Redox flow battery 를 이용한 친환경 가로등 시스템 설계

소개글

Redox flow battery 를 이용한 친환경 가로등 시스템 설계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론
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p 3
2. 기술동향 연구 분석
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p 4 ~ 11
3. 설계
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p 12 ~ 18
4. 핵심요소 기술 분석
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p 19 ~ 23
5. 설계타당성 분석
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p 24 ~ 26
6. 경제성 분석
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p 27 ~ 29
7. 요약 및 소감
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p 30
8. 참고문헌
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p 31
9. 첨부자료

본문내용

= 총 580,500,000원
α 원 - 풍력발전 전력의 경제성(사용전력의 58% 절감효과)
투자자금 회수기간
다. 경제성 분석 결론
① 투자비용
기존 설치물은 26000만원, 개선된 설치물은 28050만원, 한국형 개선된 설치물은 58050만원 이다. 기존 설치물의 투자비용은 사상구청에서 제공한 정보를 바탕으로 하였고 개선된 설치물의 경우 기존 설치물의 풍력발전 가로등은 계속 사용하고 레독스 흐름 전지와 스마트 미터 장착하여 추가비용이 발생하였다. 한국형 개선된 설치물은 기존 풍력발전 가로등을 한국형 풍력발전 가로등으로 교체하여 높은 추가비용이 발생하였다. 그러므로 개선안중 다소 처음에 부담이 가는 설계는 한국형 개선된 설치물의 32050만원으로 추가비용이 개선된 설치물의 2050만원보다 16배정도 많이 든다.
② 투자자금 회수기간
기존 설치물은 1515일, 개선된 설치물은 476일, 한국형 개선된 설치물은 774일이다. 기존 설치물은 풍력발전능력도 없을뿐더러 심야전기활용을 통한 투자자금 회수기간도 5년가량 걸리게 되므로 그냥 방치해 두면 보통 가로등과 다를 것이 없다. 개선된 설치물의 경우는 레독스 흐름 전지와 스마트 그리드의 활용으로 심야전기활용을 100%로 향상 시켜 전력 사용 저효율을 개선하였고 풍력발전기능을 10%정도 활용하여 476일이라는 최고 단기간의 수치를 얻을 수 있었다. 예산이 적은 경우에 기존의 설치물을 획기적으로 개선할 수 있는 방안이 되겠다. 한국형 개선된 설치물은 100% 심야전기활용능력을 바탕으로 58%의 풍력발전능력까지 갖추어 58050만원의 높은 투자자금에도 불구하고 투자자금 회수기간을 기존설치물에 비해 49% 단축시킨다. 전력사용 절감능력이 제일 좋고 기존설치물로 설치되어 투자자금이 32050만원이 되었다면 최선의 선택이 될 수 있었다. 그러므로 한국형 개선된 설치물은 보유 예산의 여유가 있을 때 시도할 수 있는 방안이 될 수 있다.
7. 요약 및 소감
가. 요약
양수발전이 주는 단점이 심야전력을 활용 효율을 저하시킴에 따라 심야전력을 효율적으로 활용하기 위한 에너지저장 기술이 주목받고 있다. 레독스 흐름 전지는 친환경적이고 고효율의 에너지 저장 기술로 이를 스마트 그리드 기술과 함께 활용하여 부산광역시 사상구 삼락강변체육공원 조깅로에 설치된 40기의 풍력발전 가로 조명등의 전력 사용효율을 개선하기 위한 설계를 하였다. 기존 설치된 풍력발전 가로 조명등과 심야전력과 풍력발전전력을 저장하는 레독스 흐름 전지를 스마트 미터로 제어하는 개선안은 기존 투자비용 26000만에 추가 투자비용 2050만원으로 투자금 회수기간을 기존 1515일 대비 68.5% 단축시킨 476일로 적은 예산으로 기존 설치물의 효율을 향상시킬 수 있는 방안이 된다. 그리고 한국형 풍력발전 가로등을 채택한 경우 58050만원의 높은 투자자금에 비해 투자자금 회수기간은 기존 대비 49% 단축시키는 774일로 여유 예산 투자가 가능할 시에 최고의 전력비용 절감능력을 보여줄 수 있는 방안이 될 수 있다. 이에 핵심요소기술로 주행풍을 이용한 풍력발전, 레독스 흐름 전지 재생 기술 등을 이용하여 더 높은 효율 향상도 기대할 수 있다.
나. 소감
이번 과제는 혼자 진행하게 되어서 다소 부담이 있었다. 조별로 하는 것과는 또 다른 재미도 있었다. 내 자신이 해결하지 않으면 안 되었기 때문에 과제에 대한 애착이나 노력이 더 많이 들게 되었다. 바쁜 학기 일정에 짬짬이 시간을 내어서 과제를 수행하는 노력에도 가끔은 짜증도 나고 하기도 싫고 했지만 꾹 참고 했을 때 보람과 했다는 자신감도 생기는 계기가 된 것 같다. 고효율에 대해서는 다소 전기적 요소가 많이 들어가기 때문에 잘 모르는 영역이기도 하고 자신감도 많이 떨어졌으나 할 수 있는 만큼만은 최선을 다하자는 각오로 임하였다. 어쨌든 1차 과제 제출을 위해 과제를 완성하면서 그만큼의 희열과 보람이 있었기에 그간의 고생이 기쁨으로 남을 수 있을 것 같다. 비용을 적용하기에 제조사로 문의하여 알아내는 방법을 사용했는데 회사마다 대략적으로 제시하고 기밀로 하는 경우가 많아 다소 적용할 때 가정을 적용하였다. 기술이나 동향분석은 최근 배운 특허나 기술 검색 기법을 적용하여 정리하여서 좋은 자료들을 비교적 쉽게 얻을 수 있었다.
8. 참고문헌
[1]간사이 전공(주), “레독스플로 전지의 현상과 미래”, p.1-5, 1997.
[2]간사이 전공, “Global Environmental Action Report 2001", p.1-7, 2001.
[3]이치옹, “리튬이온 2차 전지의 개발동향“, p.1-2, 2009.
[4]한국에너지기술연구원, “신성장동력 핵심기술”, p.1-9, 2008.
[5]도윤미, “스마트 그리드 기술 동향”, p.1-13, 2009.
[6]전기신문, “스마트 그리드 로드맵 8월 말 초안 윤곽” 2009.
[7]DTU, "Advanced ways of integrating wind power" 2007.
[8]Nobuyaki Tokuda, "Development of a Redox Flow Battery System" 2000.
<특허>
[1] jp19940007157u2u
[2] jp19940188005a2p
[3] jp20070207620a2p
[4] jp20070188729a2p
[5] KR20060082108A_P
[6] KR20070044361A_P
[7] KR20080007943A_P
[8] KR20080004014A_P
[9] KR20090009746U_U
<인터넷 참고 사이트>
http://www.nedo.go.jp/kankobutsu/report/1057/1057-10.pdf
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091012135506.htm
http://www.iea.org/papers/2009/energy_storage.pdf
http://msite.net/tech_note_view.htm?big=%C0%FC%B1%E2/%C0%FC%C0%DA&id=892&qq=1
http://www.innosystem.kr/
http://www.wips.co.kr/

키워드

친환경,   고효율,   redox,   battery,   가로등,   에너지저장,   신재생에너지