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풍력 발전소
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풍력 발전소 또는 윈드 팜(wind farm), 풍력 단지 또는 풍력 발전 시설[1]은 동일한 위치에 설치된 풍력 터빈의 집합으로 전력을 생산하는 데 사용된다. 풍력 발전소는 소수의 터빈부터 광대한 지역을 아우르는 수백 대의 풍력 터빈까지 규모가 다양하다. 풍력 발전소는 육상 또는 해상에 위치할 수 있다.
가동 중인 가장 큰 육상 풍력 발전소 중 다수는 중화인민공화국, 인도, 미국에 위치해 있다. 예를 들어, 세계 최대의 풍력 발전소인 중국의 간쑤 풍력 발전소는 2012년까지 6,000 MW 이상의 용량을 가졌고,[2] 2020년까지 20,000 MW[3]를 목표로 한다.[4] 2020년 12월 현재, 영국의 1218 MW 혼시 풍력 발전소는 세계 최대의 해상 풍력 발전소이다.[5] 개별 풍력 터빈 설계는 계속해서 출력이 증가하고 있어 동일한 총 출력을 위해 필요한 터빈 수가 줄어들고 있다.
연료가 필요 없기 때문에 풍력 발전소는 다른 형태의 발전 방식보다 환경에 미치는 영향이 적으며, 종종 녹색 에너지의 좋은 공급원으로 언급된다. 그러나 풍력 발전소는 시각적 영향과 경관에 미치는 영향으로 비판을 받아왔다. 일반적으로 다른 발전소보다 더 넓은 토지를 필요로 하며 야생 및 농촌 지역에 건설되어야 하는데, 이는 "시골의 산업화", 서식지 손실, 그리고 관광 감소로 이어질 수 있다. 일부 비평가들은 풍력 발전소가 건강에 부정적인 영향을 미친다고 주장하지만, 대부분의 연구자들은 이러한 주장을 유사 과학으로 간주한다(풍력 터빈 증후군 참조). 풍력 발전소는 레이더와 간섭할 수 있지만, 대부분의 경우 미국 에너지부에 따르면 "부지 선정 및 기타 완화 조치로 갈등이 해결되었으며 풍력 프로젝트가 레이더와 효과적으로 공존할 수 있게 되었다"고 한다.[6]
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부지 선정 고려 사항
요약
관점
위치는 풍력 발전소의 전반적인 성공에 매우 중요하다. 성공적인 풍력 발전소 위치에 기여하는 추가적인 조건으로는 풍황, 전력 전송 접근성, 물리적 접근성, 그리고 현지 전기 요금이 포함된다.
풍황
평균 풍속이 빠를수록 풍력 터빈이 더 많은 전기를 생산하므로, 빠른 바람은 일반적으로 풍력 발전소 개발에 경제적으로 더 유리하다.[7] 균형 요소는 강한 돌풍과 높은 난류는 더 강하고 비싼 터빈을 필요로 한다는 것인데, 그렇지 않으면 손상 위험이 있다. 바람의 평균 동력은 평균 풍속에 비례하지 않는다. 이러한 이유로 이상적인 풍황은 단일 방향에서 오는 강하지만 일관된 낮은 난류의 바람이다.
산악 고개는 이러한 조건에서 풍력 발전소에 이상적인 위치이다. 산악 고개는 산으로 막힌 바람을 터널처럼 고개를 통해 낮은 압력의 평평한 지역으로 유도한다.[8] 샌고르고니오 고개 및 알타몬트 고개와 같이 풍력 발전소에 사용되는 고개는 풍부한 풍력 자원 용량과 대규모 풍력 발전소 건설 능력으로 유명하다. 이러한 유형의 고개는 1980년대 미국 국토관리국(U.S. Bureau of Land Management)의 풍력 에너지 개발 승인 후 대규모 풍력 발전소에 막대한 투자를 한 최초의 장소였다. 이러한 풍력 발전소로부터 개발자들은 대규모 풍력 프로젝트의 난류 및 혼잡 효과에 대해 많은 것을 배웠는데, 이는 이전에는 이러한 유형의 연구를 수행할 만큼 충분히 큰 운영 풍력 발전소가 미국에 부족했기 때문에 연구되지 않았던 부분이었다.[9]
일반적으로 부지는 바람지도를 기반으로 선별되고, 풍속계와 풍향계를 사용하여 장기 또는 영구적인 기상탑 데이터를 통한 현장 풍황 측정으로 검증된다. 기상 풍황 데이터만으로는 대규모 풍력 발전 프로젝트의 정확한 부지 선정에 충분하지 않다. 프로젝트 자금 조달을 위해 풍속 및 풍향에 대한 현장 특정 데이터 수집은 부지 잠재력을 결정하는 데 중요하다[10][11][12] 일반적으로 풍력 발전기가 설치되기 전에 현지 바람을 1년 이상 모니터링하고, 상세한 바람 지도를 작성하며, 엄격한 계통 연계 가능성 연구를 수행한다.
