동적 조력 에너지 설명 및 혜택으로 알아본다면 바다의 조류 움직임을 이용하여 전기를 생산하는 방식입니다. 이러한 방식은 전 세계적으로 연구되고 있으며, 지속 가능한 에너지로 인식되어 환경 보호 및 에너지 보안 측면에서 매우 중요한 역할을 합니다. 동적 조력 에너지는 지속 가능한 발전을 위해 더욱 발전되어야 하며, 이를 통해 친환경적인 발전을 이룰 수 있습니다.
동적 조력 에너지 (Dynamic Tidal Power) 설명
동적 조력 DTP(Dynamic Tidal Power)는 아직 시도되지 않았지만 유망한 조력 발전 기술입니다. 그것은 해안에 수직인 긴 댐과 같은 구조를 만드는 것과 관련이 있으며, 맨 끝에 해안과 평행한 장벽을 위한 옵션이 있어 큰 'T'자 모양을 형성합니다. 이 긴 T-댐은 해안 평행 조류 유체 역학을 방해하여 댐에 설치된 일련의 양방향 터빈을 구동하는 장벽의 반대편에 수위 차이를 만듭니다.
이 개념은 네덜란드 해안 엔지니어인 Kees Hulsbergen과 Rob Steijn이 1997년에 발명하고 특허를 받았습니다.
DTP 댐은 지역을 둘러싸지 않고 해안에 수직으로 건설되어 바다로 곧장 뻗어 있는 30km 이상의 긴 방벽입니다. 세계의 많은 해안을 따라 주요 조석 운동은 해안선과 평행하게 진행됩니다. 전체 해양 물 덩어리는 한 방향으로 가속되고 나중에는 반대 방향으로 되돌아갑니다. DTP 댐은 수평 조석 운동에 영향을 미칠 만큼 충분히 길며, 이로 인해 댐 양쪽에 수위 차이(수두)가 발생합니다. 댐에 설치된 기존의 낮은 양정 터빈 시리즈를 사용하여 양정을 동력으로 변환할 수 있습니다.
동적 조력 에너지 (Dynamic Tidal Power) 혜택
- 고출력
가장 큰 댐 중 일부는 15GW(15000MW) 이상의 설치 용량을 수용할 수 있는 것으로 추정됩니다. 8GW 설치 용량과 약 30%의 용량 계수를 가진 DTP 댐은 연간 약 21 TWh를 생성할 수 있습니다. 이 수치를 감안하면 평균적인 유럽인은 연간 약 6800 kWh를 소비하므로 DTP 댐 하나가 약 300만 명의 유럽인에게 에너지를 공급할 수 있습니다.
- 안정적인 전원
조력 발전은 조수의 결정론적 특성으로 인해 기상 조건이나 기후 변화와 무관하기 때문에 예측 가능성이 높습니다. 전력 출력은 조수 위상(썰물과 흐름, 간조와 봄)에 따라 다르지만 서로 일정한 거리(150~250km 정도)에 배치된 두 개의 댐을 결합하여 단기 효과를 피할 수 있습니다. 다른 사람이 최소 출력을 생성할 때 전기 출력. 이는 에너지 그리드에 예측 가능하고 상당히 안정적인 기반 생성을 제공합니다.
- 고가용성
동적 조력 발전은 매우 높은 자연 조석 범위를 필요로 하지 않고 대신 조수 전파가 해안을 따라 이어지는 탁 트인 해안을 필요로 합니다. 이러한 조수 조건은 전 세계 여러 곳에서 볼 수 있으며 이는 DTP의 이론적 잠재력이 매우 높다는 것을 의미합니다. 예를 들어 중국 해안을 따라 사용 가능한 총전력량은 80 - 150GW로 추정됩니다.
- 결합된 기능의 가능성
긴 댐은 해안 보호, 심해 및 LNG 포트, 양식 시설, 통제된 매립, 섬과 본토 사이의 연결과 같은 다양한 다른 기능과 결합될 수 있습니다. 이러한 추가 기능은 투자 비용을 분담할 수 있으므로 kWh당 가격을 낮추는데 도움이 됩니다.
동적 조력 에너지 기술 개발 현황
DTP 댐을 건설하는데 필요한 모든 기술을 사용할 수 있지만 DTP 댐은 건설된 적이 없습니다. 동적 조력 댐에 대한 '수두' 또는 수위 차이를 모델링하고 예측하기 위해 다양한 수학적 및 물리적 모델이 수행되었습니다. 조수와 긴 댐 사이의 상호 작용은 네덜란드의 Delta Works 및 Afsluitdijk와 같은 대규모 엔지니어링 프로젝트에서 관찰 및 기록되었습니다. 조류와 자연 반도의 상호 작용도 잘 알려져 있으며 이러한 데이터는 조수의 수치 모델을 보정하는 데 사용됩니다. 추가 질량 계산 공식 DTP의 분석 모델을 개발하기 위해 적용되었습니다. 관찰된 수위 차이는 현재 분석 및 수치 모델과 거의 일치합니다. 이제 DTP 댐에서 생성된 수위 차이를 유용한 정확도로 예측할 수 있습니다.
필요한 핵심 요소 중 일부는 다음과 같습니다.
- 양정이 낮고 부피가 큰 환경을 위한 양방향 터빈(양방향으로 전력을 생성할 수 있음). 75% 이상의 효율성에 도달하는 해수 응용 분야를 위한 운영 장치가 있습니다.
- 댐 건설 방법. 이것은 모듈식 플로팅 케이슨(콘크리트 빌딩 블록)에 의해 달성될 수 있습니다. 이 케이슨은 해안에서 제조된 후 댐 위치로 부유됩니다.
DTP를 시연하기에 적합한 사이트입니다. DTP의 시범사업은 DTP에 적합한 환경에 건설된 해상교량, 섬연결, 심해항, 간척, 해상풍력단지 등과 같은 계획된 해안개발사업과 통합될 수 있다.