그림으로 보는 수력발전소 발전원리

수력발전소 발전원리

수력 발전소의 구조는 크게 댐, 터빈, 발전기로 구성되어 있습니다. 에너지원은 물의 높이 차인 전위 에너지를 사용하며 많은 양의 물이 방류하면서 하류로 이동할 때 물이 갖고 있는 전위 에너지가 운동 에너지로 전환되면서 발전기를 돌릴 수 있는 힘을 발생하게 됩니다. 과학적 이론상으로 마찰손실이 없는 상태에서는 100% 에너지 효율을 얻을 수 있지만 댐과 호수에 사용되는 유체 에너지는 표면 마찰과 바람, 비 층류로 인해 에너지의 손실이 발생합니다. 블레이드를 통해 변환된 운동에너지는 발전기를 회전시켜 전력을 생산하고 전력망을 통해 이동하게 됩니다.

STEP 1.  댐 (:Dam)

수로를 가로지르는 거대한 방벽으로 많은 양의 물을 저장하고 유량과 수위를 조절하는 역할을 합니다.

STEP 2.  저수지 (:Reservoir)

저수지는 많은 양의 물을 저장하기 위한 공간입니다.

STEP 3.  수문 (:Gate)

댐에 부착되어 있는 수문의 개방률을 조절하여 유량을 제어하여 유로로 가는 물의 양을 조절하는 역할을 합니다.

STEP 4.  유로 형성 (:Rushing water)

유로를 통해 밀려드는 물은 운동에너지를 생성하여 터빈 블레이드를 회전시킬 수 있는 에너지를 발생시킵니다.

STEP 5.  수압관

수압관은 저수지에서 댐의 수문을 통과한 유체를 발전기까지 이송시키는 역할을 수행합니다.

STEP 6.  위켓 게이트

위켓 게이트의 역할은 수압관을 통해 이송된 유체를 터빈 날개 방향으로 향하게 하는 역할을 합니다.

STEP 7.  방수로 (:Tailrace)

방수로는 발전기를 거쳐 나온 유체를 하부로 방수하기 위한 유로를 말합니다.

STEP 8.  터빈 (:Turbine)

터빈안에는 거대한 날개가 있으며 유체의 운동에너지에 의해 회전하며 이 때 발생한 회전력은 터빈의 축(shaft)를 통해 발전기로 이동합니다.

STEP 9.  발전기

발전기는 터빈의 축을 통해 이동한 회전력으로 발전기를 회전시켜 전기를 생성합니다.

STEP 10.  변압기 (:Transformer)

발전기를 통해 생성된 전기는 변압기에서 승압하여 송전탑을 통해 이동합니다.

STEP 11.  전력망

수력 발전기를 통해 생성된 전기는 송신전력망을 통해 지정한 곳으로 이동하게 됩니다.

STEP 12.  여수로 (:Spillway)

여수로의 역할은 수위가 너무 높거나 폭우등을 대비하기 위한 것으로 저수지의 물을 발전기를 거치지 않고 하류로 방수하기 위한 역할을 합니다.

수력발전소 발전원리 였습니다.

Inside Insights (Chandler)