양수발전은 물을 위로 올려 저장했다가 다시 떨어뜨리면서 전기를 만드는 방식을 말한다.
한마디로 말하자면 ‘전기를 저장하는 거대한 배터리’인 셈이다.
저수지의 낙차를 이용해 전기를 만드는 에너지 저장장치, 양수발전에 관한 몰랐던 사실들!
양수발전은 전기가 남을 때는 물을 위로 올리고 전기가 많이 필요할 때는 물을 아래로 떨어뜨리는 방식이다. 밤처럼 전기 사용이 적을 때는 남는 전기를 이용해 아래 저수지의 물을 위쪽 저수지로 끌어올리는 것이다. 이 단계가 양수발전에서 ‘전기를 저장’하는 단계인 셈! 그렇다면 전기가 많이 필요할 때는? 위에 저장된 물을 아래로 흘려 보내면서 터빈을 돌려 전기를 생산한다.
수력발전은 강물이 자연스럽게 떨어지면서 물레방아를 돌리는 것이다. 여기서 중요한 포인트는 자연 에너지를 이용하는 것! 그에 반해 양수발전은 전기가 남을 때 물통에 물을 퍼 담아두고 필요할 때 그 물을 쏟아 전기를 만든다. 한마디로 전기 저장 창고인 것이다. 그래도 헷갈린다면? 기억하자. 수력발전=떨어지는 물로 전기 생산! 양수발전=남는 전기로 물을 끌어올렸다가 필요할때 떨어뜨려 발전!
산림 훼손, 경관 등 환경 변화를 가져오는 건 사실이다. 그렇지만 양수발전은 석탄·가스처럼 연료를 태우지 않아 발전 과정에서 연료 연소에 따른 온실가스 배출이 거의 없다. 또한 태양광·풍력은 날씨의 영향을 받아 전기를 일정하게 생산할 수 없지만, 양수발전은 에너지를 저장해 전력 공급을 안정화 하기 때문에 재생에너지를 보완하는 역할을 한다. 게다가 한 번 물을 채우면 계속 순환해서 사용하는 특징이 있다.
양수발전은 상부저수지와 하부저수지의 낙차를 이용해 전기를 생산한다. 일반적으로 낙차가 클수록 물이 가진 위치에너지가 커져 더 많은 전력을 생산하는 데 유리하다. 다만 발전량은 낙차뿐 아니라 유량과 설비 효율에도 영향을 받는다. 그래서 양수발전소는 보통 평지보다 큰 높이 차를 확보하기 쉬운 산악 지형이 유리하다.
양수발전의 핵심은 ‘물’이 아니라 ‘높이’다. 양수발전은 물을 대부분 재사용하기 때문에 물 부족이 결정적인 문제는 아니다. 오히려 높이 차이가 있는 지형 조건이 더 중요하다.
양수발전의 별명은 ‘응급발전기’다. 석탄을 이용한 발전은 전기를 생산하기까지 몇 시간이 필요하고, 원자력 발전은 하루 이상이 필요하다. 하지만 양수발전은 버튼만 누르면 2~5분 안에 전기를 생산할 수 있다. 예를 들어 폭염으로 인한 에어컨 폭증, 대형 발전소 고장 등 갑자기 전력이 부족할 때 양수발전은 물을 떨어뜨려 터빈을 돌리고 즉시 전기를 공급하게 된다. 그래서 ‘응급발전기’라는 별명 외에도 전력망의 ‘소방차’라고도 불린다.
가능하다. 양수발전은 오히려 밤에 더 많이 발전하는 경우가 많다. 왜냐하면 햇빛, 바람처럼 자연 환경의 영향을 받지 않고, 상부 저수지에 물만 있으면 언제든 발전할 수 있기 때문이다.