전기에너지 - 태양,풍력,전기설비

목차

1. 서론

2. 전력계통 운영 및 확충계획
　2.1 전력계통현황
　　2.1.1 한국전력공사 전력계통 및 시설현황
　　2.1.2 열병합발전소 전력계통 및 시설현황
　　2.1.3 인천국제공항 전력계통 및 설비 현황
　2.2전력공급 및 운영실적 분석
　　2.2.1전력시설 운영실적
　　2.2.2전력수요 계획 및 실적의 비교
　2.3시설 확충계획
　　2.3.1공항시설 개발계획
　　2.3.2공항 주변지역 개발계획

3.중장기 전력공급방안 검토에 의한 대체안 도출
　3.1열병합발전소 공급능력 검토
　　3.1.1열병합발전소 발전능력
　　3.1.2열병합발전소 실시협약 검토
　3.2한국전력공사 전력공급 검토
　　3.2.1한국전력공사 영종도지역 전력계통 구성
　　3.2.2한국전력공사 중장기 개발계획
　3.3인천국제공항 전력수급 검토
　　3.3.1전력수급 유형별 계통구성
　3.4중장기 전력공급 검토에 의한 대체안의 도출
　　3.4.1대체안 구성의 전제조건
　　3.4.2대체안의 구성
　3.5태양 에너지를 이용한 중장기 전력공급 방안
　　3.5.1태양광 발전 원리
　　3.5.2태양광 발전 구성
　　3.5.3인천공항에서 얻을 수 있는 전력량 예측
　3.6풍력 발전에너지를 이용한 전력공급 방안
　　3.6.1풍력 발전에너지의 개요
　　3.6.2풍력발전 설비 기준 및 부하예측

