풍력 발전기는 풍차의 지름이 커질 수록 기하급수적으로 발전량이 많아지는 특징이 있습니다. 단순히 생각해 봐도 원의 면적은 지름의 제곱에 비례하기 때문에 60 미터 지름 풍력 발전기는 30 미터 지름 풍력 발전기보다 바람을 받는 면적이 4 배가 될 것입니다. 그러나 지름이 두배인 풍력 발전기 건설하는데 드는 비용은 4 배보다 작게 늘어가기 때문에 가능하면 큰 풍력 발전기를 사용할 수록 발전 단가가 낮아질 것입니다. 따라서 풍력 발전기들은 시간이 갈수록 기술적 한계를 극복하면서 커지고 있습니다.
2012 년에 가장 큰 풍력 발전기로 소개드린 Enercon E - 126 windturbine (지름 126 미터급. 이전 포스트 http://blog.naver.com/jjy0501/100177794390 참조) 이 가동된지 2 년도 지나지 않아서 베스타스 (Vestas) 사는 164 미터 지름의 초대형 풍력 발전기 V164 - 8 MW 의 프로토타입의 테스트에 들어갔습니다.
이 풍력 발전기는 한기당 발전 용량이 8 메가와트 (8MW) 급에 달하는 거대 풍력 터빈으로 최대 7500 가구에 (유럽 기준) 전력을 공급할 수 있습니다. 물론 풍력 발전기는 100% 가동되는 경우가 매우 드물고 실제로는 발전용량의 10 - 30% 수준으로 발전되기 때문에 실제 공급할 수 있는 전력은 이보다 낮습니다. 그렇긴 하도 엄청난 용량임에는 변함이 없죠.
(2012 년 촬영된 베스타스 사의 또 다른 풍력 발전기. V164 에 비길 정도는 아니지만 거대한 크기의 풍력 발전기임 A photo taken on June 29, 2012 shows a Vestas wind turbine near Baekmarksbro in Jutland )
V164 는 대부분 해상 풍력 발전기로 건설될 예정으로 덴마크 북서부의 Oesterild 에 총 1450 MW 급 발전 설비가 설치된다고 합니다. 최대 용량으로만 보면 대형 원전 1 기 용량과 맞먹을 수준인데 실제 공급되는 전력은 이보다 낮긴 하지만 그래도 중형 원전 1 기 정도 전력은 충분히 대체할 수 있습니다.
참고로 바다에 풍력 발전기를 설치하는 이유는 바다에서는 장애물이 없기 때문에 바람이 더 지속적으로 강하게 불기 때문입니다. 물론 바다에 건설하므로써 소음 공해 (풍력 발전기는 소음 공해 문제가 있음) 는 물론 주민들의 반발과 토지 낭비도 막을 수 있는 장점이 있습니다.
참고 - 해상 풍력 발전기 건설 (네이버 캐스트)
아무튼 V164 는 이름 만큼 엄청난 크기의 발전기로 날개에 들어가는 블레이드 길이만 80 미터이며 세웠을때 높이는 최고 220 미터에 달한다고 합니다. 웬만한 고층 빌딩 보다 훨씬 높은 셈이죠. 첫번째 테스트용 프로토타입은 지상에서 먼저 설치해 이런 저런 테스트를 한 후 실제 건설은 더 많은 전기를 안정적으로 얻을 수 있는 바다에 건설할 예정입니다. (아래 영상참조)
( Vestas V164-8.0 MW - a game changer in offshore )
(World's most powerful wind turbine now operational)
2014 년 1 월 테스트에 들어간 V164-8.0 MW 프로토타입은 현재 수 kW 정도의 전기를 안정적으로 생산하고 있다고 합니다. 최근 100 미터 이상 지름을 지닌 초대형 풍력 발전기가 경쟁적으로 건설되고 있다는 점을 고려할 때 미래에는 수백미터급의 초대형 풍력 발전기도 가능하지 않을까 생각해 봅니다. 물론 소재 공학 및 터빈 제조 기술을 한계까지 끌어올려야 하겠지만 말이죠.
참조
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