취수방법에 의한 수력발전소의 분류

수력발전은 물이 갖는 위치 에너지를 수차, 발전기를 이용하여 전력 에너지로 변화하는 발전방식을 말한다. 수력발전소의 형식을 취수방법에 따라 분류하면 수로식 발전소, 댐식 발전소, 댐 수로식 발전소 및 유역 변경식으로 분류할 수 있다. 지금부터 하나하나 자세히 알아보자.

1. 수로식 발전소

수로식 발전소는 소 하천의 경우 하천의 경사가 급해 높은 낙차를 얻을 수 있는 지점(하천이 굴곡되는 지점)을 찾아 상류측에 취수댐을 만들고 굴곡된 곳을 짧은 수로로 연결함으로써 발전하는 방식이다.

취수댐 → 취수구 → 침사지 → 수로 → 수압관 → 발전소 → 방수로 → 방수구의 순으로 연결하는 것이 일반적이며 주로 소수력 발전에 적합하다.

2. 댐식 발전소

수로식 발전소의 댐은 취수를 목적으로 하며 댐식과 댐 수로식은 저수를 목적으로 하므로 규모부터 다르다. 댐의 형식을 암석댐으로 할 경우에는 누수의 염려 때문에 수압관을 댐체에 설치하지 못하므로 댐식 발전소는 충주다목적댐과 같이 콘크리트댐의 경우에 허용되는 형식이다. 그러나 보다 큰 낙차를 얻기 위해 합천다목적댐과 같이 댐 수로식으로 하는 경우도 있다.

우리나라의 댐식 발전소는 춘천, 의암, 청평, 소양강 댐 발전소가 대표적이다.

3. 댐 수로식 발전소

댐 수로식 발전소는 댐식과 수로식을 병용한 것으로

- 댐의 형식이 록필댐인 경우

- 저수용 댐으로 얻어진 낙차와 하류부의 경사에 의한 낙차를 더 얻기 위한 경우

두 경우에 적용한다.

댐 수로식의 수로는 댐의 이용수위보다 낮은 표고를 통과하므로 압력수로로 하고 압력수로 말단에는 급정지 시 수압관로에 미치는 수격작용에 의한 서지를 감소시키기 위해 서지탱크를 설치한다.

대표적으로 화천, 보성강 발전소가 이에 속한다.

4. 유역 변경식 발전소

어느 하천에 저수용 댐을 설치하고 발전소는 다른 하천에 도수로를 연결하여 유역을 변경하는 방식으로 다음과 같은 경우가 있다.

- 보다 큰 낙차를 얻기 위한 목적으로 강릉수력의 경우 댐은 용평의 남한강 수계에 건설하고 발전은 강릉수계로 유역을 변경함으로써 최대 낙차 630m를 얻는 경우.

- 용수공급의 편의상 유량을 다른 수계로 변경하는 경우로 주암다목적댐의 경우 댐은 보성강 수계에 건설하고 발전소는 순천의 이사천 수계에 설치하여 발전목적 외에 용수를 배분하는 경우.

이 두 경우에 유역 변경식 발전소를 운용하는 것이 적합하다.