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목차
이번장에서는 양수 발전 이란?. 무엇인가? 를 알아보고 그 원리 및 구조와 우리나라에 있는
양수발전소의 현황을 파악해 보기로 하고 , 양수발전의 위치와 발전량, 경제성 검토도
같이 진행 해 보는 것으로 이번장을 시작해 보기로 하자..
1. 양수발전이란?.
양수발전? 잘 모르시는 분들이 있으것 같기도 하며 이름도 좀 난해한 편 이 있다.
나도 약간 고개를 까우뚱 하며 이게 뭐지? 하였는데 전기를 잘 모르시는 일반적인 분들이야
어찌 이것을 다 이해가 될까 싶다.
양수발전 이란? 영어로 설명하자면 pumping - up power generation으로 표기되기도 하는데
이를 직역하면 펌핑을 해서 그 힘을 이용해 전기를 만드는 것이라는 뜻이다.
한마디로 얘기 해서 수력 발전과 같은 원리를 적용해 물을 이용해 발전하는 방식이며,
아래의 물을 위로 펌핑해(물을 위로 퍼올려) 물을 재사용하여 다시 흐르게 하고 그 힘을 이용해
반복적으로 발전하는 방식이다.
물은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다 그런데 높이가 아주 높으면 물이 떨어지는 속도에 의해 힘
즉, 에너지가 발생하게 되는데 그 에너지원을 이용해 발전하는 방식이다..
우리가 폭포를 연상하던지 하면 좋을 듯하다. 폭포는 높은 곳에서 물이 떨어진다.
떨어지는 물은 높이가 높을수록 높이에 비례해 높은 곳에서 아래로 흐르면 아주 큰 힘을 가지고 있다.
그 힘을 이용해 발전하는 방식으로서,
수력발전소의 특성은 한번 흐른 물은 다시 사용할 수 없지만,
양수발전은 전기 사용이 적은 새벽 1~2시경부터 새벽 4~5 경 사이에 아래로 흐른 물을 저수지
같은 곳에 담아 저장해 놨다가 전기 사용량이 적은 새벽시간에 담아놓은 물을 위로 퍼 올려
전기사용이 많은 낮 시간대에 물을 아래로 흘러내리게 하고 이를 반복하여 발전하는
방식을 양수 발전이라 한다.
양수 발전의 원리및 모형도.
위의 그림은 수력 발전 의 원리와 양수 발전의 모형도의 그림이다.
위 그림 중 좌측 그림은 수력 발전의 원리이며 위에서 내려온 물은 다시 사용할 수 없지만
수력 발전과 달리 양수 발전은 아래에도 저수지 같은 물이 저장할 수 있는 아주 큰 웅덩이를 만들어 놓고
우측의 그림과 같이 야간 시간대 펌프를 이용해 물을 퍼 올리고 전기를 많이 사용하는 낮 시간대에
물을 흘러내리게 하여 발전하는 방식으로 이를 계속 반복해 사용할 수 있다.
2. 우리나라 전기의 시간대별 사용량
위 그림은 우리나라에서 사용하는 전기의 시간 대별 그림으로서
새벽시간대는 전기 사용량이 적은 편이고 낮 시간대는 전기를 많이 쓴다.
전기는 한번 생산 (발전) 하여 사용하지 아니하면 없어져 버리는 특성이 있다
즉 엎질러진 물 은 다시 담을 수 없듯이 원자력발전이든 , 화력발전이든 발전해 송전하고 배전해
공급되는 전기는 사용하지 아니하면 없어지는 것이다. 해서 전기의 사용이 적은 새벽시간대
전기를 이용해 펌핑해서 물 을 위로 올려놓고 낮시간대 물을 흘려 전기를 생산하는 것이
양수 발전인 것이다.
3. 양수발전의 위치 및 현황.
아래 그림은 우리나라 양수 발전소의 위치 및 현황이다.
위 그림에서 보는 바와 같이 우리나라 양수 발전소의 위치및 현황을 사진으로 표현한 것이며,
1. 청평 양수발전소 (1980) 400MW, 2, 삼랑진 양수발전소 (1985) 600MW.
3. 무주양수발전소 (1995) 600MW 4. 산청 양수 발전소 (2001) 700MW.
5. 양양 양수발전소 (2006) 1000MW 6. 청송 양수발전소 (2006) 600MW,
7. 예천 양수발전소 (2012) 800MW로 집계되어 있다
최근 홍천 양수 발전소가 약 1조 원의 건설비로 건설 중에 있다 (참고 자료 :네이버 인터넷 검색 참조)
4. 양수 발전소의 경제성 분석 및 첨언
전기분야의 글을 쓰면서 양수발전에 대해 알아봤다.
이는 내 글 중 ESS (Energy Storage System)와 거의 똑같은 방법이었다.
ESS system 도 한전에서 추진하던 정책으로서 새벽시간 전기를 사용하지 아니할 때
충전기에 충전하듯 충전 system에 전기를 충전하고, 전기사용량이 많은 낮 시간대 충전된 전기를
사용하는 방식으로 한전에서 새벽시간대에 요금을 25원으로 책정하여 공급하고,
낮시간대인 활용하는 제도로서 낮시간대 100원대의 요금을 ESS에 충전된 전기로 사용하게
되면 산업체인 공장에서는 약 75원 이상의 비용을 절감이 발생하며 이 비용은 ESS 설치에 따른
비용을 상쇄하는 것으로서 비용이 지나고 나면 그이후은 회사의 이익으로 계산되는 제도였다.
그런데,
홍천 양수 발전소 건설에 1조 원이 들어간다는 내용을 접하고 보니
아, 이건 좀 센 거 같다. 라는 생각이 들었다.
양수 발전소가 건설되면 주변경관이나, 관광지로의 활용 등 많은 장점을 가질 수 도있겠으나
그러나, 단순 비용적인 측면으로만 경제성을 검토해 본다면 ESS 가 훨씬 유리하다고
나는 판단한다.
1조 원이면 ESS (1MW 저장 용량의 1개의 컨테이너)를 10,000개 살 수 있는 금액인데
이는 보통 1년에 몇십억 원 의 전기요금이 발생하는 곳에서도 100대 정도 설치하며 (100MW)
이를 커버할 수 있는 용량인 것으로 기억된다.
그리하면, 장소의 면적 문제도 해결될 뿐만 아니라 약 100여 개의 산업체 대형 공장에 설치할 수
있는 금액이며... 절약 효과는 그 이상 될것이라고 상상된다.
혹, 이 글을 보시는 분이 이러한 에너지를 담당 하시는 담당자님이시라면
이러한 사실을 알아보고 시행할 수 있다면 하는 마음 간절해 올려 본다.
( 이건 순전히 글 쓴이 의 개인적인 판단임을 전제로 한 것이며, 개인적인 판단임을 밝혀둔다.)
이번장에서는 양수 발전의 원리 및 기본에 대해 알아봤으며 양수발전소의 위치 및
발전량등에 대하여도 알아보았고 , 또한 양수 발전소에 대한 경제성검토 및 분석을
실시해 보았다. 이러한 제도.. 적용되었으면 좋겠다며 이번장을 마감한다.
감사합니다.
2023년 8월
해동검./ 최성락 쓰다.