바람은 항력의 영향이 감소하기 때문에 높은 고도에서 더 빠르게 분다. 고도에 따른 속도 증가는 지표면 근처에서 가장 극적이며, 지형, 표면 거칠기, 나무나 건물과 같은 상류 장애물에 의해 영향을 받는다. 해발 수천 피트/수백 미터 고도에서는 공기 밀도 감소에 비례하여 바람의 동력이 감소한다.[13]
전력망 고려 사항
종종 에너지 시장이 포화된 경우, 풍력 자원 데이터 수집 이전에 대규모 풍력 프로젝트의 부지 선정의 첫 단계는 적절한 가용 전송 용량(ATC)이 있는 지역을 찾는 것이다. ATC는 기존 송전선 및 변전소에 대한 상당한 업그레이드 없이 두 개의 상호 연결된 지역의 추가 통합에 사용할 수 있는 전송 시스템의 남은 용량을 측정한 것이다. 상당한 장비 업그레이드에는 상당한 비용이 들며, 풍력 자원 가용성과 관계없이 특정 위치에서 프로젝트의 실현 가능성을 약화시킬 수 있다.[14] 가능한 지역 목록이 작성되면, 부하와의 근접성 및 토지 조달과 같은 다른 환경적 또는 기술적 제한 요소 중에서 장기 풍황 측정을 기반으로 목록이 세분화된다.
캘리포니아 ISO 및 미드콘티넨트 ISO와 같은 미국의 많은 독립 시스템 운영자(ISO)는 상호 연결 요청 큐를 사용하여 개발자가 특정 지역 및 계통 연계를 위한 새로운 발전 시설을 제안할 수 있도록 한다.[15] 이러한 요청 큐에는 요청 시 예치금 비용과 ATC와 같은 요인으로 인해 상호 연결의 실현 가능성을 확인하기 위해 ISO가 요청 제출 후 최대 몇 년 동안 수행할 연구에 대한 지속적인 비용이 모두 발생한다.[16] 가장 많은 큐에 입찰할 여력이 있는 대기업은 가장 자원과 기회가 많은 부지가 결국 개발될지에 대한 시장 지배력을 가질 가능성이 높다. 큐에 자리를 요청할 마감 기한이 지나면, 많은 기업은 다른 대기업의 요청과 비교하여 너무 위험하다고 판단되는 각 요청에 대한 예치금 일부를 돌려받기 위해 경쟁을 가늠한 후 요청을 철회할 것이다.
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설계
터빈 간격
풍력 발전소 설계의 주요 요소는 터빈 간의 간격으로, 측면 및 축 방향(우세풍에 대한) 모두 해당된다. 터빈이 서로 가까울수록 상류 터빈이 후방 터빈의 바람을 더 많이 막는다(후류 효과). 그러나 터빈 간격을 넓게 벌리면 도로 및 전력 케이블 비용이 증가하고, 특정 용량의 터빈을 설치하는 데 필요한 토지 면적이 늘어난다. 이러한 요인으로 인해 터빈 간격은 부지마다 다르다. 일반적으로 제조업체는 각 인접 터빈의 공간적 범위 사이에 터빈 로터 직경의 최소 3.5배의 여유 공간을 요구한다.
터빈 모델, 현장 조건 및 현장 운영 방식에 따라 더 가까운 간격이 가능하다.[17] 기류는 장애물에 접근하면서 속도가 느려지는데, 이를 '차단 효과'라고 하며, 다른 터빈 앞에 있는 터빈의 가용 풍력을 2% 감소시킨다.[18][19]
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육상
요약
관점
육상 풍력 발전소 목록 및 국가별 풍력 발전소 목록 문서를 참고하십시오..jpg)
세계 최초의 풍력 발전소 용량은 0.6MW였으며, 1980년 12월 뉴햄프셔주 남부 크로치드 산 경사면에 설치된 각 30킬로와트 등급의 풍력 터빈 20대로 생산되었다.[20][21]
육상 터빈 설치는 언덕이 많거나 산이 많은 지역에서 일반적으로 가장 가까운 해안선에서 3킬로미터 이상 내륙의 능선에 이루어진다. 이는 바람이 능선을 넘어 가속화되는 지형 가속을 이용하기 위한 것이다. 이러한 방식으로 얻는 추가 풍속은 더 많은 바람이 터빈을 통과하므로 생산되는 에너지를 증가시킬 수 있다. 각 터빈의 정확한 위치가 중요하며, 30미터 차이가 잠재적으로 출력을 두 배로 늘릴 수 있다. 이러한 신중한 배치는 '마이크로 사이팅'이라고 한다.
