[청정에너지공학] 신에너지와 재생에너지 비교 및 고찰

소개글

[청정에너지공학] 신에너지와 재생에너지 비교 및 고찰에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. DEFINE··································································································3
1) 신에너지·································································································3
2) 재생에너지······························································································3
3) 두 에너지의 차이······················································································4
2. NEW ENERGY·························································································5
1) 종류······································································································5
2) 단점······································································································8
3. RENEWABLE ENERGY···············································································9
1) 종류······································································································9
2) 문제점································································································ 12
4. 결론····································································································13
1) 신에너지와 재생에너지 비교······································································13
2) 신에너지의 단점·····················································································13
3) 재생에너지의 문제점················································································14

본문내용

다. 발전기는 기계적 회전력을 전기에너지로 변환시키며, 전력변환장치가 직류전기(DC)를 교류전기(AC)로 변환시켜 전력을 공급하게 되는 것이다.
C. 소수력 발전
원리 및 구성도
소수력 발전은 높이로 인한 수력을 이용해 전기에너지로 전환하는 발전 방식을 말한다. 강 상류나 다목적 댐의 높이차가 이용된다.
2) 문제점
A. 태양광 발전
높은 투자비용 및 낮은 발전 효율
태양광발전시설은 초기 투자비용이 크다는 단점을 가지고 있다.(kW당 180~200만원) 그리고 태양광발전의 발전효율은 약 8~15%, 통상 12%에 이른다. 수력 발전이 80~90%, 화력 발전이 45~50%, 원자력 발전이 30~40%의 발전 효율을 보인다는 것을 고려했을 때, 이는 매우 낮은 수치에 해당한다. 즉 동등한 에너지를 발전기에 투자할 때, 태양광발전을 통해 생산할 수 있는 전력량은 미미한 수준임을 의미한다.
높은 태양광 발전 단가
많은 부지 요구
태양광발전은 1의 발전 설비를 구축하기 위해 13.2에서 44의 부지를 필요로 하는데, 원자력 발전이 1의 발전 설비 구축에 0.6의 부지를 필요로 하는 것에 비해 매우 비효율적임을 알 수 있다.
B. 풍력 발전
소음공해
블레이드를 돌리기 때문에 저주파 소음 문제가 심각하다. 그에 따라 주변 농가와 가정에 피해를 준다.
높은 설치 비용 및 유지보수의 제약
