직류송전으로의 전환이 고려되고 있는 이유 궁금합니다.
현재는 모든 송전이 교류전원에 의한 것이지만 최근 장거리인 경우 직류 송전을 고려하고 있다고 하는데 어떠한 장점이 부각되어 직류송전을 고려하고 있는지 궁금합니다
안녕하세요.
직류 송전 방식의 장점
(1) 절연 계급을 낮출 수 있다.
직류 방식은 선로의 전압이 같은 실효값의 교류 전압의 1/ 1/ <!--[if !vml]--><!--[endif]-->이므로 선로 절연이 그 만큼 유리해진다. 따라서 가공 전선의 경우 애자의 개수를 줄일 수 있고, 케이블 송전의 경우에는 표피 효과나 유전손 등이 없기 때문에 훨씬 유리해 진다.
(2) 송전 효율이 좋다.
교류에서는 무효 전력이나 표피 효과 등 때문에 전압 강하와 송전 손실이 커지지만 직류에서는 이런 것이 없고 또 역율이 항상 1이므로 그 만큼 송전 효율도 좋아진다.
(3) 안정도가 좋다.
직류 방식에서는 리액턴스나 위상각에 대해서 고려할 필요가 없으므로, 교류 방식에서와 같은 안정도의 문제가 없다.
(4) 유도 장해가 적다.
정전 유도 전압은 E=ωCE V, 전자 유도 전압 E = -jωM(3I0)에서 직류는 ω=0이므로 정전유도 및 전자유도가 생길 수 없다.
(5) 전압, 주파수가 다른 두 교류 계통을 연계할 수 있다.
두 교류 계통을 직류로 연계하면 주파수가 서로 다른 계통도 쉽게 연계할 수 있고 또한 단락용량의 증가를 억제할 수 있으며 안정도를 크게 개선할 수 있다.
2. 직류 송전의 단점
(1) 교류에서와 같이 전류의 영점이 없으므로, 직류 전류의 차단이 곤란하다.
(2) 일단 전류로 변환된 후에는 승압 및 강압이 곤란하다.
(3) 인버터, 콘버터 등 교직 변환 장치들의 신뢰성과 보수가 문제가 된다.
(4) 교직 변환 장치에서 발생하는 고조파를 제거하는 설비가 필요하다.
(5) 변환 장치는 유효 전력의 50～60% 정도의 무효 전력을 소비하므로 이를 공급하기 위한 무효 전력 보상 설비비가 비싸다.
최근 hvdc가 송전 방식으로 뜨고 있는 이유는 변압방법과 무효전력이 발생하지 않아 에너지 효율을 좋게 할 수 있어서 인걸로 알고 있습니다. 교류는 표피효과 발생으로 저주파수의 전류가 흐르지 않는걸로 밝혀지고 있어서 그렇습니다.
안녕하세요. 한 과학전문가입니다.
근거리인 경유 교류송전이 효율적이지만 장거리인 경우 직류송전이 훨씬 이득입니다. 따라서 처해진 환경과 효율화를 위해서 결정되게 됩니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.직류 송전이 고려되는 주요 이유 중 하나는 전력의 손실 감소입니다. 전력은 고압으로 송전되는데, 교류 전력은 송전 과정에서 전력 손실이 발생합니다. 반면, 직류 송전은 전력 손실이 적고 장거리 전력 송전에 더 적합합니다. 또한, 직류 송전은 교류 전력에 비해 더 긴 거리를 전송할 수 있으며, 전기차 충전 등에도 적합합니다.
또한, 직류 송전은 교류 송전과 달리 정전기적으로 안정성이 높아 교류 송전에서 발생할 수 있는 수전 및 발전기의 전기적 문제를 해결할 수 있습니다. 또한, 높은 전압에서 전기를 전송할 수 있기 때문에 교류 송전보다 전선을 적게 사용할 수 있습니다.
그러나, 직류 송전은 설비 비용이 더 비싸고 전압을 안정적으로 유지하기 위한 기술적인 어려움이 있습니다. 또한, 교류 전력에서 사용하는 보호 장치를 적용할 수 없기 때문에 안전 문제도 고려해야 합니다. 이러한 문제들을 극복하고 교류 송전보다 효율적인 전력 공급이 가능해진다면, 미래에는 직류 송전이 더 많이 사용될 수 있을 것입니다.
안녕하세요. 최정훈 과학전문가입니다.
직류로 전기를 송전하게되면 고압으로 송전이 가능하게 됩니다. 전기는 선로를 통해 이동을 시키면서 손실(e)가 발생하게 되는데 고압으로 전송 시, 손실을 감소시킬 수 있습니다. 그로인해 최고 High voltage direct current인 HVDC를 고려하는 추세입니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
ㅇ전력손실이 적음
ㅇ선로의 리액턴스가 없어 계통의 안정도가 높다.
ㅇ주파수가 다른 계통간 비동기 연계가 가능하다
ㅇ교류방식에 비해 절연 레벨이 낮다.
ㅇ 직류 계통연계는 단락용량을 증대시키지 않아 교류계통의 차단용량이 작아도 된다
비동기는 정상적인 회전 속도가 동기 속도 이외의 속도로 회전하는 것을 말하는 것으로
이러한 상태로 연결하는 것을 비동기 연계라고 합니다.