해상
요약
관점
유럽은 해상 풍력 에너지 분야의 선두 주자로, 최초의 해상 풍력 발전소(빈데뷔)가 1991년 덴마크에 설치되었다. 2010년 현재 벨기에, 덴마크, 핀란드, 독일, 아일랜드, 네덜란드, 노르웨이, 스웨덴, 영국 해역에 39개의 해상 풍력 발전소가 있었으며, 총 운영 용량은 2,396 MW였다. 유럽에서는 100 GW (또는 100,000 MW) 이상의 해상 프로젝트가 제안되거나 개발 중이다. 유럽풍력에너지협회는 2020년까지 40 GW, 2030년까지 150 GW 설치 목표를 설정했다.[41]
2017년 기준, 영국의 월니 풍력 발전소는 659 MW로 세계에서 가장 큰 해상 풍력 발전소이며, 이어서 역시 영국에 있는 런던 어레이 (630 MW)가 뒤를 잇는다.
해상 풍력 터빈은 육상 터빈보다 눈에 덜 띄는데, 이는 거리로 인해 보이는 크기와 소음이 완화되기 때문이다. 물은 육지보다 표면 거칠기가 적기 때문에(특히 깊은 물), 개방 수역의 평균 풍속은 일반적으로 훨씬 높다. 용량 계수(이용률)는 육상 위치보다 상당히 높다.[42]
온타리오주, 캐나다는 오대호에 몇몇 제안된 위치를 추구하고 있으며, 여기에는 해안에서 약 20km 떨어져 있고 400MW가 넘는 규모의 중단된[43] 트릴리움 파워 윈드 1도 포함된다.[44] 다른 캐나다 프로젝트로는 태평양 서해안의 프로젝트가 있다.[45] 2010년에는 미국에 해상 풍력 발전소가 없었지만, 동해안, 오대호, 태평양 연안의 바람이 풍부한 지역에서 프로젝트가 개발 중이었다.[41] 그리고 2016년 말에는 블록 아일랜드 풍력 발전소가 가동되었다.
해상 풍력 발전소의 설치 및 서비스/유지는 기술과 풍력 발전소의 경제적 운영에 있어 도전 과제이다. 2015년 기준, 부품을 들어 올릴 수 있는 잭업 선박은 20척이지만, 5 MW 이상의 크기를 들어 올릴 수 있는 선박은 거의 없다.[47] 풍력 터빈에서 충분한 상각을 얻으려면 서비스 선박을 거의 24시간 내내(시간의 80% 이상 가용성) 운영해야 한다. 따라서 설치용 특수 고속 서비스 차량(예: 풍력 터빈 셔틀)과 유지 보수용(서비스 직원이 어려운 기상 조건에서도 풍력 터빈에 진입할 수 있도록 하는 중량 보상 및 중량 보상 작업 플랫폼 포함)이 필요하다. 소위 관성 및 광학 기반 선박 안정화 및 운동 제어 시스템(iSSMC)이 이를 위해 사용된다.
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실험 및 제안된 풍력 발전소
시험 목적으로 단일 풍력 터빈으로 구성된 실험용 풍력 발전소가 건설되었다. 그러한 설치물 중 하나가 외스테릴 풍력 터빈 시험장이다.
