전기 발전 방식의 종류

 

전기를 생산하는 발전 방식에는

- 화력발전

- 수력발전

- 열병합 발전

- 원자력발전

- 재생 에너지 : 태양광, 풍력, 소수력, 조력, 파력

- 신 에너지 : 바이오, 연료전지, 수소에너지

 

1. 화력 발전

 가. 에너지 원에 따른 종류

  - 화력 발전소는 사용하는 연료에 따라 불려지는 명칭이 달라지게 됩니다. 석탄을 사용하여 발전기를 기동 하는 방식은 석탄화력발전, 천연가스를 사용하여 발전기를 기동하는 방식은 가스 화력 발전, 석유를 사용하여 발전하는 방식은 석유 화력 발전 등으로 불리게 됩니다.

 

 나. 터빈 종류에 따른 발전방식

  - 가스터빈 발전 : 공기를 고온으로 압축시킨 후 사용 에너지원과 혼합하여 고온 고압의 연소 가스를 만들어 팽창된 연소가스로 터빈의 날개를 회전시켜 발전기를 가동하는 방식. 팽창된 연소가스는 발전기 날개 톱날을 회전시키고 톱날과 연결돼있는 원동기를 함께 돌리면서 원동기에 의해 전력이 생산되는 방식입니다.

 

  - 증기터빈 발전 : 증기 터빈 발전방식은 보일러에서 가열하여 생성된 고온 고압의 증기를 이용하여 발전기를 회전시켜 증기의 열에너지를 발전기의 운동에너지(회전에너지)로 전환시켜 터빈을 회전시킴으로 터빈과 연결돼있는 원동기를 함께 회전시키면서 출력(전력)을 생산시키는 방식입니다.

 

2. 복합 화력 발전

 - 가스터빈과 증기 터빈을 함께 사용하여 에너지 효율을 극대화시키도록 설계한 발전소입니다. 연소가스 배출이 적은 천연가스 등을 연료로 사용하여 공기를 압축, 연소하여 1차로 가스터빈을 이용하여 1차 전력을 생산하고 가스 터빈을 회전시키고 나온 배기열을 사용하여 물이 들어가 있는 보일러의 물을 가열시켜 가열된 증기를 이용하여 2차로 증기터빈을 돌려 발전하는 방식입니다.

이 발전방식은 가스터빈을 돌리고 나온 배기가스를 재사용하여 증기터빈을 통해 전력을 생산하므로 기존 화력발전보다 열효율이 10%정도 높다고 합니다.

 

3. 열병합 발전소(CHP / Combined Heat & Power plant)

  - 연료를 연소시켜 터빈을 기동하여 생산된 전력을 자체적으로 사용하거나 한전이나 한국전력거래소에 역송 판매하고, 터빈을 돌리고 나온 배기열을 사용하여 물을 뜨겁게 가열하여 가열된 물로 냉난방을 함으로써 전기와 열을 함께 생산하는 방식입니다

열병합 발전소는 전기와 열을 함께 생산하여 전기는 발전소에서 자체 생산하거나 배전 방식을 통해 가정집에 공급을 하게 됩니다. 생산된 양보다 사용되는 양이 더 적다면 남는 전력은 한전이나 전력거래소에 되팔아 이윤을 남기고, 함께 생산된 열로 지역사회에 냉난방을 공급하는 지역난방 사업도 함께 병행할 수 있습니다.

 

4. 원자력발전

  - 핵분열 연쇄반응을 이용하여 발전한 에너지로 수증기를 생산하여 터빈발전기를 회전시켜 전기를 생산하는 방식입니다.

 

5. 발전소의 해결 과제는?

  발전소에서 전력을 생산하기 위해 이루어지는 이런 과정들은 에너지 효율이 생각보다 많이 좋지 않습니다. 에너지를 다른 에너지로 바꾸는 과정에서 많은 손실이 발생할 수밖에 없는데요. 그렇기 때문에 1차로 사용된 에너지를 2차로 다시 사용하는 방식의 발전소가 설계되어 에너지 손실을 최소화하기 위한 노력들을 끊임없이 진행하고 있는 상황입니다.