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공사소개 CFI 기술투어

CFI 기술투어

풍력발전기 내부 구조

제 1코스 CFI 기술 전문가가 되고 싶다면, JECO 운영 발전단지 코스를 둘러보세요!

신재생에너지 홍보관

신재생에너지 홍보관
주요시설 : 신재생에너지전시, 홍보시설, 체험교육기관, 4D영상관 등
주요기능 : 제체험중심의 신재생에너지 교육 홍보를 통한 이해도 및 사회수용성 증진

행원 풍력 발전단지

행원 풍력 발전단지
행원 풍력발전단지는 제주시 구좌읍 행원리 563번지 바닷가 일대에 5만 6,900 ㎡ 부지에 건립되어 있습니다. 제주특별자치도는 1995년 ‘제주도 지역 에너지 계획'을 수립하고 1996년 무한한 풍력 자원을 청정 대체 에너지로 개발하기 위한 풍력 발전 실용화 사업에 착수했습니다. 1997년 도내 4개 지역에 대한 풍력 자원 조사를 실시해 행원 지구를 사업지로 선정하였고, 1998년 8월부터 상업운전에 들어가 국내 최초 풍력 발전 상업화에 성공했습니다.

동복 북촌 풍력 발전단지

동복 북촌 풍력 발전단지
동복·북촌 풍력발전단지는 제주시 구좌읍 동복리 산 56 일대 약 100만㎡ 부지에 건립되어 있습니다. 이곳은 기피 시설인 제주 동부 쓰레기 매립장 및 채석장 주변에 건설함으로써 경관 훼손을 최소화한 모범적인 신재생에너지 발전 단지입니다.

가시리 국산화 풍력 발전단지

가시리 국산화 풍력 발전단지
가시리 풍력발전단지는 서귀포시 표선면 가시리 산 68 일대에 마을 공동목장 안 2만 9,466 ㎡ 부지에 건립되어 있습니다. 제주특별자치도는 ‘카본프리아일랜드 제주(CFI Island JEJU)’의 일환으로 주민이 참여하는 발전단지를 계획했습니다. 이곳은 국내 최초로 공모를 거쳐 선정된 주민 참여형 국산화 풍력발전단지로, 가시리 주민들은 자신들이 목장으로 사용하던 이곳을 풍력단지로 제공하고 연간전력판매 수입의 10%를 받고 있습니다.

어승생 소수력 발전소

어승생 소수력 발전소
어승생 소수력 발전소는 제주지역에서 처음으로 시행 된 수력발전 시설로, 한라산 2개의 계곡이 합쳐지는 일명 ‘Y계곡’에서 어승생 제 2저수지로 유입되는 용출수의 유효낙차를 이용하여 전력을 생산합니다. 소수력발전은 댐의 건설을 필요로 하지 않아 환경에 끼치는 영향을 최소화합니다.

미래 핵심 자원! 제주의 바람, 재생에너지 보급에 가장 중요한 자원입니다.

풍력 발전은 바람의 운동에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 전기를 생산합니다. 풍력은 재생 가능하고 깨끗하며 온실 효과를 유발하지 않기 때문에 기존의 화석 연료를 대체하는 신재생에너지원으로 각광받고 있습니다. 특히 제주는 바람이 많아 풍력발전단지 조성하기 좋은 입지 조건을 가지고 있습니다.

풍력발전기 내부 구조

풍력발전기 내부 구조

 

풍력발전기 내부 구조
구분 내용
타워 풍력발전기를 지지해주는 구조물
블레이드 바람에너지를 회전 운동에너지로 변환
허브 시스템 주축과 블레이드를 연결
최전축, 주출 블레이드의 회전 운동에너지를 증속기 또는 발전기에 전달
증속기 주축의 저속회전을 발전용 고속회전으로 변환
발전기 증속기로부터 전달받은 기계에너지를 전기에너지로 변환
브레이크 제동장치
제어시스템 풍력발전기가 무인 운전이 가능하도록 설정 및 운영
감시 시스템 원격지 제어 및 시스템 상태 판별
요잉 시스템 블레이드를 바람방향에 맞추기 위하여 나셀 회전
스톨제어 한계풍속 이상이 되었을 때, 양력에 따른 공기역학적 현상에 의한 제어

 

풍력발전 기본 원리

풍력발전기 블레이드가 회전하면서 발생하는 기계에너지를 발전기를 통해 전기에너지로 변환

풍력발전 기본 원리

 

풍력발전기 분류

1) 회전축 방향에 따른 구분

풍력발전기 내부 구조

수평축 풍력발전기

- 회전축이 바람이 불어오는 방향인 지면과 평행하게 설치되는 풍력발전기

- 구조가 간단하고 설치가 용이함

- 블레이드 전면을 바람 방향에 맞추기 위해 나셀을 360 회전시키는 요잉(yawing) 장치가 필요

풍력발전기 내부 구조

수직축 풍력발전기

- 회전축이 바람이 불어오는 방향인 지면과 수직으로 설치되는 풍력발전기

- 바람의 방향에 영향을 받지 않아 요잉(yawing) 장치가 불필요

 

2) 입지조건에 따른 구분

육상풍력

육상풍력

- 육지에 풍력발전단지 건설

- 1MW 당 약 5,000의 면적 소요

해상풍력

수직축 풍력발전기

- 바다에 풍력발전단지 건설

- 입지제약에서 자유롭고, 발전기 대형화로 높은 이용률 확보 가능

부유식 풍력

부유식 풍력

- 바다 수중에 띄어진 상태에서 전기 생산

- 부유식 풍력은 수심 500m까지 제약 없이 설치 가능

탄소 없는 밝은 미래를 만드는 태양

태양광 발전은 햇빛을 이용해 전기에너지를 생산합니다. 태양광은 가정주택, 농장, 자동차, 요트 등 다양한 곳에서 활용되고 있는 신재생에너지원입니다. 제주에서는 ‘탄소 없는, 섬’을 만들기 위해 주택, 공동이용시설 등 제주도내 태양광 보급지원 사업을 실시하고 있습니다.