공중 풍력 발전소가 구상되었다. 이러한 풍력 발전소는 서로 가깝게 위치하고 동일한 지점에서 전력망에 연결된 공중 풍력 에너지 시스템 그룹이다.[67]
더 넓은 범위의 풍속을 효율적으로 사용하기 위해 다양한 풍력 터빈으로 구성된 풍력 발전소가 제안되었다. 이러한 풍력 발전소는 발전소에서 생산되는 에너지를 최대화하고 비용을 최소화하는 두 가지 기준에 따라 계획될 것으로 제안된다.[68]
지역별
요약
관점
오스트레일리아
이 부분의 본문은 오스트레일리아의 풍력 발전소 목록입니다.오스트레일리아 녹색당은 호주 풍력 발전소의 중요한 지지자였지만, 당의 전 지도자 밥 브라운과 전 지도자 리처드 디 나타엘레는 현재 풍력 터빈의 환경적 측면, 특히 새에게 미칠 수 있는 잠재적 위험에 대해 우려를 표명했다.[69][70]
브라질
이 부분의 본문은 브라질의 풍력 발전입니다.2022년 7월 브라질은 약 750개 풍력 발전소에서 22 GW의 설치된 풍력 발전에 도달했다.[71][72] 2021년 브라질은 설치된 풍력 발전량 면에서 세계 7위(21 GW)였으며,[73][74] 중국, 미국, 독일에 이어 세계 4위의 풍력 에너지 생산국(72 TWh)이었다.[75] 국내 최대 풍력 발전소는 피아우이주에 있는 콤플렉소 에올리코 라고아 도스 벤투스로, 현재 용량은 1,000 MW이며 1,500 MW로 확장될 예정이다.[76]
캐나다
이 부분의 본문은 캐나다의 풍력 발전소 목록입니다.중화인민공화국
이 부분의 본문은 중화인민공화국의 풍력 발전입니다..jpg)
단 5년 만에 중국은 풍력 에너지 생산에서 세계 다른 지역을 앞질러 2006년 2,599 MW의 용량에서 2011년 말 62,733 MW로 성장했다.[77][78][79] 그러나 급속한 성장은 중국의 인프라를 능가했고 2012년에는 새로운 건설이 크게 둔화되었다.[80]
2009년 말 중국의 풍력 발전은 25.1 기가와트(GW)의 전력 생산 용량을 차지했으며,[81] 중국은 풍력 발전을 국가 경제의 핵심 성장 요소로 파악했다.[82] 광대한 영토와 긴 해안선을 가진 중국은 탁월한 풍력 자원을 보유하고 있다.[83] 하버드와 칭화 대학의 연구원들은 중국이 2030년까지 풍력 발전으로 모든 전력 수요를 충족할 수 있다는 사실을 발견했다.[84]
2008년 말까지 최소 15개 중국 기업이 상업적으로 풍력 터빈을 생산하고 있었고, 수십 개 기업이 부품을 생산하고 있었다.[85] 1.5MW에서 3MW 규모의 터빈이 보편화되었다. 중국의 주요 풍력 발전 기업으로는 골드윈드, 동방전기, 시노벨[86]이 있으며, 대부분의 주요 해외 풍력 터빈 제조업체도 참여했다.[87] 중국은 또한 2008년에 소규모 풍력 터빈 생산을 약 80,000대(80MW)로 늘렸다. 이 모든 개발을 통해 중국 풍력 산업은 2008년 금융 위기에 영향을 받지 않은 것으로 보였다고 업계 관측통들은 전했다.[86]
세계 풍력 에너지 협회에 따르면, 중국의 풍력 에너지 개발은 규모와 속도 면에서 세계적으로 비할 바가 없다. 전국인민대표대회 상무위원회는 중국 에너지 기업이 재생 에너지 부문에서 생산된 모든 전기를 구매해야 하는 법안을 통과시켰다.[88]
유럽
이 부분의 본문은 유럽의 풍력 발전입니다.2011년 유럽 연합의 총 설치 풍력 용량은 93,957 MW였다. 독일은 세계에서 세 번째로 큰 용량(중국과 미국 다음)을 가지고 있었으며, 2011년 말 설치 용량은 29,060 MW였다. 스페인은 21,674 MW였고, 이탈리아와 프랑스는 각각 6,000에서 7,000 MW 사이였다.[89][90] 2014년 1월까지 영국 설치 용량은 10,495 MW였다.[91] 그러나 에너지 생산량은 용량과 다를 수 있다. 2010년 스페인은 43 TWh로 유럽에서 가장 높은 풍력 발전량을 기록했으며, 독일은 35 TWh였다.[92] 템스 강어귀에 있는 영국의 해상 풍력 발전소인 '런던 어레이'는 630 MW의 용량으로(건설 당시 세계 최대 해상 풍력 발전소) 다른 유럽의 대규모 풍력 발전소로는 루마니아 콘스탄차 근처의 판타넬레-코게알락 풍력 발전소가 600 MW 용량으로,[93][94] 스코틀랜드 글래스고 근처의 화이트리 풍력 발전소가 총 539 MW의 용량을 가지고 있다.
