대체에너지

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대체에너지에 대한 보고서 자료입니다.

목차

●대체에너지(=재생 에너지)
●대체에너지(=재생 에너지) 개발의 필요성
●대체에너지(=재생 에너지)의 종류
1. 태양광
2. 태양열
3. 풍력
4. 연료전지
5. 수소
6. 바이오
7. 폐기물
8. 석탄가스액화
9. 지열
10. 수력

본문내용

trol System 및 Yawing & Pitching Controller와 원격지 제어 및 지상에서 시스템 상태 판별을 가능케하는 Monitoring System으로 구성
주) Yaw Control : 바람방향을 향하도록 블레이드의 방향조절
주) 풍력발전 출력제어방식
- Pitch Control
· 날개의 경사각(pitch) 조절로 출력을 능동적 제어
- Stall(失速) Control
· 한계풍속 이상이 되었을 때 양력이 회전날개에 작용하지 못하도록 날개의 공기역학적 형상에 의한 제어
풍력발전시스템 분류구조상 분류(회전축 방향)
수평축 풍력시스템(HAWT) : 프로펠라형
수직축 풍력시스템(VAWT) : 다리우스형,사보니우스형
운전방식
정속운전(fixed roter speed type) : 통상 Geared형
가변속운전(variable roter speed type) : 통상 Gearless형
출력제어방식
Pitch(날개각) Control
Stall(失速) Control
전력사용방식
계통연계(유도발전기, 동기발전기)
독립전원(동기발전기, 직류발전기)
4. 연료전지
연료전지기술
연료전지는 수소와 산소의 화학반응으로 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술
H₂+ 1/2O₂→ H₂O + 전기
생성물이 전기와 순수(純水)인 발전효율 30~40%, 열효율 40% 이상으로 총 70~80%의 효율을 갖는 신기술임
연료전지 발전원리(단위전지)
연료중 수소와 공기 중 산소가 전기 화학 반응에 의해 직접 발전
① 연료극(양극)에 공급된 수소는 수소이온과 전자로 분리
② 수소이온은 전해질층을 통해 공기극으로 이동하고 전자는 외부회로를 통해 공기극으로 이동
③ 공기극(음극)쪽에서 산소이온과 수소이온이 만나 반응생성물(물)을 생성
⇒최종적인 반응은 수소와 산소가 결합하여 전기, 물 및 열생성
구 분
알카리
(AFC)
인산형
(PAFC)
용융탄산염형
(MCFC)
고체산화물형
(SOFC)
고분자 전해질형
(PEMFC)
직접매탄올
(DMFC)
전해질
알카리
인산염
탄산염
세라믹
이온교환막
이온교환막
동작온도 (℃)
100이하
220 이하
650 이하
1,200 이하
80 이하
80 이하
효율(%)
85
70
80
85
75
40
용 도
특수용
중형건물(200㎾)
중.대형건물(100㎾~㎿)
소.중.대용량발전(1㎾~㎿)
가정.상업용(1~10㎾)
소형이동(1㎾ 이하)
선진수준
우주선
200㎾
㎿ 이상
㎿ 이상
1~10㎾보급중
500W
국내수준
-
50㎾
250㎾
1㎾
3㎾
50W
시스템 구성도
5. 수소
수소에너지 기술
수소에너지기술은 물, 유기물, 화석연료 등의 화합물 형태로 존재하는 수소를 분리, 생산해서 이용하는 기술
수소는 가스나 액체로서 수송할 수 있으며 고압가스, 액체수소, 금속수소화물 등의 다양한 형태로 저장이 가능함
수소에너지시스템
6. 바이오
바이오에너지 이용기술
바이오에너지 이용기술이란 바이오매스(Biomass, 유기성 생물체를 총칭)를 직접 또는 생ㆍ화학적, 물리적 변환과정을 통해 액체, 가스, 고체연료나 전기ㆍ열에너지 형태로 이용하는 화학, 생물, 연소공학 등의 기술을 일컬음
※ Biomass란 태양에너지를 받은 식물과 미생물의 광합성에 의해 생성되는 식물체ㆍ균체와 이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물 유기체
바이오에너지 변환 시스템
7. 폐기물
폐기물에너지기술
폐기물에너지는 폐기물을 변환시켜 연료 및 에너지를 생산하는 기술
사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이 높은 폐기물을 열분해에 의한 오일화, 성형고체 연료의 제조기술, 가스화에 의한 가연성 가스 제조기술 및 소각에 의한 열회수 기술 등의 가공ㆍ처리 방법을 통해 고체 연료, 액체 연료, 가스 연료, 폐열 등을 생산하고, 이를 산업 생산활동에 필요한 에너지로 이용될 수 있도록 재생에너지를 생산하는 기술
폐기물 신재생에너지의 종류
성형고체연료(RDF)
종이, 나무, 플라스틱 등의 가연성 폐기물을 파쇄, 분리, 건조, 성형 등의 공정을 거쳐 제조된 고체연료
주) RDF : Refuse Derived Fuel
폐유 정제유
자동차 폐윤활유 등의 폐유를 이온정제법, 열분해 정제법, 감압증류법 등의 공정으로 정제하여 생산된 재생유
플라스틱 열분해 연료유
플라스틱, 합성수지, 고무, 타이어 등의 고분자 폐기물을 열분해하여 생산되는 청정 연료유
폐기물 소각열
가연성 폐기물 소각열 회수에 의한 스팀생산 및 발전, 시멘트킬른 및 철광석소성로 등의 열원으로의 이용 등
8. 석탄가스액화
석탄(중질잔사유)가스화
가스화 복합발전기술(IGCC:Integrated Gasification Combined Cycle)은 석탄, 중질잔사유 등의 저급원료를 고온·고압의 가스화기에서 수증기와 함께 한정된 산소로 불완전연소 및 가스화시켜 일산화탄소와 수소가 주성분인 합성가스를 만들어 정제공정을 거친 후 가스터빈 및 증기터빈등을 구동하여 발전하는 신기술
석탄액화
고체 연료인 석탄을 휘발유 및 디젤유 등의 액체연료로 전환시키는 기술로 고온 고압의 상태에서 용매를 사용하여 전환시키는 직접액화 방식과, 석탄가스화 후 촉매상에서 액체연료로 전환시키는 간접액화 기술이 있음
9. 지열
지열에너지기술
지열에너지는 물, 지하수 및 지하의 열 등의 온도차를 이용하여 냉ㆍ난방에 활용하는 기술
태양열의 약 47%가 지표면을 통해 지하에 저장되며, 이렇게 태양열을 흡수한 땅속의 온도는 지형에 따라 다르지만 지표면 가까운 땅속의 온도는 개략 10℃∼20℃정도 유지해 열펌프를 이용하는 냉난방시스템에 이용
우리나라 일부지역의 심부(지중 1 ~ 2 km) 지중온도는 80 ℃ 정도로서 직접 냉난방에 이용 가능
시스템 구성도
지열기술
10. 수력
수력발전기술
수력발전은 물의 유동 및 위치에너지를 이용하여 발전
’05년 이전에는 시설용량 10㎿이하를 소수력으로 규정하였으나, 신규 법(신에너지 및 재생에너지 개발이용보급촉진법) 에서는 소수력을 포함한 수력 전체를 신재생에너지로 정의함
신ㆍ재생에너지 연구개발 및 보급 대상은 주로 소수력 발전기를 대상으로 함
소수력 시스템 구성도

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