양수 발전

Pumped-storage hydropower

남는 전기를 커다란 «물 전지» 에 담아 둘 수 있을까요?

무슨 일이 일어났나

양수 발전소는 높이가 다른 두 저수지로 이루어집니다(미국 에너지부). 전기가 남을 때 그 전기로 아래 물을 위 저수지로 퍼 올려 «충전» 하고, 전기가 모자랄 때 그 물을 터빈 발전기로 다시 흘려보냅니다.

그래서 위 저수지는 물의 꼴로 에너지를 담아 두는 전지처럼 쓰입니다(미국 지질조사국).

시뮬레이터에서 300 m 높이에 물 2,000,000 m³ 를 올려 두면 위치 에너지가 5.88 TJ 입니다. 펌프와 발전기 효율을 모두 90 % 로 두면 퍼 올리는 데 6.54 TJ 가 들고, 되찾는 전기는 5.30 TJ 로 넣은 에너지의 약 81 % 입니다.

미국에서는 1930 년 양수 발전을 처음 썼고, 지금 양수 발전소 43 곳이 전력망 규모 에너지 저장의 88 % 를 맡고 있습니다(미국 에너지부).

💡 생활 속 예시

미끄럼틀 계단을 오를 때 힘이 드는 만큼 높은 곳에 에너지가 쌓이고, 미끄러져 내려올 때 그 에너지가 빠르기로 바뀝니다.
밤새 폰을 충전해 두었다가 낮에 쓰는 것처럼, 양수 발전은 전기가 남는 때의 에너지를 물로 담아 두었다가 많이 필요한 때 꺼내 씁니다.

어떤 부품이 무엇을 하나

위 저수지 — 높은 곳에 물을 담아 위치 에너지로 저장합니다.
아래 저수지 — 내려온 물을 받아 두었다가 다시 퍼 올릴 물로 씁니다.
수로 · 수압관 — 두 저수지를 잇는 물길입니다.
펌프 · 터빈 발전기 — 전기가 남을 때는 물을 위로 퍼 올리고, 모자랄 때는 내려오는 물로 전기를 만듭니다.

전기가 남는 때 펌프가 아래 저수지 물을 위로 퍼 올립니다.
올라간 물이 위 저수지에 위치 에너지로 머뭅니다.
전기가 많이 필요해지면 위 저수지 물을 수압관으로 흘려보냅니다.
떨어지는 물이 터빈 발전기를 돌려 전기가 전력망으로 나갑니다.

확인된 값

양수 발전 — 높이가 다른 두 저수지로 이루어진 발전 방식: two reservoirs 출처
전기로 물을 위 저수지로 다시 퍼 올려 «충전» 한다: pump back uphill 출처
미국 전력망 규모 에너지 저장의 88 % 가 양수 발전: 88 % 출처
미국 양수 발전소 — 43 곳: 43 출처
미국에서 양수 발전을 처음 쓴 해 — 1930 년: 1930 출처
저수지가 전지처럼 — 수요가 적을 때 물의 꼴로 에너지를 저장: reservoir like a battery 출처
수요가 많을 때 물을 터빈 발전기로 다시 흘려보낸다: release at peak 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 통합과학2 · 환경과 에너지 [10통과2-02-05]

출처

https://www.energy.gov/eere/water/pumped-storage-hydropower(확인 2026-11-12)
https://www.usgs.gov/water-science-school/science/hydroelectric-power-how-it-works(확인 2026-11-12)

이어서 보기

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