풍력 발전의 중요한 제한 요소는 풍력 발전소에서 생산되는 가변 전력이다. 대부분의 지역에서 바람이 항상 부는 것은 아니므로, 바람이 불지 않는 기간을 충당할 수 있는 가변 전원 발전 용량의 백업이 있어야 한다. 이 문제를 해결하기 위해 서유럽 전역에 걸쳐 국가 전력망을 연결하는 "슈퍼그리드"를 만드는 것이 제안되었다.[95] 이는 덴마크에서 남부 북해를 거쳐 잉글랜드와 켈트해를 통해 아일랜드로, 그리고 더 남쪽으로는 프랑스와 스페인, 특히 한때 세계 최대 풍력 발전소였던 이기에루엘라까지 연결하는 것을 포함한다.[96] 즉, 바람이 항상 모든 곳에서 부는 것은 아니지만, 어딘가에서는 불고 있을 것이라는 아이디어다.
2022년 7월, 세계에서 가장 깊은 고정식 해상 풍력 발전소인 시그린이 가동을 시작했다. 스코틀랜드 앵거스 해안에서 26마일 떨어진 곳에 위치하며, 114개의 터빈이 1.1기가와트(GW)의 전력을 생산한다.[97][98]
인도
이 부분의 본문은 인도의 풍력 발전입니다.인도는 세계에서 다섯 번째로 큰 풍력 발전 용량을 가지고 있다.[99] 2025년 3월 현재, 풍력 발전의 설치 용량은 50037.82 MW이며, 주로 타밀나두주(11739.91 MW)와 구자라트주(12677.48 MW)에 분포되어 있다.[100] 풍력 발전은 인도 전체 설치 발전 용량의 거의 8.5%를 차지하며, 국가 전력의 1.6%를 생산한다.
일본
이 부분의 본문은 일본의 풍력 발전입니다.요르단
요르단의 117 MW 타필라 풍력 발전소는 2015년 12월에 개장했으며, 이 지역 최초의 대규모 풍력 발전소 프로젝트이다.[101]
모로코
모로코는 재생 에너지 및 에너지 효율성 개발을 지원하기 위해 광대한 풍력 에너지 프로그램을 추진하고 있다. 10년간 총 32억 5천만 달러가 투자될 것으로 추정되는 모로코 통합 풍력 에너지 프로젝트는 2010년 280MW였던 풍력 에너지 설치 용량을 2020년 2000MW로 늘릴 수 있을 것이다.[102][103]
파키스탄
이 부분의 본문은 파키스탄의 풍력 발전입니다.
파키스탄은 신드주에 짐피르, 가로, 케티 분다르에 바람 통로가 있으며, 현재 짐피르와 미르푸르 사크로(타타 지구)에 풍력 발전소를 개발 중이다. 파키스탄 정부는 신드와 발루치스탄의 남부 해안 지역에 에너지 공급 문제를 해결하기 위해 풍력 에너지원을 개발하기로 결정했다. 조르루 에너지 푸틴 발전소는 파키스탄 최초의 풍력 발전소이다. 이 풍력 발전소는 터키 기업의 현지 자회사인 조르루 에너지 파키스탄이 짐피르에 개발 중이다. 프로젝트의 총 비용은 1억 3600만 달러이다.[3] 2012년 완공되었으며, 총 용량은 약 56MW이다. 파우지 비료 회사 에너지 리미티드(FFCEL)는 짐피르에 49.5MW 풍력 에너지 단지를 건설했다. 기계 설계 공급 계약은 노르덱스(Nordex)와 데스콘 엔지니어링 리미티드(Descon Engineering Limited)에 부여되었다. 노르덱스는 독일 풍력 터빈 제조업체이다. 2011년 말까지 49.6MW가 완공될 것으로 예상되었다. 파키스탄 정부는 또한 FFCEL에 100MW 풍력 발전소에 대한 관심 서한(LOI)을 발행했다. 파키스탄 정부는 에너지 부족을 줄이기 위해 2015년 말까지 풍력 에너지로 최대 2500MW의 전력을 생산할 계획이었다.
현재 4개의 풍력 발전소(파우지 비료 49.5 MW (파우지 재단의 자회사), 쓰리 고지 49.5 MW, 조르루 에너지 파키스탄 56 MW, 사파이어 풍력 발전 회사 리미티드 52.6 MW)가 가동 중이며, 6개는 건설 단계(마스터 풍력 에너지 리미티드 52.6 MW, 사찰 에너지 개발 리미티드 49.5 MW, 유누스 에너지 리미티드 49.5 MW, 굴 에너지 49.5 MW, 메트로 에너지 49.5 MW, 타팔 에너지)에 있으며 2017년에 가동될 것으로 예상되었다.
