풍력 발전

소개글

풍력 발전의 원리, 구조, 모형, 인자, 효율

목차

1. 풍력 발전의 원리
2. 풍력 발전의 구조
3. 풍력 발전 모형
4. 풍력 발전 인자
5. 풍력 발전 효율

본문내용

4. 인자



위의 식에서 보는 바와 같이 에너지의 효율과 관계되는 인자에는 공기의 밀도, 단면적, 풍속 등이 있다. 공기의 밀도에 정비례하고, 단면적에도 비례하고 속도의 3승에 비례한다.
이외에도 땅의 거칠기와 지형에 따라서도 약간의 차이가 존재한다.

a. 땅의 거칠기

땅의 거칠기는 보통 표면의 거칠기를 말하고 표면이 거칠면 거칠수록 공기의 저항이 커지게 된다. 간단한 예로 혈관에 지방이 쌓이게 되면 혈관내의 거칠기가 증가되어 피의 흐름을 방해한다. 즉 지방이 저항으로 작용하여 심장이 더 많은 일을 하게 된다. 비행기의 날개도 저항을 최대한 줄이기 위해서 표면이 매끄럽게 처리되어 있고 항상 날개 표면을 깨끗이 관리한다. 비행기
날개의 저항이 증가할수록 연료가 많이 필요하기 때문이다. 풍력발전기의 로터 브레이드도 이와 같은 원리로 표면이 매우 매끄럽다. 보통 하늘 높은 곳에서 바람의 세기는 같으나 지표로 오면 올수록 건물과 숲, 산등과 같은 장애물들로 인해 감속한다. 이와 같은 장애물의 종류에 따라 땅의 거칠기(roughness) 값을 정할 수 있다. 땅의 거칠기에 따라서 풍속의 분포가 변하게 되고, 대략적으로 주어진 식을 통해서 풍속의 분포를 구할 수가 있다. 그 관계를 그림에 나타내었다. 그림에서 지상 100m 높이에서 바람이 12m/s으로 불면, 숲의 경우에 지상 약 70m부터 풍속이 10m/s 이상이나, 바다의 경우 지상 약 45m부터 10m/s이상이다. 풍속 10m/s에서 출력 100kW를 내는 발전기가 있다면 숲에서는 기둥(Tower)의 높이가 약 70m이어야 되고 해안에서는 그림과 같이 약 45m 이면 100kW의 출력을 얻을 수가 있다.

참고 자료

없음