전기 생산과정에서 나오는 열은 전기로 못바꾸나요?

Question

전기를 생산할 때 발전소에서 나온 열 중 상당 부분이 그냥 버려지는 경우가 있다고 하던데요. 버려지는 열을 다시 전기로 바꾸는 것이 생각보다 어려운 이유가 무엇인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 이동호 전문가입니다.

가능합니다. 실제로 발전소에서 버려지는 열 일부를 증기터빈 방식으로 다시 전기나 난방에 활용합니다.

하지만 모든 열을 전기로 바꿀수는 없습니다.

가장 큰 이유는 열역학적 한계 입니다.

열을 전기로 바꾸려면 높은 온도와 낮은 온도 사이의 차이가 필요한데, 발전과정에서 남은 폐열은 이미 온도가 낮아져있는 경우가 많아요. 온도차이가 작을수록 전기로 변환할수 있는 비율도 크게 떨어집니다.

낮은 온도의 폐열까지 회수하려면 별도의 터빈이나 열교환기같은 설비가 필요한데, 이는 얻는 전기보다 설비비와 운영비가 더 크기 때문에 손해보는 구조이므로 실제로 이뤄지지 않습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

결론부터 말씀드리면 발전소에서 버려지는 열, 폐열의 경우는 경제성이 떨어지기 때문에 전기로 바꾸지 않습니다.

이는 열역학 제2법칙 때문입니다.

열을 전기로 바꿀때 최대효율에 대한 공식인데 실제로 발전소에서 버려지는 열의 경우는 발전에 사용되는 것처럼 1000도가 넘는 고열이 아니라 수증기 형태의 100도 정도의 저온 입니다.

그래서 열역학 제2 법칙에 따르면 열이 공급되는 곳의 온도가 낮을수록 이론적으로 얻을 수 있는 전기에너지의 효율이 떨어지기 때문에 발전을 해도 얻을 수 있는 전기의 양이 작기 때문에 경제성이 떨어져서 폐열을 활용하지 않습니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)