4.결론

본문내용

1670*990*50mm
22kg
720,000원
KSMT-250E
250W
7.64A
42.48V
6.95A
36V
24V
다결정
1950*995*50mm
25kg
900,000원
KSMT-280E
280W
8.55A
42.48V
7.78A
36V
24V
다결정
1950*995*50mm
25kg
1,008,000원
위 자료에서 단위면적 당 전력량(W)는
단결정은 ,
다결정은 로 단결정이 우수한 것으로 나타나 단결정 실리콘 태양전지를 사용하기로 결정하였다
3.5.3 인천공항에서 얻을 수 있는 전력량 예측
3.5.3.2 인천공항의 태양광발전 조건
기상청 자료 조사 결과 인천 지역의 태양에너지는 하루 평균 일조량이 연간 2121시간 가량으로 하루 4시간가량 발전 가능하다.
범주
1단계
2단계
부지조성
11,724,000㎡ (355만평)
9,568,000㎡ (290만평)
활주로
2 x (3,750m×60m)
1 x (4,000m×60m)
여객계류장
1,267,000 ㎡ (38만평)
1,170,000㎡ (35만평)
탑승동
1,267,000 ㎡ (38만평)
1 (166,000㎡)
화물터미널
1,267,000 ㎡ (38만평)
129,000 ㎡ (4만평)
태양전지는 건물 옥상에 설치해야 하므로 총 부지에서 건물옥상이 있는 탑승동과 화물터미널에서만 태양전지를 설치할 수 있다.
설치 가능한 면적
건물
면적(m2)
탑승동
1,433000
화물터미널
1,396,000
종합
2,829.000
위 총 면적중 2,400,000m2 에 태양전지를 설치 할 경우
의 전력량을 얻을 수 있고, 여기에 인천시의 하루 일조시간(4시간, 출처 : 기상청)을 고려하면
의 전력량을 얻을 수 있다.
3.6풍력 발전에너지를 이용한 전력공급 방안
3.6.1 풍력 발전에너지의 개요
3.6.1.1풍력발전의 개념 및 특징
풍력발전(Wind Power)이란 바람에너지를 풍력터빈(Wind Turbine) 등의 장치를 이용하여 기계적에너지로 변환시키고, 이 에너지를 이용하여 발전기를 돌려 전기를 생산하는 것을 말한다. 풍력발전기는 이론상으로는 바람에너지의 최대 59.3%까지 전기에너지로 변환시킬 수 있지만, 현실적으로 날개의 형상, 기계적 마찰, 발전기의 효율 등에 따른 손실요인이 존재하기 때문에 실용상의 효율은 20-40% 수준에 머물고 있다.
풍력은 재생에너지(Renewable energy)의 일종으로 자원이 풍부하고, 끊임없이 재생되며, 광범위한 지역에 분포되어 있고, 깨끗하며, 또한 운전 중 온실가스의 배출이 없다는 점에서 화석에너지 고갈 시에 대비한 유망한 대체 에너지원으로서 각광받는 에너지이다. 또한 풍력발전은 태양계의 자연에너지인 바람을 이용하여 발전하기 때문에 바람이 불 때에는 수요에 관계없이 반드시 전력을 생산한다는 점에서 계통운용 측면에서는 분산전원으로 분류된다.
3.6.1.2 풍력발전기의 종류
회전축 방향에 의한 분류
수평축(Horizontal axis type) 풍력발전기
수직축(Vertical axis type) 풍력발전기
증속기 유무에 의한 분류
증속기형(Geared type) 풍력발전기
직결형(Gearless type) 풍력발전기
공기역학적방식에 의한 분류
양력식(Lift type) 풍력발전기
항력식(Drag type) 풍력발전기
운전속도에 의한 분류
정속형(Fixed rotor speed type) 풍력발전기
가변속형(Variable rotor speed type) 풍력발전기
출력제어방식에 의한 분류
날개각제어형(Pitch controlled type) 풍력발전기
실속제어형 (Stall controlled type) 풍력발전기
계통연계 여부에 의한 분류
계통연계형(Grid connected type) 풍력발전
독립전원형(Off-grid type) 풍력발전
설치 장소에 의한 분류
육상(Onshore type) 풍력발전
해상(Offshore type) 풍력발전
3.6.2 풍력발전 설비 기준 및 부하예측
풍력발전기의 설치는 평균풍속 4m/s 이상에서 가능하다. 현재 인천 무의도 인근은 2012년 2.5MW급 39기의 착공을 예정하고 있다. 이 지역의 평균풍력밀도는 333W/m2로 3등급의 바람자원을 보유하고 있으며, 평균 수심은 약 7m로 해상풍력 발전단지를 건설하기에 매우 유리한 조건을 갖추고 있다. 그러나 변전소와 항만이 20km 이상 이격되어 있어, 대규모 발전단지를 건설하기 위해서는 별도의 전력계통망과 작업시설이 설치되어야 할 것으로 판단된다. 장기적인 미래에 부유식(Floating) 해상풍력발전 설비가 상용화되고 지리적 입지조건이 큰 제약이 되지 않을 것이라고 가정하였다.
표3. 2의에서 인천공항의 총 부하량은 1021MW이므로 풍력발전으로 약(8.5%)까지 공급이 가능할 것이다.
4.결론
저희 9조는 수업시간에 배운 배전에 대한 개념을 바탕으로, 인천국제공항의 사례에 대해 조사하였습니다. 먼저 수집된 자료를 토대로 인천국제공항의 전력계통 현황을 분석하였습니다. 이미 설치된 전력시설과 현재 사용중인 열병합 발전 방식 및 공항내 배전 계통 설비를 정리하였습니다. 나아가 인천국제공항의 향후 개발 계획부터 영종도 내 화물터미널 자유무역지역 설립과 같은 주변 개발계획 등 공항 내 외부의 개발 계획을 파악하여 중장기적 시각에서 문제점을 검토하고 가능한 대안을 제시하였습니다. 배전계획의 경우 많은 비용이 소비 되고, 일단 공사가 진행 된 후에는 수정에 어려움이 있기 때문에 조사된 자료를 토대로 장기적인 측면에서 실효성이 크도록 하였습니다. 특히 분산전원 제안의 경우 재생에너지의 사용을 적극적으로 검토하여, 화석연료고갈에 대비하고 친환경적인 세계 최고의 공항으로써의 이미지 제고에 도움이 되도록 하는데 특히 주안점을 두었습니다.
학교와는 다르게 인천공항은 실제 빈번히 경험하거나 잘 알고 있는 곳이 아닌 만큼 조사된 자료만을 바탕으로 분석과 예측을 통해 보고서를 작성하였기 때문에 어려움이 많았습니다. 그러나 이번 프로젝트를 통해 배전설비 및 배전계획에 대한 폭넓은 학습을 할 수 있었고, 조사된 자료를 검토하고 해석하는 과정에서 배전에 대한 이해도를 높일 수 있던 좋은 기회가 되었습니다.

키워드

전기에너지,   태양,   풍력,   전기설비,   한국전력공사,   열병합발전소,   인전국제공항