수력 발전소 : 그것이 무엇이며 어떻게 작동합니까?

수력 발전소의 건설은 돌이킬 수 없는 사회적, 환경적 영향을 초래합니다.

수력 발전소

Unsplash의 Dan Meyers 이미지

수력 발전소는 강에 존재하는 수력 잠재력을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 데 사용되는 일련의 작업 및 장비로 형성됩니다. 이 힘은 강의 흐름과 댐의 형태로 자연적으로 건설되거나 자연 바닥에서 저수지의 형성으로 강의 전환을 통해 건설될 수 있는 코스를 따라 존재하는 기존의 불균일성의 집중에 의해 제공됩니다. 재생 가능 에너지원을 사용하여 전기를 생성함에도 불구하고 수력 발전소는 설치된 지역에 돌이킬 수 없는 사회적, 환경적 영향을 미칩니다.

수력 발전소 란 무엇입니까?

수력 발전소는 물의 힘을 사용하여 전기를 생산하는 엔지니어링 작업입니다. 수력 발전소 또는 수력 발전소라고도 하는 하천의 움직임을 이용하여 전기를 얻는 대형 구조물입니다. 그러나 수력 발전소를 설치하려면 현장에 여러 사회적 및 환경적 영향을 미치는 복잡한 엔지니어링 작업이 필요합니다.

수력 발전소는 어떻게 작동합니까?

수력 발전소에서 전기를 생산하려면 강의 흐름, 고르지 않은 지형 및 사용 가능한 물의 양 사이에 통합이 있어야 합니다. 요컨대, 저수지에 저장된 물은 채널을 통해 대형 터빈으로 연결됩니다. 이 물의 흐름은 터빈을 돌려 전기를 생산할 발전기를 작동시킵니다.

이런 식으로 물의 움직임에서 전기 에너지로 기계적 에너지가 변환됩니다. 일단 전기 에너지로 변환되면 변압기는 이 에너지의 전압을 증가시켜 전송 스트림을 통해 이동하고 전기 에너지가 필요한 시설에 도달할 수 있도록 합니다.

수력 발전소의 시스템은 다음으로 구성됩니다.

댐의 목적은 강의 자연 순환을 방해하여 저수지를 만드는 것입니다. 이 자원을 저장하는 것 외에도 저수지는 수극을 만들고 전기 생산에 적합한 양의 물을 포획하고 비와 가뭄 기간에 강의 흐름을 조절합니다.

집수(가수) 시스템

이 시스템은 물을 발전소로 운반하는 터널, 수로 및 금속 도관으로 구성됩니다.

발전소

터빈이 위치하고 발전기에 연결된 시스템의 이 부분에 있습니다. 이 장비는 터빈의 움직임을 허용하여 물의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 펠튼, 카플란, 프란시스 및 전구와 같은 여러 유형의 터빈이 있습니다. 각 수력 발전소에 가장 적합한 터빈은 낙수면과 강의 흐름에 따라 다릅니다.

탈출 채널

터빈을 통과한 물은 테일레이스를 통해 자연 하천 바닥으로 되돌아갑니다. 탈출 채널은 발전소와 강 사이에 위치하며 그 크기는 발전소와 해당 강의 크기에 따라 다릅니다.

방수로

여수로는 저수지 수위가 일반적으로 우천 시 발생하는 권장 한계를 초과하는 경우 물의 유출을 허용합니다. 수위가 이상적인 수위보다 높아 전기 생산이 중단되면 방수로가 열립니다. 또는 공장 주변의 범람과 범람을 피하기 위해 비가 많이 오는 기간에 흔히 발생합니다.

수력 발전소의 종류

런 오브 더 리버 플랜트

전통적인 수력 발전소 건설로 인한 피해를 피하기 위해 대규모 저수지를 사용하지 않고 댐 구조와 홍수 규모를 줄이는 보다 지속 가능한 옵션인 유수형 발전소를 만들었습니다. 이 모델에서 강의 흐름의 힘은 물을 저장하지 않고도 에너지를 생성하는 데 사용됩니다.