교류전원 대비 직류송전의 장점은 전력손실이 적고, 장거리 전송에서도 안정적인 전력 공급이 가능하다는 점입니다. 특히, 장거리 전송에서 교류전원은 전기 저항이 크고 전력손실이 많이 발생하기 때문에 전력 손실을 최소화하기 위해 직류송전을 고려하고 있습니다. 또한, 직류송전은 교류전원 대비 지속 가능한 전력 공급 체계로써 발전소와 소비지 사이에 에너지 저장장치를 추가로 설치할 필요가 없어 비용 절감에도 기여할 수 있습니다.
안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.
직류 송전은 교류 송전과 비교하여 몇 가지 장점이 있습니다.
손실이 적습니다: 교류 전력은 전압과 전류가 주기적으로 변화하면서 에너지를 전달하는 방식이므로, 전력이 전달되는 동안 발생하는 에너지 손실이 매우 큽니다. 하지만 직류 전력은 전압과 전류가 일정하게 유지되므로 에너지 손실이 적습니다.
장거리 전송이 가능합니다: 교류 전력은 전력의 크기가 거리의 제곱에 반비례하여 줄어들기 때문에 장거리 전송이 어렵습니다. 하지만 직류 전력은 거리에 상관없이 일정한 전압과 전류를 유지할 수 있기 때문에 장거리 전송이 가능합니다.
연계가 쉽습니다: 교류 전력은 주파수와 위상이 일치해야만 전력을 연계할 수 있습니다. 하지만 직류 전력은 이러한 제한이 없으므로 다양한 전력원이 연계될 수 있습니다.
변환 효율이 높습니다: 교류 전력은 AC/DC, DC/AC 등의 변환 단계가 필요하기 때문에 변환 손실이 많이 발생합니다. 하지만 직류 전력은 이러한 변환 단계가 필요하지 않기 때문에 변환 효율이 높습니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.
직류송전은 교류송전과는 달리 전력을 직류로 변환하여 전송하는 방식입니다. 최근에는 고전압, 장거리 전력 전송에서 직류송전이 교류송전보다 더 많은 이점을 가진다는 것이 제시되어 관심을 받고 있습니다.
손실 감소: 교류송전에서는 전력을 변압기를 통해 상승시킨 후 전송해야 하므로 변압기에서 생기는 손실이 매우 큽니다. 그러나 직류송전에서는 변압기를 거치지 않고 직접 전력을 전송하기 때문에 전송 손실을 줄일 수 있습니다.
용이한 통제: 직류송전에서는 전력을 조절하기가 쉽습니다. 그렇기 때문에 발전소에서 생산된 전력을 실제 수요처에 맞춰 쉽게 공급할 수 있습니다.
전력의 안정성: 교류송전에서는 전력의 안정성이 낮은데 반해, 직류송전은 효율적인 전력 분배 시스템을 제공하므로 안정성이 높습니다.
지하화의 용이성: 교류송전에서는 선로로 인해 지하화가 어렵습니다. 그러나 직류송전은 선로가 적으므로 지하화가 더욱 쉽습니다.
이러한 이점들로 인해 현재 고전압, 장거리 전력 전송에서는 직류송전이 교류송전보다 더욱 유망한 대안으로 주목받고 있습니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
직류(DC) 송전으로의 전환이 고려되는 이유는 여러 가지가 있습니다.
손실 감소: 교류(AC) 전력은 전력을 전송하는 동안 전압과 전류가 주기적으로 변하기 때문에, 이러한 변화에 따른 에너지 손실이 발생합니다. 반면 직류 전력은 전압과 전류가 일정하게 유지되기 때문에 전력 손실이 적어지며, 전력 전송 효율이 높아집니다.
전력 송전 거리 증가: 직류 전력은 전압과 전류가 일정하게 유지되기 때문에, 전력이 송전되는 거리가 멀어질수록 교류 전력에 비해 전력 손실이 적어지는 특징이 있습니다. 이는 광범위한 지역에 전력을 공급하는 데 유용합니다.
재생 에너지 적용 확대: 태양광이나 풍력 등의 재생 에너지는 DC 전력으로 생성됩니다. 이러한 재생 에너지를 교류로 전환하는 과정에서 에너지 손실이 발생하게 되므로, 직류 송전으로 전환하면 전력 손실을 최소화하면서도 재생 에너지를 보다 효율적으로 전력 그리드에 통합할 수 있습니다.
지하 전력 송전: 교류 전력은 전선이나 변압기 등의 기기에서 자기장이 발생하면서 전력이 유실되는 문제가 있습니다. 반면 직류 전력은 이러한 문제가 발생하지 않으므로 지하 전력 송전에 유리합니다.
이러한 이유들로 인해, 전 세계적으로 직류 송전 기술에 대한 연구와 개발이 활발히 진행되고 있습니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
직류 송전은 교류 송전 대비 송전 효율이 매우 좋은 편입니다. 또한 안정도가 좋고 유도 장해가 적습니다.
특히 말씀하신 장거리 송전의 경우 교류 송전 대비 손실율이 매우 줄어들게 됩니다.
교류 송전은 전압의 승압 및 강압이 용이하지만 송전시에 손실율이 매우 높기 때문에 장거리 송전에는 상당히 불리합니다.
따라서 단거리 송전에서는 교류 송전을, 장거리 송전에서는 직류 송전이 더 유리한 것입니다.
