기초에서 전문까지 풍력발전 : 2030년 에너지를 선도하다

기초에서 전문까지 풍력발전 : 2030년 에너지를 선도하다

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Description
에너지의 순 국산화는 해상 풍력 발전에 있다
풍력발전은 석유, 가스와 달리 지정학적 리스크가 거의 없다
오염원을 전혀 배출하지 않고 방사성 물질도 배출하지 않는 청정전원
선진 각국의 가장 중요한 에너지원 풍력발전의 기초와 전문 지식까지 망라한 책
풍력 전원을 현장에서 수전해 기술을 통해 수소로 바꾸는 기술까지 소개
“기후 위기에 의한 에너지 문제는 더 이상 늦출 수 없다. 올해 겨울만 봐도 그렇다. 한국은 이상기온의 최전선에 있다. 이상 난동 현상이나 최근 중국 내륙의 난데없는 눈사태는 기후가 불과 몇십 년 사이에 바뀌고 있음을 시사한다.
재생에너지 가운데 풍력은 지구가 인류에게 선사하는 가장 자연 친화적인 에너지원이다.
그간 국내에서 접근을 잘못해서 각종 민원의 온상이 되었지만, 그래도 풍력만큼 자연 훼손 없이 청정에너지를 공급하는 원천은 드물다. 특히 해상풍력은 말 그대로 비용 대비 효율이 가장 높은 편에 속한다. 해상풍력 중에서도 먼바다 해상풍력 발전은 첨단 기술 발전과 더불어 세계적으로 가장 확산 속도가 빠르다. 지정학적 리스크도 거의 없다.
좁은 국토의 우리나라에서는 육상풍력이 적합하지 않다. 자연 훼손 등으로 육상풍력은 여러 가지 제약 요건이 심하다. 반면 비교적 설치가 쉬운 해상풍력 발전은 각국에서 적극적으로 투자하고 있다. 그러나, 우리나라는 그 속도가 늦다.
유럽의 경우, 광대하고 평탄 지형이 많아 풍차에 적합한 깨끗한 환경이다. 허리케인 또는 태풍이라는 북미나 아시아 특유의 대형 폭풍우도 거의 발생하지 않는 지형이다. 서유럽은 특히 일정한 서풍이 사시사철 불어오는 지역이다. 풍력발전 산업이 전 세계의 다른 어느 지역과 비교해 보아도 유럽에서 발달한 것도 이런 입지적 조건 때문이다.
대신 우리나라는 삼 면이 바다이고 해상 자원이 비교적 풍부하다. 우리나라에서는 어업에 지장을 주지 않는 먼바다 해상 풍력이 미래 풍력 자원으로 적합하다. 다만 서유럽 편서풍과 달리 풍향과 풍량이 일정치않다는 단점이 있다. 이를 기술적으로 극복해나가고 있다. 현재 우리나라 풍력 발전 기술은 대단한 발전을 이룰 수 있으며, 미래 투자 관점에서도 가장 적합하다 할 것이다. 이 책은 해상 풍력에 대한 이해도를 높이는 데에도 도움이 될 것이다.
미국은 전 세계 해상풍력 시장이 2032년까지 연평균 16%씩 성장할 것으로 할 것이다. 현재보다 20배가 넘는 거대한 시장이 될 것이다. 미국 정부는 해상풍력의 이점을 가장 먼저 깨달은 나라다. 2030년까지 해상풍력 발전량을 30GW 수준으로 늘린다. 이는 1,000만 가구에 전력을 공급하고 일자리 10만 개를 창출하는 것을 목표로 한다. 바이든 정부는 이로써 2030년까지 1,660억 달러의 경제적 파급효과와 매년 17억 달러의 세수를 창출한다는 계획이다.
유럽연합(EU)은 2030년까지 80GW, 2050년까지 300GW 규모로 해상풍력 발전량을 늘려나간다는 계획이다.
우리나라는 다행히 해상풍력의 기반 산업이라고 할 수 있는 조선과 철강, 기계 등 분야에서 경쟁력 우위에 있다. 이는 해상풍력 발전에서 큰 장점이다. 우리 기술력을 이대로 발전시킨다면 해상풍력을 통해 비좁은 국토 여건에도 에너지 수급난을 완화할 수 있다. 세계 어느 국가보다 더 앞서나갈 수 있는 기반 기술을 우리는 갖고 있다.
육상풍력은 자연을 훼손할 수밖에 없지만, 해상풍력은 이런 우려가 전혀 없다. 즉 해상풍력 발전사업을 위해서는 어민 및 어족 자원 보호 등 갈등만 제대로 해소하면 걸림돌이 없다.
이 책은 육상풍력과 해상풍력 발전을 위한 갖가지 기초 및 전문 지식을 쉽게 풀어썼다. 총 9장으로 나눠 설명했으며 장별로 각각 숙독해도 무리 없도록 집필하였다.
저자