가로 풍력 통로에는 2개의 풍력 발전소(파운데이션 에너지 1 및 2 각각 49.5 MW)가 가동 중이며, 2개의 풍력 발전소 테나가 제네라시 리미티드 49.5 MW와 하이드로차이나 다우드 파워 사설 유한회사 49.5 MW가 건설 중이며 2017년에 가동될 것으로 예상된다.
USAID 보고서에 따르면, 파키스탄은 150,000 메가와트의 풍력 에너지를 생산할 잠재력이 있으며, 이 중 신드 통로는 40,000 메가와트를 생산할 수 있다.
필리핀
필리핀은 동남아시아 최초의 풍력 발전소를 보유하고 있다. 이 발전소는 필리핀에서 가장 큰 섬인 루손섬 북부, 북일로코스주 방기 해안선을 따라 위치해 있다.
풍력 발전소는 20대의 70-미터 (230 ft) 높이 베스타스 V82 1.65MW 풍력 터빈을 사용하며, 남중국해를 마주하는 방기 만을 따라 9킬로미터 해안선에 단일 열로 배열되어 있다.
방기 만 노스윈드 전력 프로젝트 1단계는 15개의 풍력 터빈으로 구성되며, 각 터빈은 최대 1.65MW의 전력을 생산하여 총 24.75MW를 생산할 수 있다. 15개의 육상 터빈은 326 미터 (1,070 ft) 간격으로 떨어져 있으며, 각 터빈은 70 미터 (230 ft) 높이에 41 미터 (135 ft) 길이의 날개, 82 미터 (269 ft)의 로터 직경과 5,281 제곱미터 (56,840 ft2)의 바람 스치는 면적을 가지고 있다. 2단계는 2008년 8월에 완료되었으며, 동일한 용량의 풍력 터빈 5대가 추가되어 총 용량은 33MW가 되었다. 모든 20개 터빈은 방기 만 해안선을 반영하는 우아한 곡선을 이룬다.
인접한 지방자치단체인 부르고스와 파구푸드는 각각 50대와 27대의 풍력 터빈을 뒤따라 건설했으며, 각 터빈은 3MW 용량으로 총 150MW와 81MW를 생산한다.
일로코스노르테주 외에 두 개의 풍력 발전소가 더 건설되었는데, 리살의 필리야 풍력 발전소와 동민도로주 푸에르토갈레라 근처의 민도로 풍력 발전소이다.
스리랑카
스리랑카는 아시아 개발 은행으로부터 재생 에너지 투자에 3억 달러의 자금을 지원받았다. 이 자금과 스리랑카 정부의 8천만 달러, 프랑스 개발청(Agence Française de Développement)의 6천만 달러를 합쳐, 스리랑카는 2017년부터 2020년 말까지 스리랑카 북부에 100MW 풍력 발전소 두 곳을 건설할 것으로 예상되었다.[104]
남아프리카 공화국
이 부분의 본문은 남아프리카 공화국의 발전소 목록 및 남아프리카 공화국의 풍력 발전소 목록입니다.2015년 9월 현재, 남아프리카 공화국에는 주로 웨스턴케이프주 지역에 여러 규모의 풍력 발전소가 건설되었다. 여기에는 100MW 세레 풍력 발전소와 138MW 가우다 풍력 발전 시설이 포함된다.
남아프리카 공화국의 대부분의 미래 풍력 발전소는 이스턴케이프주 해안선을 따라 위치할 예정이다.[105][106][107] 에스콤은 웨스턴케이프주의 클립헤우엘에 소규모 시범 풍력 발전소를 건설했으며, 다른 시범 단지는 달링 근처에 있으며 1단계가 완료되었다. 포트엘리자베스에 있는 최초의 상업용 풍력 발전소인 코에가 풍력 발전소는 벨기에 회사 일렉트라윈즈(Electrawinds)가 개발했다.
미국
이 부분의 본문은 미국의 풍력 발전소 목록입니다.2019년 9월 미국의 풍력 발전 설치 용량은 100,125MW를 초과하여 국가 전력의 6.94%를 공급한다.[108] 미국의 대부분의 풍력 발전소는 중앙 평원에 위치하며, 국가의 다른 지역으로 서서히 확장되고 있다.
