양수발전 운영목적

양수발전의 정의

양수발전은 물을 높은 곳과 낮은 곳 사이로 옮겨 전기를 저장하는 발전 방식이다.

전력 수요가 적을 때 남는 전기로 물을 하부에서 상부 저수지로 끌어올린다.

수요가 많을 때는 상부의 물을 떨어뜨려 수차와 발전기로 전기를 만든다.

저장량과 출력

양수발전에서 저장량과 출력은 서로 독립적으로 정해진다.

저장량은 상부와 하부 저수지의 크기에 따라 정해진다.

출력은 수차와 발전기의 용량에 따라 정해진다.

발전 출력은 아래 식으로 계산한다.

운영 목적

양수발전의 운영 목적은 크게 네 가지로 정리된다.

첫째는 잉여 전력을 저장했다가 고부하 시간에 공급하는 것이다.

둘째는 주파수 조정과 예비력을 제공하는 것이다. 기동이 빨라 계통 안정에 기여한다.

셋째는 태양광과 풍력의 출력 변동을 흡수하는 것이다.

넷째는 첨두부하 시간대에 발전해 피크를 낮추는 것이다.

왕복 효율 계산

왕복 효율은 펌프 입력 전력량에 대한 발전 출력 전력량의 비율이다.

펌프 입력이 1,000MWh이고 왕복 효율이 80%라고 하자.

발전 출력 전력량은 효율과 입력을 곱한 800MWh가 된다.

그 차이인 200MWh가 손실이며, 이것이 효율이 100%에 못 미치는 이유다.

시험에서 자주 틀리는 점

가장 흔한 실수는 양수를 빼고 발전만 설명하는 것이다.

저장량은 저수지 크기, 출력은 수차와 발전기 용량으로 구분한다.

효율 손실은 경제성 판단의 핵심이므로 함께 써야 한다.

주파수 조정, 예비력, 부하추종, 피크 저감을 모두 나열한다.

정리와 확인

지금까지 양수발전의 운영 목적을 정리한다.

저부하에는 물을 끌어올리고 고부하에는 발전하여 전력을 옮긴다.

그럼 직접 풀어 보자.

정답은 상·하부 저수지 크기다.