이순형

저자:이순형

현재동신대학교교수로재임.평생을에너지와전기안전분야전문가로활동하고있다.정부기관과민간기술기업에고문으로위촉되어기술자문을맡고있다.에스지대표이사로재임하면서전국의대학과연구소,기관등에서강의와연구활동매진하고있다.

학력

국립서울과학기술대학교대학원에너지환경대학원공학박사

2020년은탑산업훈장

2020년대한전기학회하계학술대회우수논문상

산업통상자원부장관상,학회학술상,자자체단체장상등

경력

한국전기안전공사전기안전위원회위원,대한전기협회전기설비길술기준위원,광주광역시그린에너지기술분과위원장,(사)전국태양발전협회고문,녹색에너지연구원이사,전라남도정책자문위원,국제전기자동차엑스포조직위원회위원등

자격:건축전기설비기술사,전기안전기술사

저서:태양광발전시스템의계획과설계,태양광뇌(낙뢰)보호기술지침,수변전설비계획과설계수변전설비기본계획및설계도,전기설비점검데이터북,전기설비단답형,전기설비기술기준및판단기준,전기관계법규,신재생에너지관계법규등다수10여권

목차

제1장풍력발전의일반개요
풍력발전이절실한배경
효율적인풍력에너지의조건
에너지회수기간과요금체계
풍력발전기4가지타입
풍력발전과사회적대타협

제2장풍력발전설비의기술적문제
풍차의종류
베츠의법칙
양력계수와항력계수
양력형풍차와항력형풍차의비교
발전효율
풍력발전단가,미국의3배
다리우스형의장점
유도발전기와동기발전기의특징
소형풍력의장단점

제3장발전장치와전력변환장치
동기발전기의발전
동기발전기를사용한시스템구성
유도발전기의특성
반도체전력변환장치

제4장풍력발전제어시스템
출력제어의일반적인특징
전통적제어시스템
사전검증에대하여
풍력터빈제어에미치는변수
실속제어기술
피치제어방법

제5장그린뉴딜핵심은해상풍력
육상풍력과해상풍력
국내해상풍력기술수준
해상풍력발전의장애요인
부유식해상풍력발전
신·재생에너지확대에따른국가적편익
에너지전환시대와풍력발전
저비용의RE수용률증가방안
스마트그리드와마이크로그리드

제6장풍력발전과계통연계
풍력발전의불안정성
균형유지
제주전력계통의사례
상승하는불안정성
전력품질불균형의심화
잉여전력의처리
계통안정을위한무효전력

제8장전력계통유연성증대방안
전력계통운용의유형
국내전력유연성개선방안
재생에너지의증가와출력제어
풍력발전의성장세
풍력발전기의대형화추세

제9장장주기ESS기술의성장성
에너지저장기술의개요
대용량장주기ESS개발동향
전세계ESS시장전망

출판사 서평

국제에너지지구(IEA)는2023년5월발표한‘넷제로2050년’보고서를냈다.
보고서에서는전세계가기후위기에서벗어나려면풍력과태양광으로생산되는전력비중이70%까지올라가야한다고제시했다.2022년10월‘2050탄소중립’을선언한우리나라도이런수치에근접해야한다.지금부터28년이내에지금보다모두20배이상확충해야한다.그렇지만지금부터열심히확충해도거의달성하지못한다.국토의70%가산지인한국에서바람의질이좋은산지를훼손하지않고이런수준으로풍력설비를확충하는것은불가능에가깝다.
최근부상하고있는해상풍력발전은지정학적리스크가없는에너지원으로손색이없다.풍력발전설비확충이지연되면이산화탄소외에대기오염물질까지배출하는석탄발전소,핵폐기물이나오는원전을더돌릴수밖에없다.
이책은풍력발전특히해상풍력에대한교양서로,보다독자들의이해도를높이고미래전략적투자에도움되도록편집하고꾸몄다.