 전기 에너지로 변환시킵니다.

소규모 수소는 새로운 시설을 건설하거나 홍수 제어 또는 관개 목적이 주된 기존 댐의 재개발을 통해 개발될 수 있다.오래된 수력 부지는 재개발될 수 있으며, 때로는 펜스톡 파이프와 터빈과 같은 설비에 대한 상당한 투자를 회수하거나 버려진 부지와 관련된 물 권리를 재사용할 수도 있다.이러한 비용 절감 이점 중 하나는 소규모 수력 현장의 투자 수익률을 기존 부지를 활용할 가치가 있는 것으로 만들 수 있습니다.

프로젝트 설계

많은 회사가 대략 200kW에서 10MW의 크기의 표준화된 터빈 발전기 패키지를 제공하고 있습니다.이러한 「배선 접속」패키지에 의해, 대부분의 기기의 공급을 1개의 벤더가 관리하고 있기 때문에, 사이트의 계획과 개발이 심플화됩니다.비재귀 엔지니어링 비용이 최소화되고 개발 비용이 여러 유닛으로 분산되기 때문에 이러한 패키지 시스템의 비용이 절감됩니다.격리된 발전소 운전이 가능한 동기식 발전기가 종종 사용되는 반면, 전기 그리드 시스템에 연결된 소규모 수력발전소는 경제적인 유도 발전기를 사용하여 설치 비용을 더욱 절감하고 제어와 운영을 단순화할 수 있다.

소규모 "강의 흐름" 프로젝트에는 저수지가 있는 재래식 댐이 없고, 터빈으로 유입되는 물을 우회시키기 위한 보를 형성하기 위한 보만 있다.사용되지 않은 물은 단순히 보 위로 흘러내리고 헤드폰드는 단 하루만 저장할 수 있을 뿐, 세대가 멈출 수 있는 건조한 여름이나 얼어붙은 겨울에는 충분하지 않을 수 있습니다.바람직한 시나리오는 기존 호수에 입구를 두는 것이다.

관개수로를 위해 모듈러형 "마이크로 하이드로키네틱"[13] 시스템이 개발되었습니다."미국 전역의 관개 구역은 전통적으로 유량 측정에 사용되는 전환 지점과 운하 내 낙하 지점에 발전소를 설치해 운하 시스템 전체에 걸쳐 고도가 크게 변화한 상류 헤드를 안정시키고 에너지를 분산시키고 있습니다."[14]

인도나 중국과 같은 나라들은 소형 수력 정책을 펴고 있으며, 규제 과정은 댐과 저수지를 건설하는 것을 허용하고 있다.북미와 유럽에서는 규제 프로세스가 너무 길고 비용이 많이 들어 소규모 프로젝트를 위한 댐과 저수지를 보유하는 것을 고려할 수 없습니다.

소규모 수력 프로젝트는 일반적으로 환경 및 허가 절차가 빠르며, 장비가 일반적으로 연속 생산, 표준화 및 단순화되고 토목 공사도 감소하기 때문에 프로젝트가 매우 빠르게 개발될 수 있습니다.기기의 크기가 물리적으로 작기 때문에 도로나 철도 접근이 용이하지 않아도 원격지까지 쉽게 이동할 수 있습니다.

호수와 저수지로 인한 환경 영향 감소의 한 가지 척도는 하천 흐름과 전력 생산 간의 균형에 달려 있다.물의 우회로를 줄이면 강의 생태계에 도움이 되지만 수력 시스템의 투자 수익(ROI)은 감소합니다.수력 시스템 설계는 하천의 건전성과 경제성을 모두 유지하기 위해 균형을 이루어야 한다.

