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그린 에너지 솔루션 기업
지구의 환경과 미래를 생각합니다.
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소수력발전
신재생에너지 솔루션 기업
APEC은 신재생에너지의 개발과 보급에 앞장서고 있습니다.
소수력 발전이란?
소수력발전은 물의 낙하차를 이용한 시설용량 10,000kW 이하의 수력발전을 말하며, 국내 보급현황은 '82년 이후 정부의 지원으로 현재까지 30여개의 지역에(용량 약 43,000kW) 설치되었고 연간 전력생산량은 약 1억 kWh에 달한다. 소수력발전은 전력생산외에 농업용 저수지, 농업용 보, 하수처리장, 정수장, 다목적댐의 용수로 등에도 적용할 수 있는 점을 감안할때 국내의 개발잠재량은 풍부하며, 청정자원으로서 개발할 가치가 큰 부존자원으로 평가 받고 있다.
수력발전의 원리 및 구조
댐 취수구 수로
수압관로
수차발전기
제어시스템
변압기
한전계통선
수요자
종류 : 설비용량, 낙차, 발전방식에 따라 분류
소수력의 가장 중요한 설비는 수차(Turbine)이며, 설비별 특징은 다음과 같음
수차 수차의 종류 특징
충동수차 펠턴(Pelton)수차
터고(Turgo)수차
오스버그(Ossberger)수차		 - 수차가 물에 완전히 잠기지 않음
- 물은 수차의 일부 방향에서 공급, 운동에너지만을 전환
반동수차 프란시스(Francis)수차 - 중저낙차에 이용가능하며 가장 널리 사용
프로펠러수차 카플란(Kaplan)수차
튜블러(Tubular)수차
벌브(Bulb)수차
림(Rim)수차		 - 수차의 축방향에서 물이 공급
- 저낙차 고유량 조건에 적합
소수력발전은 하천이나 저수지의 물을 낙차에 의한 위치에너지를 이용하여 수차의 회전력을 발생시키고, 수차와 직결되어 있는 발전기에 의해서 전기에너지를 생산하는 방식으로 설비용량, 낙차 및 발전방식에 따라 분류
소수력 분류 비고
설비용량 Micro hydropower
Mini hydropower
Small hydropower		 100kW 미만
100~1,000kW
1,000~10,000kW		 국내의 경우 대부분 토건비 부담으로 터널식보다 경제성이 있는 기존에 설치되어 있는 댐식을 주로 이용
낙차 저낙차(Low head)
중낙차(Medium head)
고낙차(High head)		 2~20m
20~150m
150m 이상
발전방식 수로식(run-of river type) 하천경사가 급한 중.상류지
댐식(Storage type) 하천경사가 작고 유량이 큰 지점
터널식(Tunnel type) - 댐식과 수로식을 혼합한 방식으로 지혀앙 지하 터널로 수로를 만들어 큰 낙차를 얻을 수 있는 곳
- 하천의 형태가 오메가(Ω) 인 지점
국내 소수력발전 현황
- 국내의 소수력발전소는 1982년 이래 70개 지역에서 운영중이며, 2009년말 기준 총 발전 용량은 93,732kW 입니다.。
  (2009년 국내연간 전력 총 생산량은 약 77,692,749kW)
- 4대강살리기사업이 완료되는 2011년 말에는 16개 소수력발전소가 추가되며 발전용량 50,756kW가 증가될 예정입니다.