2008년 성장은 경제에 170억 달러를 투자하여 풍력 발전을 천연가스와 함께 국내 신규 발전의 주요 원천 중 하나로 자리매김했다. 2008년에 완료된 풍력 프로젝트는 해당 연도에 미국에 추가된 전체 신규 발전 용량의 약 42%를 차지했다.[109]
텍사스는 27,036 MW의 용량으로 미국 주 중에서 가장 많은 풍력 발전 설치 용량을 보유하고 있으며, 아이오와주가 8,965 MW, 오클라호마주가 8,072 MW로 뒤를 잇는다.[108] 아이오와주는 2019년 전체 에너지 생산량의 거의 40%를 차지하는 풍력 에너지 분야의 선도적인 주이다. 캘리포니아의 알타 풍력 에너지 센터(1,020 MW)는 용량 면에서 미국에서 가장 큰 풍력 발전소이다. 알타몬트 고개 풍력 발전소는 개별 터빈 수 면에서 미국에서 가장 큰 풍력 발전소이다.[110]
2019년 말, 약 114,000명의 사람들이 미국 풍력 산업에 고용되었으며,[111] GE 에너지는 최대 국내 풍력 터빈 제조업체였다.[112] 2018년, 미국 풍력 발전은 약 2500만 가구에 전력을 공급하기에 충분한 전기를 제공하여 2억 톤의 탄소 배출을 방지했다.[113][109]
소련
소련에서는 1920년대 초부터 풍력 에너지 사용 계획이 세워졌다(V. I. 레닌의 1921년 4월 서신에 바쿠 지역의 관개 시스템에 풍력 에너지 사용이 언급되었다). 소련 최초의 풍력 발전소는 1931년 발라클라바에 건설되었다. 추축국의 침공 이후 크림반도를 추축국이 점령하는 동안 파괴되었다.[114]. 1951년 우랄 전자기계 공장은 집단 농장을 위한 표준 풍력 발전소를 대량생산하기 시작했다.[115]. 1945년부터 1970년까지 소련에서는 4만 대 이상의 풍력 터빈이 생산되었고, 대부분 국영 농장과 집단 농장의 농촌 지역에 설치되었다.[116].
1980년대 초 소련에서는 극북 지역의 자율 시설에 에너지를 공급하기 위한 풍력 발전소 건설 계획이 개발되었다(건설은 군 건설업자가 수행할 예정이었다).[117] 이후, 키이우주 비시호로드 라욘의 데스나강 강둑에 여러 풍력 터빈이 있는 실험 농장이 건설되었다.[118]
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환경 및 경관에 미치는 영향
이 부분의 본문은 풍력 발전이 환경에 미치는 영향입니다.건강 영향
소음으로 인한 건강 영향 문서를 참고하십시오.풍력 발전소 소음에 대한 여러 과학적, 동료 검토 연구가 수행되었으며, 풍력 발전소에서 발생하는 초저주파음이 인간 건강에 해롭지 않으며 '풍력 터빈 증후군'이 진동음향 질환을 유발한다는 검증 가능한 증거는 없다는 결론을 내렸다. 다만, 일부에서는 추가 연구가 필요할 수 있다고 제안한다.[119][120]
2009년 "농촌 풍력 발전소"에 대한 호주 뉴사우스웨일스주 의회 상임위원회의 보고서에서, 풍력 터빈과 인접 주택 사이에 최소 2km의 이격 거리를 예방적 접근 방식으로 권고했다(이는 영향을 받는 이웃이 포기할 수 있다).[121]
2014년 논문은 '풍력 터빈 증후군'이 주로 노시보 효과와 다른 심리적 메커니즘에 의해 발생한다고 제안한다.[122][123] 호주 과학 잡지 코스모스는 증상이 실제로 고통받는 사람들에게는 현실이지만, 의사들은 새로운 기술이 이전에 알려지지 않은 새로운 건강 위험을 가져올 수 있다는 주의 사항과 함께 확정적인 결론에 도달하기 전에 알려진 원인(예: 기존 암 또는 갑상선 질환)을 먼저 제거해야 한다고 명시한다.[124]
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전력망에 미치는 영향
유틸리티 규모의 풍력 발전소는 에너지를 전송하기 위해 송전선에 접근할 수 있어야 한다. 풍력 발전소 개발자는 송전선 운영자가 정한 기술 표준을 충족하기 위해 풍력 발전소에 추가 장비 또는 제어 시스템을 설치해야 할 수도 있다.[125]
