دیزباد وطن ماست
سایت رسمی روستای دیزباد علیا (بالا) از توابع شهرستان نیشابور در استان خراسان رضوی ایران.
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سایت رسمی روستای دیزباد علیا (بالا) از توابع شهرستان نیشابور در استان خراسان رضوی ایران.قسمتی از نظر کره ای ها نسبت به منطقه دیزباد
نیروگاه بادی دیزباد یکی از موضوعاتی است که در اینترنت، مقالات زیادی را به خود اختصاص داده است. متنی که در زیر مشاهده می کنید، به زبان کره ای و در باره این نیروگاه توضیحات کاملی ارائه داده است. این سایت کره ای که نام آن نیز برای خوانندگان فارسی یک مشکل بزرگ است در مورد دیزباد گفته است:
– 2006년 이란은 풍력 발전에서 47MW(세계 30위)의 전기를 생산하였으며 2005년에 25MW에 비해 47% 증가하였다. 2004년 이란 국가의 전체 전기발전 용량인 33,000MW에서 총 풍력발전은 25MW 이었다. 그 다음으로 거대한 풍력발전은 이란 북동부에 위치한 비나로드 산에 있는 Dizbad 지역에 의뢰되었다. 이것은 8.8m/s의 풍속에서 바람이 지속적으로 부는 5km의 넓이와 50km의 풍동을 가지고 있다. 이 풍력발전은 총 28.4MW의 용량에 달하는 43개의 660kW 풍력 터빈을 포함하고 있다.
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청정에너지는 태양에너지에서부터 얻어진다
2012년 06월 13일 (수) 14:49:44 신경은 tlsruddms47@hanmail.net
산업혁명 이전까지 에너지 수요는 그리 많지 않았다. 열은 주로 태양에서 얻고 나무나 짚을 태워 충당하였으며 세계 여러 곳을 다닐 때는 말과 풍력을 이용하였다. 우리 작업으로 해결하지 못한 일은 동물을 이용하고 물과 바람은 곡물을 갈고 물을 퍼 올리기 위한 기계 동력원이 되었다.
▲ 사진은 1kw 풍력단지가 설치된 호주의 sydney 풍경
에너지 위기 동안에 산업국가의 정부는 태양, 바람 그리고 바이오매스와 같은 재생에너지 자원의 이용에 대하여 눈을 돌리기 시작하였다. 태양에너지는 세계의 주요 에너지 자원이며 이러한 모든 청정에너지는 태양에너지에서부터 얻어진다.
재생에너지
– 재생에너지는 천연자원에서 얻어지며 지속적으로 재생가능하다. 이것은 태양 또는 지구 땅속의 지열에서 직접적으로 얻어진다. 또한 태양, 바람, 해양, 수력, 바이오매스, 지열자원 그리고 바이오연료 및 재생자원에서 생산된 수소에서 전기 또는 열을 발생시킨다.
– 재생에너지의 다른 형태는 “바이오에너지” 또는 “바이오연료”로 불리고 유기물질에서 생산되는 바이오매스다. 이것은 식물에서 직접 또는 산업, 상업 및 농작물에서 간접적으로 얻어진다. 바이오매스는 폐기물처리에 이용되는 탄소중화 연료로 간주되며 이산화탄소를 대기에 방출하지 않는다.
– 풍력 에너지는 대기 공기의 이동과 관련된 운동에너지다. 풍력에너지는 항해(sailing), 곡물 분쇄 그리고 관개(irrigation)에 수 백 년 동안 이용되어 왔다. 풍력에너지는 이런 운동에너지를 더욱 유용한 형태로 변환시켜준다.
– BC 5000년 초, 사람들은 풍력에너지를 이용하여 보트로 나일강을 여행하였다. BC 200년 까지 중국에서 물은 풍차에 의해 퍼 올리고 페르시아에서는 수직축 풍차에 의해 곡물을 갈았다. 풍차는 11세기까지 식량 생
산을 위해 중동에서 광범위하게 이용되어 왔다. 20세기 초, 전기가 점진적으로 사용되기 시작하였다.
– 풍력 발전용 터빈은 전기를 생산할 때 일정한 소음을 발생시키는 단점이 있다. 현대 풍력 제작업체는 모든 기계적인 소음과 회전 날개의 공력음(aerodynamic noise, 물체가 공기 중을 고속으로 운동할 때 또는 물체에 고속의 공기류가 부딪칠 때 난류나 와류가 발생하여 그 압력변동에서 여러 가지의 음이 발생됨)을 줄이기 위한 노력을 하고 있다. 소음은 특히 밀집된 주거지역에는 중요한 요인이다.