전 세계 소규모 설치 샘플 목록

아프리카

아시아

유럽

북미

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Crettenand, N. (2012). The facilitation of mini and small hydropower in Switzerland: shaping the institutional framework. With a particular focus on storage and pumped-storage schemes (Thesis). École Polytechnique Fédérale de Lausanne. p. 266. doi:10.5075/epfl-thesis-5356. S2CID 36519663. PhD Thesis N° 5356.
  2. ^ http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/2012_Hydropower_Roadmap.pdf 페이지17
  3. ^ "Hydroelectric Power in California". www.energy.ca.gov. Retrieved 2019-04-07.
  4. ^ "Power Sector" (PDF). International Renewable Energy Agency. June 2012. Retrieved 2018-12-16.
  5. ^ "Small Hydro Ministry of New & Renewable Energy Government of India". mnre.gov.in. Archived from the original on 2018-02-20.
  6. ^ a b Renewables 글로벌 상태 보고서 2006 Update Archived 2007-06-14 at the Wayback Machine, REN21, 2006, 2007-05-16에 액세스
  7. ^ "Press Releases Archive".
  8. ^ https://www.irena.org/DocumentDownloads/Publications/RE_Technologies_Cost_Analysis-HYDROPOWER.pdf 페이지12
  9. ^ "World Small Hydro Power Development Report 2016". ICSHP. Retrieved 29 April 2015.
  10. ^ "UNIDO, ICSHP Launch Small Hydropower Knowledge Sharing Portal". Sustainable Energy Policy and Practice. Retrieved 29 April 2015.
  11. ^ "Small Hydropower, a promising technology for rural electrification". www.energias-renovables.com. Retrieved 29 April 2015.
  12. ^ "About Independent Power Projects". Archived from the original on 6 February 2016. Retrieved 9 March 2017.
  13. ^ Noon, Chris (2019-09-05). "Canal Plus: These Tiny Turbines Can Turn Man-Made Waterways Into Power Plants". GE Reports. Retrieved 2019-09-28.
  14. ^ "Capturing Untapped Potential: Small Hydro in Irrigation Canals". Hydro Review. 2017-10-01. Retrieved 2019-09-28.
  15. ^ A Satish (1 September 2015). "Meenvallam Power Project's Revenue Touches Rs 3.24-cr". The New Indian Express. Retrieved 25 August 2021.
  16. ^ "IRTC - Meenvallom Small Hydro Project". Retrieved 9 March 2017.
  17. ^ "Bario Asal Micro Hydro.. 4 years on and still going strong". 15 October 2012. Retrieved 9 March 2017.
  18. ^ "Ifugao Ambangal Minihydro Power Plant". What We Do. Global Sustainable Electricity Partnership. Retrieved July 22, 2020.
  19. ^ Colina, Antonio (October 6, 2019). "Japanese firm to build biomass power project in Butuan". MindaNews. Retrieved July 22, 2020.
  20. ^ "Balongbong Mini Hydro Power Plant". Small Power Utilities Group, National Power Corporation. August 7, 2018. Retrieved July 22, 2020.
  21. ^ "2013 Accomplishment Report" (PDF). Small Power Utilities Group, National Power Corporation. Archived from the original (PDF) on 4 March 2016. Retrieved 15 September 2015.
  22. ^ "JICA, DOE inaugurate mini hydropower plant to support electricity in Ifugao, rice terraces conservation efforts". Japan International Cooperation Agency. July 14, 2015. Retrieved July 22, 2020.
  23. ^ "The Inaugural Commission of the 2.4 MW Euro Hydro Power Plant". Euro Hydro Power (Asia) Holdings, Inc. Retrieved July 22, 2020.
  24. ^ Lectura, Lenie (February 3, 2016). "Epower to rehab mini hydro plant in Aurora". BusinessMirror. Retrieved July 22, 2020.
  25. ^ Ulgado, Andresito. "Hydropower Roadmap" (PDF). Renewable Energy Management Bureau, Department of Energy. Retrieved July 22, 2020.
  26. ^ "The Green Valleys". Thegreenvalleys.org. 2013-04-07. Retrieved 2013-10-16.
  27. ^ "UK Wales Mid Wales Beacons green project scoops £20k". BBC News. 2008-10-17. Retrieved 2013-10-16.
  28. ^ "biggreenchallenge.org.uk". biggreenchallenge.org.uk. Archived from the original on 2013-10-03. Retrieved 2013-10-16.
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