고체산화물 연료전지를 이용한 종합(total) 에너지시스템

전문가 제언

○ 종합 에너지시스템(TES: Total Energy System)은 하나의 연료로서 전력 생산과 냉방이나 난방 등의 여러 가지 목적을 동시에 달성할 수 있는 에너지시스템으로 정의된다. TES의 목적은 전체 에너지 사용효율을 높이고 오염물질 배출량을 줄이는 것이다.

○ 기존의 TES는 화석연료를 사용하여 열과 전기를 동시에 생산하는 열병합발전시스템(CHP) 등으로 많이 활용되었으나 최근에는 여름철의 냉방 부하가 증가하면서 전기와 냉열을 목적으로 하는 TES 개발에 많은 관심이 집중되고 있다.

○ 이 자료는 직접 개질형 고체산화물 연료전지(IR-SOFC: Internal Reforming SOFC)를 TES의 기본 시스템으로 활용하고 흡수식 냉동기를 부착하여 냉열을 얻는 TES를 제안하고 전체 시스템을 3개의 모듈로 구성된 모델을 개발하여 MATLAB 소프트웨어로서 운전조건과 변수가 시스템 성능에 미치는 영향을 평가하고 있다.

○ 우리나라는 열병합발전 위주의 종합 에너지시스템을 주로 개발하고 있는데 SOFC 기반의 TES로서 전기와 냉열을 공급하는 방식은 여러 가지 장점들이 많으므로 이 기술의 개발과 보급을 고려할 필요가 있다고 생각된다. SOFC는 신기술이지만 비교적 안정된 기술이며 또한 우리나라에서도 많은 연구가 이루어지고 있기 때문이다.

○ 우리나라도 최근에 냉방부하가 증가하여 여름철의 낮 시간대에는 전력예비율이 부족할 수 있는 상황에 이르고 있어 이 문제의 해결이 시급하다. 따라서 SOFC 기반의 TES와 같은 새로운 기술이 하나의 돌파구를 마련해줄 수 있다.

○ SOFC 기반의 TES는 가스로부터 수소를 생산하므로 화석연료 절약에는 도움이 되지 않지만 비용이 비교적 저렴하고 편리하며 부하 대응이 빠르고 효율이 높으며 또한 오염물질 배출도 거의 없으므로 이를 많이 보급하면 여름철의 전력 부족사태를 해결하는데 큰 도움이 될 것이다.

저자

Zeting Yu, Jitian Han, Xianqi Cao, Wei Chen, Bin Zhang

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2010

권(호)

35

잡지명

International Journal of Hydrogen Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

2703~2707

분석자

신*성

분석물

• 고체산화물 연료전지를 이용한 종합(total) 에너지시스템.pdf [226,780 byte]

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