– 몇 몇 사람들은 풍력 발전용 터빈은 경관을 훼손시킨다고 생각하지만 점진적으로 대형 기계가 오래된 소형 기계를 대체하면서 용량은 커지고 실제 풍력터빈 수가 감소된다고 보고 있다. 만약 많은 터빈이 지역에
설치된다면 국민의 동의를 얻어야 한다. 이 문제점은 풍력 터빈에 가까운 지역에 주거하는 사람들이 프로젝트의 일부분을 소유하고 수입을 공유하게 함으로써 해결가능하다. 더 많은 풍력터빈을 해양 연안에 설치함으로써 소음과 미관상 문제점은 어느 정도 해결 가능하다.
세계 풍력에너지 (2009년 보고서)
– 세계 풍력용량은 159,213MW에 달하고 이 중 38,312MW은 2009년에 추가 되었으며 2001년부터 31.7%의 높은 성장률을 보이고 있다. 세계적으로 2009년 말까지 설치된 모든 풍력 터빈에서 연간 340TWh를 생산하
고 있으며 새로운 풍력 터빈 시장은 42.1% 증가를 보여 왔다. 10년 전 풍력 터빈 시장은 2009년의 10분의 1인 겨우 4GW만 차지하고 있다.
– 2009년 82개 국가에서 풍력 에너지를 상업용으로 이용하고 이 중 49개 국가는 설치 용량이 증가되었다. 중국과 미국은 전체 시장의 61.9%를 차지하는 풍력시장의 거대한 시장으로 대두되었다. 상위 5개 국가인 미국, 중국, 독일, 스페인 그리고 인도는 세계 전체 풍력 용량의 76.7%를 차지하고 있다. 아시아에 설치된 풍력발전 용량은 40GW(전 세계용량의 251.%)에 달하고 있다.
이란의 풍력 발전
– 일반적으로 북부 및 북동부 지역에 비해 낮은 기압은 여름과 겨울에 강한 기류를 생성하는 지리학적인 조건을 이란은 가지고 있다. 겨울에 이란, 중앙아시아 그리고 대서양에 걸친 기압 차이는 북쪽에서 차가운 바
람 그리고 대서양과 서부 지중해에서 습한 기류를 발생시킨다.
– 이란의 현대식 풍력발전을 이용한 설치는 1994년대로 돌아간다. 두 세트의 NORD-TANK의 500kW급 풍력발전이 만질과 로드바 지역에 설치되어 해마다 180백만kWh 이상의 전기를 생산하고 있다. 이 두 지역은 이란 수도인 테헤란에서 250km 떨어진 북부지역에 위치한다. 로드바 지역의 연평균 풍속은 15m/s이고 만질 지역의 풍속은 13m/s다.
– 2006년 이란은 풍력 발전에서 47MW(세계 30위)의 전기를 생산하였으며 2005년에 25MW에 비해 47% 증가하였다. 2004년 이란 국가의 전체 전기발전 용량인 33,000MW에서 총 풍력발전은 25MW 이었다. 그 다음으로 거대한 풍력발전은 이란 북동부에 위치한 비나로드 산에 있는 Dizbad 지역에 의뢰되었다. 이것은 8.8m/s의 풍속에서 바람이 지속적으로 부는 5km의 넓이와 50km의 풍동을 가지고 있다. 이 풍력발전은 총 28.4MW의 용량에 달하는 43개의 660kW 풍력 터빈을 포함하고 있다.
– 2008년 이란의 만질 지역(길난 주)과 비나로드(호라산주)의 풍력발전소는 연 82MW 전기를 생산하고 있다. 2009년까지 이란은 91MW 풍력 발전 용량을 갖게 된다. 길난 주의 만질 지역, 야즈드, 테헤란 그리고 셈난주와 같은 주에서 풍력에너지 가능성과 해안가 풍력발전 설치 유용성에 대한 평가가 이루어졌다.
이란에 대하여
– 이란과 고대 페르시아는 창조적이며 영광스런 긴 역사를 가지고 있다. 오늘날 이란 인구는 약 75백만 명 이며 인종 집단은 51%의 페르시아인, 24%의 아제르, 8%의 길라키와 마잔데란족, 7%의 쿠르드 그리고 3%의 아랍인으로 이루어진다. 이란은 89%의 시아파와 10%의 이슬람교 수니파로 이루어진 이슬람교 국가이다.
– 아시아 남서부인 중동에 위치한 이란의 면적은 1,648,000km² 이며 중동에서 사우디아라비아 다음으로 큰 국가이다. 이란 북부의 카스피 해안선은 650km에 이르며 페르시아만과 오만 해를 포함하고 있는 이란의 남부 해안선은 1,770km에 달한다. 이란 수도 테헤란은 약 14 백만 명의 인구가 거주하고 있으며 또한 매일 4백만 명이 이 도시로 통근하고 있다.
