파력 발전
파도의 상하운동 에너지를 이용해서 동력을 얻어 발전(發電)하는 방법
파력으로부터 에너지를 얻기 위한 작동원리에 따라 가동물체형, 진동수주형, 월파형으로 나눌 수 있다.
가동물체형의 발전원리는 수면의 움직임에 따라 민감하게 반응하도록 고안된 기구를 사용하여 파랑에너지를 기구에 직접 전달하여 기구의 움직임을 전기 에너지로 변환하는 방식이다. 예를 들어 진자를 내장한 부표를 물에 띄워 파도가 치는 대로 동요시켜서 부표 속에 장치한 진자의 움직임을 회전운동으로 바꾸고 기어를 통해서 발전기를 회전시킬 수 있다. 이 방식에서는 파고(波高) 40cm에서 10W(와트) 정도의 전력이 얻어지며, 전등을 켜거나 소리를 내게 하여 위험한 항로의 표지로 이용한다든가 안전항로의 안내에 사용할 수 있다. 파랑에너지가 직접 기구에 작용하므로 파랑에 의한 외력을 견뎌야 한다는 점에서 구조적인 안전성에 취약한 단점이 있으나, 파랑에너지를 직접적으로 흡수하므로 에너지 변환 효율은 상대적으로 유리하다.
진동수주형 파력발전은 워터칼럼 내부로 유입된 파랑에 의하여 생기는 공간의 변화를 내부공기의 유동으로 변환하고, 이를 유도관으로 유입하여 공기의 흐름을 생성시키고 유도관 내에 설치된 터빈을 회전시켜 전기를 얻는 방식이다. 입사파가 장치의 전면에서 반사되면 중복파가 형성이 되고, 이때 수면의 상부 노즐부에 공기의 흐름이 발생하는 원리이다. 효율 관점에서는 낮은 위치를 차지하지만, 중요 기계류가 해수와 분리된 별도의 공간에 위치하게 됨으로써 장치 자체의 신뢰도가 매우 우수하고, 안정성 및 유지보수 편이성 면에서도 탁월하다.
월파형 파력발전은 파랑의 진행방향 전면에 사면을 두어 운동에너지에 의해 파랑이 사면을 넘어서게 되면, 이것이 위치에너지로 변환하여 저수된 후, 형성된 수두차(1차 변환)를 이용하여 저장된 해수를 저수지의 하부로 흘리면 통로 하부에 설치된 수차터빈(2차 변환)이 회전하여 발전하는 방식이다. 2차 변환장치가 파의 운동을 직접 감당하지 않아 파랑 충격에 대한 위험이 적으며 상대적으로 발생 전력의 변동성이 작아 제어가 용이하다.
제주도 파력발전소 : https://cafe.naver.com/tempusofscience/20
관련 자료 : https://www.scienceall.com/%ed%8c%8c%eb%a0%a5%eb%b0%9c%ec%a0%84wave-force-generation/
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EB%A0%A5_%EB%B0%9C%EC%A0%84
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1154303&cid=40942&categoryId=32375
파력으로부터 에너지를 얻기 위한 작동원리에 따라 가동물체형, 진동수주형, 월파형으로 나눌 수 있다.
가동물체형의 발전원리는 수면의 움직임에 따라 민감하게 반응하도록 고안된 기구를 사용하여 파랑에너지를 기구에 직접 전달하여 기구의 움직임을 전기 에너지로 변환하는 방식이다. 예를 들어 진자를 내장한 부표를 물에 띄워 파도가 치는 대로 동요시켜서 부표 속에 장치한 진자의 움직임을 회전운동으로 바꾸고 기어를 통해서 발전기를 회전시킬 수 있다. 이 방식에서는 파고(波高) 40cm에서 10W(와트) 정도의 전력이 얻어지며, 전등을 켜거나 소리를 내게 하여 위험한 항로의 표지로 이용한다든가 안전항로의 안내에 사용할 수 있다. 파랑에너지가 직접 기구에 작용하므로 파랑에 의한 외력을 견뎌야 한다는 점에서 구조적인 안전성에 취약한 단점이 있으나, 파랑에너지를 직접적으로 흡수하므로 에너지 변환 효율은 상대적으로 유리하다.
진동수주형 파력발전은 워터칼럼 내부로 유입된 파랑에 의하여 생기는 공간의 변화를 내부공기의 유동으로 변환하고, 이를 유도관으로 유입하여 공기의 흐름을 생성시키고 유도관 내에 설치된 터빈을 회전시켜 전기를 얻는 방식이다. 입사파가 장치의 전면에서 반사되면 중복파가 형성이 되고, 이때 수면의 상부 노즐부에 공기의 흐름이 발생하는 원리이다. 효율 관점에서는 낮은 위치를 차지하지만, 중요 기계류가 해수와 분리된 별도의 공간에 위치하게 됨으로써 장치 자체의 신뢰도가 매우 우수하고, 안정성 및 유지보수 편이성 면에서도 탁월하다.
월파형 파력발전은 파랑의 진행방향 전면에 사면을 두어 운동에너지에 의해 파랑이 사면을 넘어서게 되면, 이것이 위치에너지로 변환하여 저수된 후, 형성된 수두차(1차 변환)를 이용하여 저장된 해수를 저수지의 하부로 흘리면 통로 하부에 설치된 수차터빈(2차 변환)이 회전하여 발전하는 방식이다. 2차 변환장치가 파의 운동을 직접 감당하지 않아 파랑 충격에 대한 위험이 적으며 상대적으로 발생 전력의 변동성이 작아 제어가 용이하다.
제주도 파력발전소 : https://cafe.naver.com/tempusofscience/20
관련 자료 : https://www.scienceall.com/%ed%8c%8c%eb%a0%a5%eb%b0%9c%ec%a0%84wave-force-generation/
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EB%A0%A5_%EB%B0%9C%EC%A0%84
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1154303&cid=40942&categoryId=32375