마데이라 강의 Santo Antônio 및 Jirau, Para의 Belo Monte와 같은 식물은 강 유역 개념에 기반한 구조를 가지고 있습니다. 큰 저수지가 없더라도 이 발전소는 운영과 안정성을 보장하기 위해 최소한의 비축량을 유지합니다.

사회적, 환경적 이점이 있음에도 불구하고, 이 강이 흐르는 플랜트는 국가의 에너지 안보를 감소시킵니다. 장기간의 가뭄 기간에는 이러한 구조물이 전기를 생산하기 위해 물이 고갈될 수 있기 때문입니다. 그 이유는 축소된 저수지가 장기간 작동을 허용하지 않기 때문입니다.

전문가에 따르면 이러한 식물의 제한된 잠재력을 상쇄할 수 있는 대안은 보완 자원에 투자하는 것입니다. 따라서 유수형 수력 발전소가 낮은 용량으로 운영되는 기간에는 풍력 또는 태양열을 통한 에너지 생성을 사용할 수 있으므로 공급을 보장하고 각각으로 인한 영향을 균형있게 조정할 수 있습니다.

축적 저수지가있는 식물

축적 저수지가 있는 수력 발전소는 물을 저장하고 에너지 수요를 충족하도록 작동을 조절합니다. 저장 용량은 공장 상류에 위치한 댐을 통해 확보되며 용량에 따라 계절적, 연간 및 초연간 규제가 논의되고 있습니다.

브라질 수력 발전소

브라질은 캐나다와 미국에 이어 세계에서 세 번째로 큰 수력 발전 생산국입니다. 또한 러시아와 중국에 이어 수력 잠재력이 가장 큰 세 번째 국가이기도 합니다. 브라질에서 생산되는 전기의 약 90%는 수력 발전소에서 나옵니다.

브라질 전역에 100개가 넘는 수력 발전소가 있습니다. 그 중 다섯 가지가 전기를 생성하는 능력으로 두드러집니다.

  • Itaipu Binacional 수력 발전소: Paraná 강에 위치하며 Paraná 주의 일부와 Paraguay 일부를 담당합니다.
  • Belo Monte 수력 발전소: Pará의 Xingu 강에 위치;
  • 투쿠루이 수력 발전소: 역시 파라 주의 토칸틴스 강에 위치.
  • Jirau 수력 발전소: Rondonia의 Madeira 강에 위치;
  • Santo Antônio 수력 발전소: 역시 Rondonia의 Madeira 강에 있습니다.

호기심

  • 세계에서 가장 큰 수력 발전소는 중국에 위치한 삼협 발전소입니다.
  • ASCE(American Society of Civil Engineers)는 Itaipu 발전소를 "현대 세계 7대 불가사의" 중 하나로 간주했습니다. 그것은 세계에서 두 번째로 큰 수력 발전소이며 브라질 수요의 20%와 파라과이 전력 수요의 95%를 생산합니다.
  • 전 세계적으로 생산되는 전기의 약 20%가 수력 발전소에서 나옵니다.

수력 발전소의 사회적 및 환경적 영향

수력 발전 에너지는 재생 가능한 에너지원으로 간주되지만 Aneel 보고서는 세계 전기 매트릭스에 대한 참여가 적고 점점 더 작아지고 있다고 지적합니다. 보고서에 따르면 이러한 관심 부족의 증가는 이러한 규모의 프로젝트 실행에서 발생하는 부정적인 외부 효과의 결과일 것입니다.

수력 발전소 구현의 부정적인 영향 중 하나는 해당 지역에 거주하는 인구의 삶의 방식에 변화를 초래한다는 것입니다. 이러한 공동체는 종종 전통적인 인구(원주민, 퀼롬볼라, 아마존 강변 공동체 및 기타)로 식별되는 인간 집단임을 강조하는 것이 중요합니다. 영토와 함께 주문하십시오.