풍력 데이터 분석
본 연구에서 데이터는 2007년 1년간 10분 주기로 수집되었다. 사용된 자동 데이터 기록기는 10m, 30m 그리고 40m 높이에서 3개의 속도 센서, 30m와 37.5m에서 2개의 방향센서를 가지고 있다.
○ 평균 풍속은 3 지역의 높이에서 1년 평균에서 구해진다. 풍속의 통계적 분포를 나타내기 위해 여러 확률함수가 적합하다. Gumbel에 따르면 와이블 분포(스웨덴의 물리학자 와이블이 고안한 확률분포로 금속 및 복합재료의 강도, 전자 및 기계부품의 수명분포를 나타내는 데 적합한 확률분포)가 가장 적합하다. 이 함수는 주어진 풍력발전의 평균 연 생산을 신속하게 결정하게 해주는 장점을 가지고 있다.
와이블의 확률밀도 함수는
표면 조도(Surface roughness): 로그 풍속 프로파일 예측을 위한 혼합거리이론(mixing length theory), 와동 점성 이론(eddy viscosity theory) 그리고 상사이론(similarity theory) 등의 다양한 방법이 있지만 Wortman에
의해 제시된 혼합거리 분석이 주로 이용된다.
풍향: 풍향은 풍력에너지를 이용한 확률 평가에 가장 중요하고 주어진 지역 내에서 풍력발전의 최적 설치에 중요한 역할을 한다. 또한 확률분포 곡선 내의 전체 면적은 ∞ 로 주어진다.
출력 밀도: 유력 지역에서 가능한 풍력 자원을 평가하기 위한 최선의 방법은 풍속의 출력 밀도를 계산하는 것이다. 이것은 풍력발전에 의해 전기로 변하하는데 얼마나 많은 에너지가 지역에 유용한가를 나타내준다. 단위 면적당 풍력발전 또는 풍속 출력밀도는
표준조건(해면)에서 공기 밀도는 1.225kg/m³다. 지역의 출력밀도 평가에는 측정된 데이터를 기준 하는 것과 확률분포 함수를 기준한 2개의 주요 방법이 있다.
풍배도(wind rose): 풍배도 일명 바람장미는 주어진 지역에서, 일정한 기간 내 풍향별 빈도를 극좌표로 나타낸 그림을 말한다. 풍배도는 풍속계 데이터(풍속과 방향)을 표시해주는 유용한 도구다. 선 길이는 컴퍼스 점에서 부터의 풍속의 빈도 및 척도를 나타내는 원에 비례한다. 바람이 없는 상태 빈도는 중심점으로 표시된다.
GIS 지도: 지도는 수천 년 이상 이용되어 왔지만 몇 십 년 전 컴퓨터 그래픽과 지리학적인 정보시스템 또는 GIS를 생성하기 위한 데이터베이스와 결합된 기술이 나타났다. 다양한 형태의 정보를 얻기 위해 GIS는
‘테마’로 불리는 레이어를 이용한다. 각 테마는 도로와 임상식물(forestcover)과 같은 정보의 카테고리를 나타낸다.
– GIS 대부분은 공간 데이터이며 데이터를 관리, 컴파일 그리고 분석하는 도구다. 고도, 온도 그리고 오염 농도는 GIS 지도에 표면으로 나 ReSEAT 프로그램(http://www.reseat.re.kr) 타나는 데이터 형태다. 각 래스터 셀(raster cell)은 고정점 또는 특별한 농도수준과의 관계 수치를 나타낸다.
– ArcGIS 내에 표면 격자를 생성하기위해 공간분석 확장은 보간 도구법 중의 하나를 선택한다. 보간은 샘플 위치가 부족한 위치의 셀 값을 예측하기위해 이용된다. 이것은 공간의 자기 상관(autocorrelation, 서로 다른 2가지 변량 사이의 상관관계를 상호 상관관계라 하고, x(t)를 하나의 임의 프로세스로 하여 시각 t1일 때의 값 x(t1)과 시각 t2일 때의 값 x(t2) 사이에 존재하는 상관) 또는 근처 및 멀리 떨어진 물체와의 관계/상관성 정도를 측정하는 공간 상관성을 기준으로 한다.
이란의 GIS 지도
– 풍배도는 각 유용한 지역에서 여러 방향에서의 풍속의 빈도를 나타낸다. 풍배도 간의 비교는 매우 어려운데 이것은 지역이 너무 많고 지속적으로 비교하며 보여줄 수 없기 때문이다. 보다 나은 풍속 유용성 결정을 위해 GIS 지도가 본 연구에서 이용된다.
