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재생에너지

6. 해양

한국은 미래에 사용될 대체에너지로 석유, 석탄, 원자력, 천연가스가 아닌 에너지로11개 분야를 지정 (대체에너지개발 및 이용·보급촉진법 제 2조)

재생에너지 태양열 태양광 (소)수력풍력

해양 지열 폐기물바이오매스

신에너지 수소 연료전지 석탄액화가스화

신&재생에너지

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5장 해양 Energy*해양에너지(Ocean Energy) : 지구 표면의 2/3를 차지하고 있는

바닷물의 유동과 온도차 등을 이용하여 얻는 에너지

*세계 이론적 50억kW

*발생에너지 밀도가 높지않아 그 효율적 회수(발전)의 방법과

기술 그리고 설비의 입지 선정이 문제가 됨

*큰 파도 등에 대한 안전대책이 필요

1)파력(파랑)

2)조석간만

3)해류

4)온도차

5)농도차

*1597 해남 율돌목 명량대첩(임진왜란) 12척으로 133척 대파

*”21세기 에너지 핸드북”, 쥬영흠, 대영사

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*”신재생에너지공학”,장태익,정영관, 북스힐

5-1 해양에너지의 특징

•총괄적으로 지역적 편재가 적다.•에너지의 변환효율이 비교적 좋다.

•시간, 계절적 변동이 심하다.•해안, 앞바다 등 벽지에서 취득된다.•정점에서의 이용가능량이 작고 한계가 있다.•건설비가 높다(해중설비 등)•해역으로 기업, 개인의 사업화가 어렵다.

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*”신재생에너지공학”,장태익,정영관, 북스힐

5-2 해양에너지의 종류와 에너지 형태

종류 에너지 형태 기타

파력 해수의 상하 운동, 흐름

(위치, 운동)

조력 해면의 상하이동, 흐름

(위치, 운동)

조류 해수의 유동

(운동)

온도차 해수온의 심도차

(열)

염도차 염분농도차

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5-3 입지조건

* 에너지관리공단 신새생에너지센터

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*파력발전 : 파도에너지를 (공기 압력으로 변화하여) 발전기를

회전시켜 발전하는 방법.

해수면은 주기적으로 상하 운동, 물입자는 전후 운동

5-4 파력발전(Wave power electric generation)

*flickr, 에너지관리공단 신새생에너지센터

파력발전

한국해양연구원

*”신재생에너지공학”,장태익,정영관, 북스힐

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*에너지량[kW/m]=0.98x유의파고2[m]x유의파랑주기[초]

-유의파고 : 20분간의 파도의 높이와 주기를 측정, 크기순으로

배열 1/3을 사용한 평균치

*파력에너지 13kW/m

*대형화 기술 개발이 필요

*노르웨이 발전출력 350kW 실용화, 영국 180kW급 실험가동 중

일본 지역별 파력에너지(후지전기㈜자료)

*”신재생에너지공학”,장태익,정영관, 북스힐

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-가동물체형 방식 : 수면에 떠있는 부체가 파랑의 운동에의하여 상하 또는 회전운동을 하도록 하여 발전

-진동수주방식 : 파랑의 작용에 의하여 공기실 내의 수위가변동함에 따라 공기실 내의 공기가 압축, 팽창될 때 노즐을통하여 발생하는 공기흐름으로 터빈을 돌려 발전

*파력발전 방식

파력발전 부이

한국해양연구원

*”신재생에너지공학”,장태익,정영관, 북스힐

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*파력발전장치 분류와 설비 예

1999년 山形 500kW

노르웨이 350kW실용화

540Kw급 부유식 파력발전장치(Mighty Whale)

*”신재생에너지공학”,장태익,정영관, 북스힐

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*”해양”,에너지관리공단 신재생에너지샌터, 북스힐,

2004년 England Pelamis 3.5m-150m, 750kW

2000년영국 LIMPET 500KW 상업발전

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*”해양”,에너지관리공단 신재생에너지샌터, 북스힐,

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*”해양”,에너지관리공단 신재생에너지샌터, 북스힐,

A l t e r n a t e E n e r g y L a b . *”신재생에너지공학”,장태익,정영관, 북스힐

-약 100년 전에 시작-1973년 제 1차 오일쇼크 이후 세계적인 관심

-1966년 일본 항로표시용 소형 파력발전 부이를 개발 보급- 운수성 항만기술연구소 사카타항구에

7Kw급 파력발전 방파제를 건설 실험중-1998년 일본 해양과학기술센터(JAMSTEC) 540Kw급 부유식

파력발전장치(Mighty Whale) 설치, 실험중- 영국 Lewis섬 근해 진동수주방식 5,000Kw급

파력발전소 운영중- 인도네시아 발리섬에 출력 1000Kw의 월파저수식

발전소(노르웨이의 기술) 운영중

*국내외 현황

한국해양연구원

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한국해양연구원

-약 100년 전에 시작-1973년 제 1차 오일쇼크 이후 세계적인 관심-1966년 일본 항로표시용 소형 파력발전 부이를 개발 보급- 운수성 항만기술연구소 사카타항구에

7Kw급 파력발전 방파제를 건설 실험중-1998년 일본 해양과학기술센터(JAMSTEC) 540Kw급 부유식

파력발전장치(Mighty Whale) 설치, 실험중- 영국 Lewis섬 근해 진동수주방식 5,000Kw급

파력발전소 운영중- 인도네시아 발리섬에 출력 1000Kw의 월파저수식

발전소(노르웨이의 기술) 운영중

- 국내 파력에너지는 약 500만Kw 정도로 추산- 방파제 부착 파력발전소 시스템의 개발 고려

*국내외 현황

*”신재생에너지공학”,장태익,정영관, 북스힐

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*”해양”,에너지관리공단 신재생에너지샌터, 북스힐,

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*조석발전 : 저수시설에 의한 조수간만의 차를 이용한 저낙차 발전

*조석이 발생하는 강하구나 만을 방조제로 막아, 수차 발전기를 설치,

외해와 조지내의 수위차를 이용하여 발전하는 방식

* 가장 먼저 개발됨

* 경제적 발전가능용량이 매우 작음

* 부지가 제한 적, 생태계/환경문제

* 연간 7~8m가 필요

* 지구 총 30억kW-1.5%정도만 이용 가능

5-5 조력(조석)발전(Tidal power generation)

한국해양연구원

*”신재생에너지공학”,장태익,정영관, 북스힐

*”해양”,에너지관리공단 신재생에너지샌터, 북스힐,

*”21세기 에너지 핸드북”, 쥬영흠, 대영사

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프랑스 240MW 랭스 조력발전소

*에너지관리공단 신새생에너지센터 한국해양연구원

*”신재생에너지공학”,장태익,정영관, 북스힐

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*”신재생에너지공학”,장태익,정영관, 북스힐

*조위차

*국내외 현황- 1967년 프랑스의 랑스(용량 400Kw), - 1968년 소련의 키슬라야(용량 800Kw), - 1986년 캐나다 아나폴리스(용량 2만 Kw), - 1980년 중국 지앙시아(용량 3,000Kw) 등

-1970년대 충남 가로림만과 천수만 타당성조사1986년에는 영국 기술진과 공동 재검토 결과,시설용량 40만Kw, 연간 발전량 836GWH로 평가

-2009년 시화호 25만2천kW 조력발전소 완공예정

*에너지관리공단 신새생에너지센터, 한국해양연구원

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*”해양에너지실용화: 조력,졸류에너지”,염기대, 물리와 첨단기술, 2004.11

*시화호 조력발전소 조감도

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*동아일보