수력발전소에서 생산되는 에너지는 깨끗한가요?

수력발전은 청정 에너지원임에도 불구하고 지구 온난화를 심화시키는 두 가지 가스인 이산화탄소와 메탄의 배출에 기여합니다.

이산화탄소(CO2)의 배출은 저수지의 수위 위에 남아 있는 나무의 분해로 인한 것이며, 메탄(CH4)의 배출은 저수지 바닥에 존재하는 유기물의 분해를 통해 발생합니다. 수주가 증가함에 따라 메탄(CH4)의 농도도 증가합니다. 물이 발전소의 터빈에 부딪히면 압력 차이로 인해 메탄이 대기 중으로 방출됩니다. 메탄은 또한 식물의 배수로를 통해 물의 경로로 방출되는데, 압력과 온도의 변화에 ​​더하여 물이 물방울로 분무될 때입니다.

메탄은 광합성 과정에 포함되지 않기 때문에 이산화탄소보다 지구 온난화에 더 유해한 것으로 간주됩니다. 이는 배출된 이산화탄소의 상당 부분이 저장소에서 발생하는 흡수를 통해 중화되기 때문에 발생합니다.

동식물 피해

지역 동식물에 대한 수력 발전소 건설의 주요 영향은 다음과 같습니다.

  • 자연 식물의 파괴;
  • 강바닥의 침강;
  • 장벽의 붕괴;
  • 철새 및 번식 과정의 방해로 인한 어류 종의 멸종 (piracema);
  • 식물의 저수지로 사용할 지역이 제대로 청소되지 않을 때 물의 산성화;
  • 토종 수생 및 육상 동식물의 손실;
  • 기초암반에 물의 무게로 인한 지진활동의 발생;
  • 온도, 산소화(용존산소) 및 pH(산성화 발생)와 관련된 저수지의 물 변화;
  • 홍수 지역의 기존 농장에서 나오는 살충제, 제초제 및 살균제의 흐름으로 인한 수질 오염, 오염 및 저수지로의 독성 물질 유입;
  • 저수지에 외래종 유입, 수로 유역 생태계와 균형이 맞지 않음.
  • 강기슭 숲의 제거;
  • 전문 어부 또는 여가 활동에 의한 약탈적 어업 증가;
  • 생태계의 균형을 교란하는 종의 계절적 이동을 방지하는 물리적 장벽의 구현
  • 침수된 식생에 의한 탄소 격리 감소는 온실 효과 증가에 기여합니다.

토양 손실

침수된 지역의 토양은 필연적으로 다른 목적으로 사용할 수 없게 됩니다. 이는 아마존 지역과 같이 주로 평평한 지역에서 핵심적인 문제가 됩니다. 식물의 위력은 하천의 흐름과 지형의 요철의 관계에 의해 주어지기 때문에 지형의 요철이 낮을수록 더 많은 양의 물을 저장해야 하며, 이는 넓은 저수지 면적을 의미한다.

강의 수리학적 기하학의 변화

강은 배출, 평균 유속, 퇴적물 부하 및 바닥 형태 사이에 동적 균형을 갖는 경향이 있습니다. 저수지의 건설은 이러한 균형에 영향을 미치고 결과적으로 저수지 부지뿐만 아니라 주변 지역과 저수지 아래의 지반에서 수문 및 퇴적 질서의 변화를 일으킵니다.

이와 같이 수력발전소 저수지의 형성은 일반적으로 더 비옥한 토양과 경작지에 영향을 미치며, 수중 생태계 및 수생태계의 변화와 더불어 역사적 특성, 문화적 정체성 및 장소와의 관계를 상실하는 지역 인구를 붕괴시킨다. 동식물의 파괴.