풍력발전기 내부 구조

풍력발전기 내부 구조

태양광 원리_광전효과

풍력발전기 내부 구조

광전효과

P형 반도체와 N형 반도체 접합 부분이 햇빛을 받으면 햇빛이 가지고 있는 에너지에 의해 태양전지에 전자(-)와 정공(+)이 발생합니다.
이때 정공(+)은 P형 반도체 쪽으로 이동하고, 전자(-)는 N형 반도체 쪽으로 모여들어 전위차가 발생합니다.
전위차가 발생할 때 태양전지에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 되는데 이를 ‘광전효과’ 라고 합니다.

 

태양전지의 구성

P형 반도체와 N형 반도체 표면에 전극을 달아 놓은 태양 전지의 기본단위를 ‘셀’이라고 합니다. 기본단위에서 발생한 전류는 양이 너무 적어, 우리가 사용할 수 있을 만큼 전력을 얻기 위해 ‘셀’을 직렬과 병렬로 연결하여 ‘모듈’을 만듭니다. 이러한 모듈을 다시 연결하여 조립한 패널을 ‘어레이’라고 합니다.

셀

태양전지의 기본단위

모듈

모듈

여러 셀을 연결한 단위
: 필요한 전력을 얻기 위함

어레이

어레이

여러 개의 모듈을 연결한 패널

제주도의 맑은 바다를 이용한 수력 발전

제주도의 맑은 바다를 이용한 수력 발전

수력발전 원리

수력발전은 물의 위치에너지와 운동에너지의 전환을 통해 전력을 생산합니다. 높은 곳에 있는 물을 아래로 떨어트리면 높이 차이만큼 위치에너지가 운동에너지로 전환됩니다.
운동에너지는 수차(터빈)에 전달되어 발전기의 회전자가 회전하여 전력을 생산합니다.

 

수력 발전 종류

수력 발전 종류

스마트그리드 구축의 핵심, 에너지저장장치(ESS)

스마트그리드 구축의 핵심, 에너지저장장치(ESS)

ESS(Energy Storage System)는 신재생에너지를 저장했다가, 필요 시 전력을 공급 할 수 있게 합니다.

 

ESS의 활용

ESS의 활용
신재생에너지 발전단지와 결합하여 안정적인 전력 공급
전력 송전 과정에서 발생하는 주파수 변동 조정을 통한 안정적 전력 품질 관리
대용량 전력 저장을 통한 불규칙한 전력 수요량 관리
ESS 설치를 통한 정전 발생 시 비상 전력 공급 가능

청청 제주를 달리는 친환경 전기자동차

전기자동차

전기자동차는 전기 공급원으로부터 충전 받은 전기를 동력원(動力源)으로 사용하는 자동차입니다. 전기차는 배터리에 저장된 전력으로 모터를 회전하여 주행합니다. 엔진과 변속기가 없는 대 신, 배터리, 전기모터, 감속기 등 배터리의 전력으로 모터를 구동하기 위한 부품들로 구성되어 있습니다.

 

전기자동차의 구동 원리

ESS의 활용

 

Battery Management System (BMS)

전기자동차 동력원인 전기를 저장하는 배터리는 전기차의 핵심 부품입니다. 배터리에 따라 전기차 성능이 좌우되는 데, 배터리를 관리하는 시스템을 BMS(Battery Management System)라 합니다.

 

BMS의 역할

배터리 관리 시스템(BMS)을 통해 충전 상태 예측, 파워 제한, 차량 문제점 진단, 냉각 제어를 할 수 있습니다.

  • 전압 제어를 통한 배터리 과부하 방지
  • 전류 및 온도 센서를 통해 배터리 방전 제어
  • 냉각 제어를 통한 배터리 과열 방지
  • 배터리 시스템 고장 진단을 통한 위험 상황 방지
  • 배터리 잔량 확인을 통한 배터리 충전 필요 여부 판단

CFI 제주, 글로벌 에너지의 미래를 열다

지구온난화를 막기 위해서는 탄소 배출을 줄여서 지구 평균 온도 상승폭을 1.5도 이하로 억제해야 합니다. 지난 100년간 산업문명으로 1도가 상승했고, 남은 온도는 0.5도입니다. 제주는 2030년까지 신재생에너지 4.08GW, 전기차 37.7만대 전환, 에너지 이용 효율 23% 개선, 도내 온실가스 배출량 34% 감축을 목표로 ‘탄소 없는 섬(CFI)’ 조성 계획을 수립하여 기후변화 대응에 앞장서고 있습니다.

 

CFI 제주, 글로벌 에너지의 미래를 열다