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[발표과제] 풍력 발전의 미래

풍력 발전의 미래
INDEX

서론

국내 풍력 발전 보급 현황

국외 풍력 발전 보급 현황

풍력 발전 원리 및 구조

앞으로의 추세

결론
1. 서 론
왜 풍력발전인가?

화석 연료의 고갈에 대한 두려움→“에너지의 무기화”

무한한 에너지원

유가의 급등, 기후변화 협약 규제

친환경적 에너지원

지역 에너지원으로의 유리함
2. 국내 풍력 발전 보급 현황
국내 풍력에너지 잠재량

잠재량 : 1,069 TWh/year
가용자원 : 93 TWh/year

풍력 발전기 보급 현황

현재 108 기 보급 : 발전용량 약 100 MW
영덕 풍력발전단지 : 24 기 x 1.65 MW
평창 회계 풍력발전단지 : 14 기 x 2 MW
두 곳에서 국내 풍력발전의 68% 담당
2. 국내 풍력 발전 보급 현황
2. 국내 풍력 발전 보급 현황
3. 국외 풍력 발전 보급 현황
3. 국외 풍력 발전 보급 현황
전세계 풍력 발전 비중(2003년 기준)


대륙별로 유럽이
73% 차지

전체 유럽 전력의
2.4% 를 풍력이 담당

육상 풍력 포화로 해
상 및 해외 진출 모색
3. 국외 풍력 발전 보급 현황
세계 시장에서 각국의 시장 점유율(2003년 기준)
3. 국외 풍력 발전 보급 현황
해양(Offshore) 풍력발전

해안에서 떨어진 10여m 깊이의 바다 위에 설치

스웨덴, 덴마크등 유럽에서는 90년대부터 시작하여 2000년말 현재 총 88기(설치용량 86MW)설치

국내에서는 서해안이 유망 후보지역

3. 국외 풍력 발전 보급 현황
[덴마크 Tuno 해양단지]
[덴마크 Middelgrunden 해양단지]
수직축 풍력 발전기

장점
Nacelle, 발전기 지상
에 설치
바람 방향에 관계없
이 운전 가능
단점
저효율
자가 시동 불가능
넓은 면적 요구

4. 풍력 발전 원리 및 구조
4. 풍력 발전 원리 및 구조
수평축 풍력 발전기

장점
타워에 의한 풍속 손
실 없음
풍속 변동에 따른 피
로하중, 소음 적음
단점
요잉 시스템 필요
로터와 타워 충돌을
고려한 설계 요구
4. 풍력 발전 원리 및 구조
로터 블레이드(rotor blade)

바람이 가진 에너지를 회전력으로 변환
출력은 sweep area(= )와 비례
Blade 길이가 길수록 효율 증가
피치 각도 조절을 통해 출력 제어
4. 풍력 발전 원리 및 구조
나셀(nacelle)

풍력발전기의 심장부
로터에서 얻어진 회전력을 전기로 변환하는 모든 장치
4. 풍력 발전 원리 및 구조
1) Geared type nacelle

낮은 회전수의 로터와 높은 회전수의 발전기 사이를 기어로 연결
경제성 우수, 정속 회전 가능
대부분의 풍력 발전기에 적용되는 형태
4. 풍력 발전 원리 및 구조
2) Gearless type nacelle

Gear 제거로 인한 비용 절감 가능
Gear 손실 감소로 효율 증가
발전기 자체가 크고 가격이 높음
4. 풍력 발전 원리 및 구조
3) 요잉(yawing) 시스템

풍향 변화로 인한 요에
러 대응 및 긴급 상황
시 로터 회전 속도 감속

요에러(yaw error) :
로터 회전면과 풍향이 수직이 되지 않아 에너지 활용도가 떨어지는 현상
3. 풍력 발전 원리 및 구조
4) 발전기(generator)

로터의 회전력으로 전기를 발생
발전 효율, 전기 품질을 결정하는 중요 요소
4. 풍력 발전 원리 및 구조
- 동기 발전기

로터의 회전속도와 자기장의 회전속도 동일
평균 풍속이 일정한 곳에만 설치
정전시에도 단독 발전 가능
발전기 자체의 가격이 높음
4. 풍력 발전 원리 및 구조
유도 발전기

1500 rpm 이상의 속도에서 회전자에 강한 전류가 유도되는 성질을 이용
신뢰성이 좋고 구조가 간단하여 가격 저렴
기어를 사용해 1500 rpm 항상 유지해야 함
4. 풍력 발전 원리 및 구조
타워(Tower)

풍력 발전기를 지탱해주는 구조물
타워 10m당 약 15000$ 의 비용 소모





강파이프식 격자구조 Guyed Pole 혼합형
4. 풍력 발전 원리 및 구조
땅의 거칠기와 발전기 높이
4. 풍력 발전 원리 및 구조
풍력과 출력의 관계식(베츠, A. Betz)



출력계수의 최대값 : 0.59
풍속이 10 % 감소하면 출력은 30 % 감소
DeWind社의 D6(1MW)
4. 풍력 발전 원리 및 구조
허브(hub) 회전축(rotor shaft)
허브(hub) : blade에 가해지는 bending moment
때문에 주조 제작
회전축(rotor shaft) : 베어링에 의해 고정됨
4. 풍력 발전 원리 및 구조
기어박스(gear box) 브레이크(rotor brake)
기어박스(gear box) : 회전축에서 입력된 회전수를 발전

에 적합한 회전수로 전환

브레이크(rotor brake) : disk 방식 사용
4. 풍력 발전 원리 및 구조
발전기(generator) 유압장치(hydraulics)
발전기(generator) : 효율을 높이기 위해 두 가지의 회전

속도를 가진 발전기 설치

유압장치(hydraulics) : 브레이크나 팁 스포일러 사용시

유압의 힘 이용
4. 풍력 발전 원리 및 구조
5. 앞으로의 추세
5. 앞으로의 추세
6. 결론
대체에너지의 필요성

하나의 대안으로


자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/detail.asp?pk=11021381&sid=ddangkung&key=



[문서정보]

문서분량 : 32 Page
파일종류 : PPT 파일
자료제목 :
파일이름 : [발표과제] 풍력 발전의 미래.ppt
키워드 : 발표,풍력,발전,미래,발표과제,자료등록,발전의


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