발전기나 동력효율은 왜 20프로를 넘기기 어렵나요
수많은 발전기나 동력효율은 20프로를 넘기기어렵다고 하는데요
왜 대다수가 발전전환시 대다수가 열에너지로 손실이 나는 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
발전기나 동력 시스템의 효율이 20%를 넘기기 어려운 이유는 주로 열손실과 에너지 변환 과정에서의 비효율성 때문입니다. 대부분의 발전기는 화학 에너지를 열 에너지로 변환하고, 이를 다시 기계적 에너지로 전환하는 과정을 거칩니다. 이 과정에서 열 손실이 발생하는데 이는 열이 주변 환경으로 방출되거나 기계적 마찰로 인해 소모됩니다. 또한, 열역학의 제2법칙에 따라 에너지 를 완벽하게 변환하는것은 불가능하며, 항상 일부 에너지가 열로 손실됩니다. 이로 인해 실제로 유용하게 사용되는 에너지는 제한적이어서 대부분의 발전 시스템에서 효율이 20%를 넘기기 어렵습니다.
안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
에너지는 일정한 방향으로만 전환되며 열에너지를 백퍼센트 다른 형태의 에너지로 변환하는 것은 불가능합니다.
화석연료를 태운 열로 기계적 동력을 만들 때 열이 운동에너지로 변환되는 비율은 30~40퍼센트에 불과합니다.
공급된 열은 약 3분의2는 허공으로 사라지는데 이를 에너지 전환손실이라고 합니다.
화력발전의 경우 발전효율은 40~50퍼센트 정도지만 보일러 등에서 발생하는 열손실로 인해 발전단열효율은 39~43 퍼센트 정도로 낮아집니다.
발전시설 전체의 운용에 투입 열에너지의 3~8퍼센트가 사용되어 최종적인 송전단열효율은 37~41퍼센트 정도로 더욱떨어집니다. 이러한 이유로 인하여 대부분의 발전 과정에서 상당한 양의 에너지가 열로 손실되며 이것은 발전효율을 크게 제한하는 요인이 됩니다.
안녕하세요. 이주형 전문가입니다.
발전기에서 대다수의 에너지가 열로 손실되는 이유는 열역학적 한계로, 열 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 과정에서 항상 일부가 열로 방출되기 때문입니다. 또한, 기계적 마찰과 전기적 저항으로 인해 에너지 변환 효율이 제한되며, 이로 인해 발생하는 열은 필연적인 손실로 작용합니다. 열역학 제2법칙에 따라, 에너지 변환 과정에서 완전한 효율을 달성하는 것은 불가능합니다.