제작시 자동화가 불가능하고 많은 노동력을 필요로 한다. 또한 제작 비용이 많이 들며 고층인 탓에 유지보수에 어려움이 있다. 화재가 발생할시 주변에 큰 사고로 이어질 가능성이 있다.
설치 부지 제약
지역적인 제약을 많이 받고, 기후조건에 따라 발전량이 달라진다. 대규모 풍력단지를 건설할시 어마어마한 부지가 필요하게 된다.
C. 소수력 발전
높은 투자 비용과 부지 선정의 어려움
초기 투자비용이 높고 부지 선정에 어려움이 있어 국내에서도 확대·보급하는데 어려움이 있다. 수력발전 시설 건설을 위해서는 풍부한 수량과 낙차, 댐을 건설할 수 있는 목이 좁은 지형 등 기후와 지형에 따라 입지 조건에 제약이 있다.
환경오염
댐과 저수지 건설 시 상당 부분의 지형을 침수시켜 해당 지역의 생태계 및 자연 환경을 손상시킬 수 있으며, 이로 인해 지역에 따라 대규모 수몰지역이 발생하는 결과를 초래 할 수도 있다.
발전량의 한계
물 자원의 불균형에 따른 발전량의 차이가 있다. 수력 발전에 필요한 물 자원은 높은 위치에서 아래로 이동해야 한다는 조건까지 필요하므로 태양에너지를 통한 물의 순환을 통하여 재생될 수 있는 총량이 다른 발전 방식에 비해 제한적이다. 양수발전의 경우, 물의 위치에너지를 충전하는 과정의 에너지 소모가 크므로 순 발전량은 떨어진다.
4. CONCLUSION
1) 신에너지와 재생에너지 비교
재생에너지는 주로 태양에서 온 에너지의 변형된 형태의 에너지다.(광합성의 결과물인 포도당도 포함) 그리도 재생에너지 발전의 대부분이 태양에너지이다. 8개 분야의 재생에너지(태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지)로 구성된다.
신에너지는 3개 분야(연료전지, 수소에너지, 석탄가스화연료)의 에너지 발전으로 구성된다. 재생에너지와 달리 자연에너지를 이용하지 않고 기존의 있던 원료(물, 석탄 등)를 재가공하여 에너지를 만든다.
2) 신에너지의 단점
A. 연료전지
비용 : 연료전지 같은 경우에 단위질량당 출력, 단위체적당 출력이 낮다. 따라서 연료전지의 출력에 비해 무게가 무겁고 넓은 설치 공간도 필요로 한다. 그리고 인프라 건설 비용이 높다. 또한 촉매로 사용되는 백금도 비용 상승의 원인이다.
온도에 의한 효율 저하 : 연료전지는 작동 가능한 온도가 정해져있다. 겨울철에는 작동을 위해 미리 예열을 해야하는데 예열함에 따라 자연히 전지의 효율이 낮아지게 된다.
안전성 : 연료전지의 주 연료는 수소이다. 수소는 특성상 폭발하기 쉬운데 저장 및 보관에 주의를 기울이지 않으면 큰 사고의 위험성을 안고 있다.
B. 수소에너지
효율성 : 수소는 단위부피당 저장 밀도가 너무 낮다. 또한 물을 통해 에너지를 쉽게 만들 수 있지만 물을 만드는 만큼의 에너지가 필요하므로 비효율적이다.
안전성 : 연료전지와 마찬가지로 주연료가 수소에너지이므로 사고의 위험이 있다.
C. 석탄액화가스화
높은 초기투자 비용 : 장치의 규모가 크고 시스템 비용이 높다. 또한 필요면적이 넓으므로 초기 투자비용이 많이 든다.
복잡한 연계시스템 : 복잡한 설비이므로 제어하는 것에 숙련이 필요하다.
3) 재생에너지의 문제점
큰 문제점은 기후의 영향, 발전효율, 안전성 3가지가 있다.
A. 기후의 영향
가장 큰 단점으로는 기후의 영향을 매우 크게 받는다는 것이다.
태양광발전은 계절상으로 기온이 25도에 가까운 봄과 가을에 발전 효율이 가장 좋다. 그러나 봄과 가을은 12달 중 2달 밖에 안되는 짧은 기간이고, 여름철에는 장마가 오면 태양에너지가 발전 시설에 도달하지 못해 효율이 떨어진다. 재생에너지 특성상 외부에 발전 시설을 설치하는데 주변 기후에 따라 발전량이 줄어들 수 있다. 매년 일정한 양의 에너지를 생산, 공급해야 하는 특성상 큰 문제점이 된다.
B. 발전효율 및 비용
일반적인 전력효율도 너무 낮다. 수력 발전의 경우 80~90%, 원자력 발전의 경우 30~40%의 발전효율을 보이지만 태양광발전은 12% 수준으로 현저하게 낮다. 태양광발전의 태양광 모듈을 깔아놓는 방식, 수력발전소의 큰 공간차지 등 비효율적으로 공간을 많이 차지하고, 그에 따라 시설에 대한 초기 투자비용이 높다. 땅이 작은 우리나라 특성상 큰 부지 마련하기가 쉽지가 않다.
C. 안전성
자연의 에너지를 발전한다는 특성상 자연의 행동을 예측하기 어렵다. 예측 못할 돌발상황이 많고 관리상의 위험성이 있다. 풍력발전소를 예로 들면 외부에 시설이 있는 특성상 태풍 및 우천 등 재해에 취약하다. 자연재해로 인해 부숴졌을 경우 회전하면서 부속품이 날라가서 주위 인가나 농가에 큰 인적 물적 피해를 일으킬 가능성이 있다. 사고가 만약 발생하고 나면 대처도 어렵다. 또한 큰 시설을 유지 보수 하기 위해 많은 비용, 노력, 시간이 든다.

키워드

신에너지와 재생에너지