[발송배전기술사] Energy 저장원리!

다음은 발송배전기술사 발전공학 문제 중 Energy 저장원리에 대한설명입니다.

 Energy 저장장치의 구비조건,  Energy 저장의 필요성, 각종  Energy 저장방식, 역학적  Energy, 열  Energy, 전자기  Energy,  화학  Energy 순으로 서술하겠습니다.

[문제] Energy 저장원리에 대하여 설명하시오.(제69회 3교시, 제77회 2교시, 제101회 4교시, 제105회 4교시, 제108회 4교시, 제114회 2교시, 제119회 3교시)

[답]

1. Energy 저장장치의 구비조건

  1) 값싼 저장원가

  2) 높은 저장밀도

  3) 큰 저장에너지량

  4) 오랜 저장기간

  5) 입·출력에서의 고효율

  6) 입·출력에서의 높은 속응성

  7) 고효율 저장

  8) 높은 안전성과 신뢰성

 

2.  Energy 저장의 필요성

  1) 전력설비의 일부하곡선 큰폭변동

  2) 전력설비 투자비 절감효과

  3) 설비의 이용률 향상

  4) 터빈발전기 수명연장

  5) 전력원가의 절감효과

 

3. 각종  Energy 저장방식

	Energy 저장형태	저장기술의 예
역학적 Energy	운동 Energy  위치 Energy  탄성 Energy  압력 Energy	Fly Wheel  양수발전  용수철  압축공기
열 Energy	현열  잠열(증발, 융해, 승화)	현열 축열(암석, 물)  잠열 축열(용융염)
전자기 Energy	정전 Energy  전자 Energy	콘덴서  초전도 Coil
화학 Energy	전기화학 Energy  화학 Energy	축전지  합성연료, 화학 축열

 

4. 역학적 Energy

  1) $W= \int Fdx $            · $F$ : System이 외부에 대해 작용하는 힘            · $x$ : 변위량

  2) 위치 Energy(양수발전)

    · $W= \int_0^h Fdx = \int_0^h Mg\,dx =  Mgh$            · $h$ : 낙차            · $M$ : 양수량(질량)   

    · $g$ : 중력가속도            · $F=Mg$

  3) 축적 Energy(플라이휠)

    · $W= \frac{1}{2} I  \omega ^{2} $            · $I$ : 회전체의 관성모멘트            · $\omega$ : 각속도

 

5. 열 Energy

  · 저장 Energy($W$)

   · $W= m\int_{i(T_{1})}^{i(T_{2})} di$

      · $m$ : 축열재 총중량            · $i(T)$ : 온도 T의 축열재 엔탈피            · $T_{1} $,  $T_{2} $ : 축열재 전, 후의 온도

  1) 현열형 축열(냉수, 온수)

  2) 잠열형 축열(증기, 얼음)

 

6. 전자기 Energy

  1) 정전 Energy

    · $W= \frac{1}{2}  CV ^{2} = \frac{1}{2}  C(El) ^{2}$

      · $C$ : 정전용량           · $V$ : 전극간 전압           · $E$ : 전계의 세기

      · $l$ : 전극간 거리         · $ \varepsilon _{s} $ : 비유전율          · $S$ : 전극면적

  2) 자기 Energy

    · $W= \frac{1}{2}  L\, I ^{2} $

      · $L$ : Coil의 인덕턴스               · $I$ : 전류             · $N$ : Coil의 권수             

      · $l$ : 자로의 길이             · $ \mu _{s}  $ : 비투자율

 

 

7. 화학 Energy

  1) 화학전지

     (1) 1차 전지 : 전해물질이 전지에 내장, 충전 불가능

     (2) 2차 전지 : 충전에 의해 활성화 물질 재생할 수 있는 전지

  2) 합성연료

    · 화석연료 이외의 연료를 넓은 의미에서 합성연료라 한다. 수소의 경우 좁은 의미에서 합성연료라 한다. 

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 발전공학 문제로 나올 법한 Energy 저장원리에 대하여 알아보았습니다.