수력 발전 기술의 장단점

수력 발전의 장점
1. 물에너지 재생
수력 에너지는 주로 천연가스와 물 순환에 의해 형성되는 자연 하천 유출수에서 발생합니다. 물 순환은 수력을 재생 및 재활용 가능하게 만들기 때문에 "재생 에너지"라고 불립니다. "재생 에너지"는 에너지 건설 분야에서 독보적인 위치를 차지합니다.
2. 수자원을 종합적으로 활용할 수 있다
수력 발전은 물의 흐름에 존재하는 에너지만을 사용하며 물을 소비하지 않습니다. 따라서 수자원을 종합적으로 활용할 수 있습니다. 발전 외에도 홍수 조절, 관개, 운송, 용수 공급, 양식, 관광 등 다양한 분야에서 수혜를 볼 수 있으며, 다목적 개발을 추진할 수 있습니다.
3. 수자원 에너지 규제
전기 에너지는 저장할 수 없으며, 생산과 소비가 동시에 이루어집니다. 수력 에너지는 저수지에 저장될 수 있으며, 전력 시스템의 요구에 따라 생산됩니다. 저수지는 전력 시스템의 에너지 저장 창고와 같습니다. 저수지의 조절은 전력 시스템의 부하 조절 능력을 향상시키고 전력 공급의 신뢰성과 유연성을 높입니다.
4. 수력발전의 가역성
높은 곳의 물은 낮은 곳의 수차로 유도되어 발전되고, 수차는 전기 에너지로 변환됩니다. 반면, 낮은 곳의 수역은 전기 펌프를 통해 전력 시스템의 전기 에너지를 흡수하여 높은 곳의 저수지로 보내 저장하고, 이를 통해 전기 에너지가 수차로 변환됩니다. 수력의 가역성을 활용하여 양수 발전소를 건설하는 것은 전력 시스템의 부하 조절 용량을 향상시키는 데 독보적인 역할을 합니다.
5. 단위 운영의 유연성
수력 발전 단위 장비는 간단하고 유연하며 신뢰성이 뛰어나 부하 증감이 매우 편리합니다. 사용자의 필요에 따라 신속하게 시동 및 정지할 수 있으며 자동화 구현이 용이합니다. 전력 시스템의 피크 저감 및 주파수 변조 작업뿐만 아니라 비상 대기, 부하 조정 등의 기능을 수행하는 데 가장 적합하며, 전력 시스템의 신뢰성을 높이고 뛰어난 동적 이점을 제공합니다. 수력 발전소는 전력 시스템의 동적 부하를 담당하는 주요 요소입니다.
6. 수력발전의 저비용 고효율화
수력 발전은 연료를 소모하지 않으며, 연료 채굴 및 운송에 많은 인력과 시설 투자가 필요하지 않습니다. 장비가 간단하고, 운전자가 적으며, 보조 동력이 적고, 장비 수명이 길며, 운영 및 유지보수 비용이 낮습니다. 따라서 수력 발전소의 발전 비용은 화력 발전소의 1/5~1/8에 불과하며, 에너지 이용률은 최대 85%에 달합니다. 반면 화력 발전소의 석탄 화력 효율은 약 40%에 불과합니다.
7. 생태환경 개선에 도움이 됩니다.
수력 발전은 환경을 오염시키지 않습니다. 저수지의 넓은 수면적은 해당 지역의 미기후를 조절하고, 물 흐름의 시공간적 분포를 조절하며, 주변 지역의 생태 환경 개선에 기여합니다. 그러나 석탄 화력 발전소는 원탄 1톤당 약 30kg의 SO₂와 30kg 이상의 미세먼지를 배출해야 합니다. 전국 50개 중대형 석탄 화력 발전소 통계에 따르면, 발전소의 90%가 860mg/m³ 이상의 SO₂를 배출하여 매우 심각한 문제입니다. 오늘날 전 세계 환경 문제에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 환경 오염을 줄이기 위해 수력 발전 건설을 가속화하고 중국에서 수력 발전의 비중을 높이는 것은 매우 중요합니다.

수력 발전의 단점
대규모 일회성 투자 - 수력 발전소 건설을 위한 대규모 토목 및 콘크리트 공사; 또한 상당한 침수 손실을 초래하고 막대한 재정착 비용을 지불해야 합니다. 공사 기간 또한 화력 발전소 건설보다 길어 건설 자본 회전율에 영향을 미칩니다. 수자원 보존 프로젝트 투자의 일부를 수혜 부서가 분담하더라도 수력 발전의 킬로와트당 투자액은 화력 발전보다 훨씬 높습니다. 그러나 향후 운영에서는 연간 운영 비용 절감분이 매년 보상될 것입니다. 최대 허용 보상 기간은 국가 발전 수준 및 에너지 정책과 관련이 있습니다. 보상 기간이 허용치보다 적을 경우 수력 발전소의 설비 용량을 늘리는 것이 합리적입니다.
붕괴 위험 - 홍수로 인해 댐이 대량의 물을 차단하고, 자연재해, 인적 피해, 그리고 시공 품질이 저하될 수 있으며, 이는 하류 지역과 기반 시설에 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다. 이러한 붕괴는 전력 공급, 동식물에 영향을 미칠 뿐만 아니라 막대한 손실과 사상자를 초래할 수 있습니다.
생태계 파괴 – 대규모 저수지는 댐 상류 지역에 광범위한 침수를 유발하여 저지대, 계곡 숲, 초원을 파괴하기도 합니다. 또한, 식물원 주변의 수생 생태계에도 영향을 미치며, 물고기, 물새, 그리고 다른 동물들에게도 큰 영향을 미칩니다.