에너지/풍력에너지

풍력발전시스템의 에너지 및 신뢰도 분석

강철2 2011. 5. 16. 19:31

풍력발전시스템의 에너지 및 신뢰도 분석

○ 최근에는 화석연료 가격의 상승과 지구온난화 문제로 재생에너지 개발이 각광을 받고 있고 그 중에서 특히 풍력발전은 기술 발전 및 비용 감소를 통해 시장경쟁력을 갖추고 있어 많은 개발이 이루어지고 있다.

○ 그러나 풍력발전은 기후, 계절 및 밤낮에 따라 운전에 제한을 받고 있어 이를 전력망에 연결하면 전력망의 안정성이 낮아지는 단점이 있다. 따라서 현재로서는 풍력발전을 크게 도입하고 있는 전력망에서도 풍력발전의 비율에 제한을 두고 있다.

○ 재생에너지가 화석연료를 대체하기 위해서는 이러한 한계를 극복해야만 한다. 다행히 최근에는 광범위한 지역의 수많은 풍력발전시스템들을 네트워크로 연결하여 시스템 하나가 가지는 단점들을 네트워크로 극복하는 방안이 제시되고 있고 풍력발전시스템 자체도 파워일렉트로닉스 분야의 발전과 대형 장치들의 개발로 규모의 효과를 개선시켜 나가고 있어 전망이 어두운 것은 아니다.

○ 그러나 풍력발전시스템이 가진 단점을 전력망 설계나 규모 효과 및 대단위 네트워크화를 통해 극복해나가기 위해서는 우선적으로 풍력발전시스템 개개의 전력 생산량과 신뢰도를 정확히 평가할 수 있어야 한다. 이 자료는 그러한 평가를 위한 방법으로 등가용량비율(ECR: Equivalent Capacity Ratio)과 연간 등가가동시간(AEUT: Annual Equivalent Utilization Time)을 사용하는 방법을 제안하고 실제 경우에 적용하여 우수한 결과를 보였음을 밝히고 있다.

○ 우리나라의 경우도 한국 에너지기술연구원에서 각 지역별로 적합한 풍력터빈을 도입하기 위해 풍황 및 풍력의 특성과 관련된 자료들을 많이 생산하고 있지만 실제 설치되는 풍력터빈은 주로 외국의 터빈을 도입해왔다. 그러나 최근에 현대중공업에서 1.65MW, 2MW, 2.5MW, 5.5MW 등의 4가지 대형 풍력발전기를 생산하고 핀란드, 중국 등의 해외시장 개척에도 성공한 것은 고무적인 일이다. 이 자료가 국내 풍력발전 개발의 참고자료로 활용될 수 있기를 기대한다.

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