저온 열원으로 발전하는 이동식 소형 발전 시스템

전문가 제언

○ 공장의 업무 공정에서 발생하는 고온수나 태양열 시스템으로 제조된 온수 등과 같이 지금까지는 미이용 상태이었던 열에너지를 발전에 이용하는 것은 획기적인 기술진보로 평가될 수 있다. 또한 75～95℃의 고온수 50ℓ/분과 5～25℃의 냉각수 50ℓ/분을 사용하여, 3㎾ 정도의 발전 출력을 발생시키는 이동식(portable type) 소형 발전 시스템은 효용성이 높다. 이는 주위에서 많이 발생하고 있는 소량의 폐 열량에 대한 활용 범위가 넓어 시스템의 발전량이 소량일지라도 널리 응용될 수 있기 때문이다.

 

○ 물과 암모니아의 혼합물을 작동유체로 하는 카리나 사이클 발전(Kalina cycle generation)은 바이너리 발전의 일종으로 비교적 저온(100℃ 미만)의 열원으로도 대용량 고효율 발전이 가능한 것으로 현재 널리 알려졌다. 이 기술에 대하여 역시 바이너리 발전의 일종인 팽창기(특히 스크롤식)를 이용한 이동식 소형 랭킨 사이클 발전 시스템은 흔히 폐기되는 열을 소용량으로 발전한다는 측면에서 기술적인 장점이 있다.

 

○ 본고에서 소개한 스크롤 팽창기 발전 시스템의 시작기에 대한 에너지 회생효율은 약 7.2%로서 주어진 저온 열에너지가 직접 발전에너지로 바뀌는 설비의 회생효율이 보통 2% 정도라는 것을 고려하면, 상당히 높게 나타났다는 것에 주목할 필요가 있다. 한편 일본의 국책연구기관인 NISTEP(과학기술·학술정책연구소)이 2015년에 발간한 미래예측 기술보고서 ‘2045년의 과학기술’에는 바이너리 발전 기술을 2022년에 기술적인 실현과 2025년에 사회적인 실현이 이뤄질 것으로 예측하여 기술하고 있다.

 

○ 한편, 우리나라에서는 한국기계연구원 등의 연구기관에서 국가의 원천 기술 개발 항목으로 에너지 변환용 스크롤 압축기 개발에 관한 연구가 수행된 바 있으나 소형 발전 시스템에 적용되지는 않았다. 현재는 인천대학교 등 학계에서 바이너리 랭킨 사이클 발전 시스템에 관한 연구가 널리 이뤄지고 있으므로, 이에 이 글이 도움이 될 것을 기대한다.

 

저자

ENDO SATOSHI

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2015

권(호)

90(1047)

잡지명

冷凍

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

14~22

분석자

조*곤

분석물

• 저온 열원으로 발전하는 이동식 소형 발전 시스템.pdf [319,541 byte]

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