– 잠재성 풍속이 좋은 조건을 가진 지역은 좋은 출력밀도를 가진다는 것에 주목할 필요가 있다. ArcGIS 소프트웨어는 도시와 도로와의 거리와 같은 다른 요인의 효과를 고려하여 풍력발전의 적절한 설치 장소를 찾는데 이용될 수 있다. ArcGIS는 68개 지역에서의 보간 데이터를 적용하고 있다.
결언 이란 도시의 10m, 30m 그리고 40m 높이에서 풍속의 상세한 통계적 방법이 제시되었다. 이런 데이터는 이란의 신재생에너지 감독기관인 SUNA에서 수집되었고 풍속 빈도는 와이블(weibull) 확률변수를 이용하여 계산되었다. 지역에 대한 에너지 패턴 지수, 표준편차, 연간 풍향, 표면조도, 풍속 P(U >5m/s)의 확률, 연 출력 밀도, 풍배도 그리고 GIS 지도가 기록되고 나타난다.
풍배도는 각 유용한 지역에서 여러 방향의 풍속 빈도를 나타내는데 풍배도 간의 비교는 매우 어렵다. 이것은 지역이 너무 많고 지속적으로 비교하며 보여줄 수 없기 때문이다. ArcGIS 소프트웨어는 도시와 도로
와의 거리와 같은 다른 요인의 효과를 고려하여 풍력발전의 적절한 설치 장소를 찾는데 요긴하게 이용된다.
이란의 여러 지역에서 풍속에너지 연구는 풍력 발전 설치를 위한 주요한 평가가 된다. 지도에서 지적했듯이 이란의 동부와 북서부 지역은 전기 생산을 위한 풍력 발전 설치에 잠재성이 매우 높다는 것이다. 이란의 중부와 남부지역은 상대적으로 잠재성이 그리 높지 않은 것으로 지도에서 나타난다.
◃전문가 제언▹ 세계는 지속 가능한 성장을 달성하고, 기후변화협약 등 국제적 환경 문제에 대응하기 위해 차세대 에너지 개발과 자원 확보 경쟁에 열을 올린다. 그 중 풍력발전은 높은 경제성으로 미국과 유럽, 중국 등 주요 국가의 신재생에너지 지원 정책에서 큰 비중을 차지한다. 특히 본고에서 조사된 이란의 동부와 북서부 지역은 전기 생산을 위한 풍력 발전 설치에 잠재성이 매우 높은 편이다.
해상풍력의 관심이 집중되면서, 국내 해상에 해상풍력단지 제안들이 늘어나고 있지만, 아직까지는 풍력단지 건설을 위해 풍황 자원을 주로 검토하고 있는 실정이다. 현재 국가 바람지도 및 GIS(지리정보 시스템) 기반 하에서 과학적이며, 체계적으로 분석되어진 정책결정에 필요한 장기적 풍력개발 입지전략, 후보지 선정, 우선순위 결정을 위한 주요 제도를 작성하고 평가근거를 제시하기 위한 시나리오가 요구된다.
국내에 설치된 풍력발전기는 2010년 말 기준 총 379㎿로 세계 풍력발전 설비(19만 4,390㎿, 2010년 말)의 약 0.2% 수준이나, 2004년 대비 5.5배 성장했다. 그러나 대부분 국내에 설치한 풍력발전 설비는 외국제품
(시스템 기준)이며, 최근 들어 정부의 야심에 찬 기술개발 지원 등에 힘입어 국산풍력 설비를 일부 설치하고 있다. 우리나라 풍력 업체는 우수한 조선 기술과 부품제조 능력을 발휘할 수 있는 분야로 대기업뿐만 아니라 중소기업도 다수 참여하고 있다는 점은 다행한 일이다.
풍력발전 보급방식을 변경해 기존 정부 주도 보급 방식에서 시장, 민간 주도 보급 방식도 추가할 계획이다. 즉, RPS, 건축물 신재생에너지인증제 등을 통해 보급정책의 효율성을 높이고 민간 참여를 확대할 예정
이다. 그뿐만 아니라 보급 정책과 기술개발·산업화와의 연계를 강화할 계획이다. 육상 풍력의 설치 여건 제한성을 극복하고자 보급 잠재력이 큰 해상 풍력의 수출 상품화 및 세계 3위 강국 실현을 위한 로드맵을
수립해 추진 중이다.
출처 : P. Alamdari, O. Nematollahi, M. Mirhosseini, "Assessment of wind energy in Iran: A review“, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16, 2012, pp.836~860, 번역 및 정리 : 한국과학기술정보연구원 전문연구위원 윤정진 (chchyoun50@reseat.re.kr)
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