2009년05월10일 23번

[전력공학]
평균유효낙차 48m의 저수지식 발전소에서 1000m³의 저수량은 약 몇 [kWh]의 전력량에 해당하는가? (단, 수차 및 발전기의 종합효율은 약 85%라고 한다.)

① 111kWh
② 122kWh
③ 133kWh
④ 144kWh

(정답률: 54%)

문제 해설

저수지식 발전소에서 전기를 생산하기 위해서는 물의 중력에너지를 전기에너지로 변환해야 한다. 이때 중력에너지 변환 효율은 100%가 아니기 때문에 발전기의 종합효율이 고려되어야 한다. 따라서, 1000m³의 물이 평균유효낙차 48m로 떨어지면, 이 물의 중력에너지는 다음과 같다.

중력에너지 = 물의 무게 × 중력가속도 × 평균유효낙차
= 1000 × 9.81 × 48
= 470,880 J

이 중력에너지를 전기에너지로 변환하기 위해서는 발전기의 종합효율을 고려해야 한다. 발전기의 종합효율이 85%이므로, 전기에너지는 다음과 같다.

전기에너지 = 중력에너지 × 발전기의 종합효율
= 470,880 × 0.85
= 400,248 J

전기에너지를 kWh 단위로 변환하면 다음과 같다.

전기에너지 = 400,248 J ÷ (1000 × 3600)
= 0.111 kWh

따라서, 1000m³의 물이 평균유효낙차 48m로 떨어지면 약 111kWh의 전력량에 해당한다.

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