풍력 발전의 간헐성은 풍력 발전소가 특정 지역에서 많은 비율의 전기를 공급할 때 안정적인 전력망을 유지하는 데 합병증을 일으킬 수 있다.[126]
그러나 풍력 발전소는 열 발전소보다 군사 공격에 더 강하다. 왜냐하면 풍력 발전소를 파괴하려면 미사일 한 발이 아니라 여러 발이 필요하기 때문이다.[127]
지상 레이더 간섭
풍력 발전소는 군대, 기상, 항공 교통 관제에 사용되는 지상 레이더 시스템과 간섭을 일으킬 수 있다. 터빈의 크고 빠르게 움직이는 블레이드는 레이더로 신호를 반사하여 항공기나 기상 패턴으로 오인될 수 있다.[128] 풍력 발전소 주변의 실제 항공기 및 기상 패턴은 정확하게 탐지될 수 있지만, 노후화된 레이더 인프라는 이 작업을 수행하는 데 상당한 어려움을 겪는다.[129][130] 미군은 레이더 시험 시설 근처의 바스토우를 포함한 일부 기지에 풍력 터빈을 사용하고 있다.[131][132]
효과
간섭 수준은 레이더 내에서 사용되는 신호 처리기, 항공기의 속도, 풍력 터빈/항공기와 레이더의 상대적 방향에 따라 달라진다. 풍력 발전소 상공을 비행하는 항공기는 블레이드 끝이 거의 항공기 속도로 움직일 수 있기 때문에 탐지가 불가능해질 수 있다. 현재 이러한 간섭 수준을 파악하기 위한 연구가 진행 중이며, 이는 향후 부지 계획에 사용될 것이다.[133] 문제점으로는 마스킹(차폐), 클러터(노이즈), 신호 변조 등이 있다.[134] 레이더 문제로 인해 미국에서는 10,000 MW에 달하는 프로젝트가 중단되었다.[135]
일부 장거리 레이더는 풍력 발전소의 영향을 받지 않는다.[136]
완화
영구적인 문제 해결 방법에는 풍력 터빈을 숨기면서도 풍력 발전소 위를 비행하는 항공기를 추적하는 비개시 창(non-initiation window)이 포함되며, 유사한 방법으로 오탐지를 완화한다.[137] 잉글랜드의 뉴캐슬 공항은 단기 완화책으로 소프트웨어 패치로 레이더 지도에서 터빈을 "가리는" 방법을 사용하고 있다.[138] 항공 분야의 레이더 반사 문제를 완화하기 위해 스텔스 기술을 사용하는 풍력 터빈 블레이드가 개발되고 있다.[139][140][141][142] 스텔스 풍력 발전소 외에도, 미래의 인필 레이더 시스템 개발은 터빈 간섭을 걸러낼 수 있을 것이다.
이동식 레이더 시스템인 록히드 마틴 TPS-77은 항공기와 풍력 터빈을 구별할 수 있으며, 전 세계적으로 170대 이상의 TPS-77 레이더가 사용되고 있다.[143]
미국 연방항공국은 트랜스폰더와 같은 위치 보고 기술이 없는 항공기는 풍력 터빈 단지에서 모든 고도에서 1 해리 (1.9 km; 1.2 mi) 이내로 비행하는 것을 피하도록 권고한다.[144]
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무선 수신 간섭
풍력 발전소 공동체에서는 라디오 및 텔레비전 수신에 부정적인 영향이 있다는 보고도 있다. 잠재적인 해결책으로는 부지 선정의 한 구성 요소로 예측 간섭 모델링이 포함된다.[145][146][147]
농업에 미치는 영향
2010년 연구에 따르면 풍력 발전소 바로 근처의 기후는 블레이드에서 발생하는 난류로 인해 주변 지역보다 낮에는 시원하고 밤에는 약간 더 따뜻하다는 사실이 밝혀졌다.[148]
또 다른 연구에서, 미국 중부의 옥수수 및 콩 작물에 대한 분석 결과, 풍력 터빈으로 생성된 미기후가 늦봄과 초가을 서리를 방지하고 잎에 발생하는 병원성 곰팡이의 활동을 줄여 작물에 이점을 주는 것으로 나타났다. 심지어 한여름의 더위에도 블레이드로 인한 난류로 작물 상공 온도가 2.5~3도 낮아지는 것이 옥수수 재배에 큰 차이를 만들 수 있다.[149]
같이 보기
- 재생 가능 에너지 상용화
- 해륙풍
- 지속 가능한 에너지
- 파력 발전
각주
외부 링크
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