No. 구분 설비용량(kW) 점유율(%)
1 K-water(79개소) 71,000 37.8%
2 발전회사(22개소) 37,000 20%
3 KHNP(13개소) 11,250 6%
4 기타(121개소) 68,638 36.2%
합계 237개소 187,888 100
국내현황
- 신.재생에너지 의무할당제(RPS)로 수력개발 필요성이 증폭되면서 농업용 저수지, 하수처리장, 수도관로, 하수종말처리장, 화력발전소의 냉각수 등을 이용한 소수력개발이 활발하게 추진
- 수차 기술개발은 소수력 분야의 경우 정부의 기술개발 지원 및 제작사의 노력으로 활동요가 높은 카플란 수차, 튜블러 수차, 프란시스 수차는 국산화가 완료되어 현재 상용화 단계
- 수차 및 관련 수요 부품을 국산화 개발하기 위해 대양전기, (주)일진전기, 효성에바라, 신한정공 등에서 외국업체와의 기술제휴로 기술개발에 참여
[각 단계별 개발목표]
구분 단기 중기 장기
단계 1단계(2012년까지) 2단계(2020년까지) 3단계(2030년까지)
개발목표 기술력 상승 보급 활성화 안전화
1단계
4개의 대분야를 중심으로 세계적인 선도기술을 발굴하고 국내실적에 가장 적합한 기술로 개량하거나 원천핵심기술을 발굴, 개발
2단계
1단계에서 개발 적용된 기술의 실용화 및 실증규모 연구를 촉진함과 더불어 개량,보완된 기술을 개발하여 개발기술의 기술경쟁력을 국외로 보급할 수 있는 보급 활성화 추진
3단계
단기 및 중기 기술개발을 통해 국내에 보급된 기술의 확대 보급과 더불어 세계적으로 경쟁력 있는 핵심 요소기술을 발굴하여 국가 전략기술로 발전시켜 세계시장으로 수출하는 소수력 안정화 추구
국내 보급현황
[연도별 설치현황(대수력 포함)]
구분 ~'04 '05 '06 '07 '08 '09 '10 '11 '12 '13 '14 '15 계
설치용량
(kW)		 1,579,144 4,774 5,010 9,120 5,680 13,433 5,520 96,619 27,700 7,508 14,356 2,718 1,771,582
※ 자료 : 2015년 신.재생에너지 보급통계(한국에너지공단 신.재생에너지센터/2016.11)
[연도별 수력 발전량(대수력 포함)]
구분 '04 '05 '06 '07 '08 '09 '10 '11 '12 '13 '14 '15
발전량
(GWh/년)		 4,329 4,774 5,010 9,120 5,680 13,433 5,520 96,619 27,700 7,508 14,356 2,718
※자료 : 2015년 신.재생에너지 보급통계(한국에너지공단 신.재생에너지센터/2016.11)
※'03년 부터 수력에 대수력 포함
국내 소수력발전 시장 전망
1. 환경적 이점
한국의 평균 강수량 1,250mm 정도로, 이는 소수력 발전으로 연간 약 1,500MW의 전력을 생산할 수 있는 유량에 해당됩니다. 현재 국내 소수력 시설용량 93,732kW로 부존 잠재량의 약 6.25%에 불과하여 개발의 여지가 많이 남아 있습니다.
2. 시설지점의 다양성
소수력 개발이 가능한 곳은 유효저수량 200만 톤에 유역면적 15㎢ 이상의 농업용 저수지, 20,000톤/일 이상의 하수종말 처리장, 시설용량 50,000톤/일 이상의 정수장, 높이가 2m이상인 농업용 보 등으로, 미활용 수소력 자원을 이용할 수 있는 설치지점은 매우 다양합니다.
3. 저탄소 녹색성장 전략에 따른 정부 지원 강화
정부지원으로 인한 신재생에너지사업에 대한 투자가 꾸준히 늘어날 전망으로, 금년부터 향후 4~5년간 소수력발전사업의 시장규모는 급격히 증가할 것으로 예상됩니다.
[국내 소수력발전에너지 보급잠재량]
No. 운영기관 설치장소 잠재량 비고
1 일반하천 120 1,412,500
2 하수처리장 63 5,300 사용률 70~80%
3 정수장 58 2,500 사용률 90%
4 농업용 저수지 163 48,000 3,000,000 이상
5 농업용댐 18,252 5,000 사용률 40%
6 다목적 댐의 용수로 6 6,744 사용률 60%
7 양수발전소 하부댐 이용
화력발전소 냉각수 이용		 25~30 19,956
합계 1,500,000
[본사/공장]
우. 08589 서울특별시 금천구 가산디지털2로 46 (가산동, 에이스태세라타워) 609~610호
Tel : +82-2-571-7002 | Fax : +82-2-2055-1365 | Institute for Corporate Construction

[일본 Osaka 법인]
大阪市中央区安土町二丁目３番１３号大阪国際ビル３１階
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