친환경에너지 - 수력에너지, 연료전지, 태양열에너지, 바이오에너지

소개글

친환경에너지 - 수력에너지, 연료전지, 태양열에너지, 바이오에너지에 대한 보고서 자료입니다.

목차

□ 수력에너지
1. 수력발전의 정의
2. 수력발전의 필요성
3. 수력발전의 원리
4. 수력발전의 특징
5. 수력발전의 국내외 기술동향

□ 연료전지
1. 연료전지의 정의
2. 연료전지의 장단점
3. 연료전지의 국내외 기술현황

□ 태양열에너지
1. 태양열에너지의 정의
2. 태양열에너지의 활용
3. 태양열 에너지의 장․단점
4. 태양열에너지의 국내외 기술현황

□ 바이오에너지
1. 바이오에너지의정의
2. 바이오에너지의 에너지 화 방법
3. 바이오에너지의 장단점
4. 바이오에너지의 국내외 기술현황

본문내용

등이 있는데 집열 온도를 300~500℃정도로 가정한 대용량형의 증기터빈을 주로 사용한다. 집열 온도가 낮은 경우에는 끓는점이 낮은 프레온가스 등의 매체를 사용한 유기매체 터빈을 이용한다. 일반 전력공급 외에 폐열을 지역난방에 이용하는 방법도 시도되고 있다.
3. 태양열 에너지의 장단점
1) 장점
- 에너지자원의 소비 없이 에너지를 얻을 수 있다.
- 연료비가 불필요하다.
- 공해가 없는 청정에너지다.
- 기계적인 진동과 소음이 없다.
- 자동화 되는 발전 시스템으로 유지 관리비를 최소화 할 수 있다.
2) 단점
- 효율성이 떨어져 현재 널리 보급이 안된다.
- 설치비용이 많이 드는 반면 단위면적당 공급받는 에너지량이 적다.
- 날씨가 흐린 날이나 비 오는 날 같이 태양빛을 받지 못하는 날에는 생산이 불가능하다
- 현재 석유 값에 비해 비경제적이다.
4. 태양열에너지의 국내외 기술현황
1) 국내
태양열 에너지로 자족하는 그린빌리지가 전국 최초로 조성이됐다.
광주시와 조선대, 포스코는 조선대 태양에너지 실증 연구단지에서 그린빌리지 및 수소 연료전지 발전시설 준공식을 가졌다. 그린빌리지는 국비 17억 원 시비 8억 원 조선대부담금 28억 원 등 총 53억 원을 투입해 조선대 병원 뒤편 태양에너지 실증 연구단지 내 2천192평에 조성됐다.
그린빌리지는 단독 11가구, 원룸형 2동 35가구, 연립형 1동 65가구 등 모두 111가구로 외국인 유학생 기숙사, 게스트 하우스, 교수 숙소로 사용되며 태양광 151KW, 태양열 온수 15KL를 생산할 수 있는 시스템 설치로 전체 사용전력 및 온수의 80% 가량을 충당하게 된다.
또 25억원을 들여 준공된 수소 연료전지 발전시설은 수소와 산소를 결합시켜 전기를 얻는 방식을 통해 시간당 250KW와 7망5천㎉의 열을 얻을 수 있다.
박광태 광주 시장은 “준공된 시설이 광주의 신 성장 동력산업을 발전시키는 기틀이 되기를 바란다”며 “2011년까지 총 370여억 원을 투자해 광주가 국제적인 태양에너지 도시로 자리잡을 수 있도록 관련 산업을 육성 하겠다”고 말했다.
바이오에너지
1. 바이오에너지의정의
에너지 전용의 작물과 나무, 농산품과 사료작물, 농작 폐기물과 찌꺼기, 임산 폐기물과 부스러기, 수초, 동물의 배설물, 도시 쓰레기, 그리고 여타의 폐기물에서 추출된 재생가능한 유기 물질로 현재 에너지원으로 쓰여 지고 있는 목재, 식물, 농·임산 부산물, 도시 쓰레기와 산업 폐기물 내의 유기 성분 등을 일컫는다. 요즘 바이오에너지 자원은 대부분 바이오에너지 공급원으로 불리는, 속성으로 자라는 나무나 풀과 같은 에너지 작물의 인공재배를 통해 충당되고 있다.
2. 바이오에너지의 에너지 화 방법
1) 발효-에탄올발효
- 곡식이나 농작물의 줄기와 같은 농산물과 그리고 나무, 종이와 같은 임산물을 효소로 분해 처리하여 발효 → 에탄올 생성
- 에탄올은 휘발유를 대신하여 자동차 및 각종 장비의 연료로 사용
2) 발효-메탄발효
- 음식물 쓰레기, 가축의 배설물, 더러운 찌꺼기 또는 이것을 잔뜩 함유 하고 있는 폐수 같은 것을 공기가 없는 상태에서 썩히면 메탄가스와 이산화탄소 발생
- 메탄가스는 직접 화력을 얻거나, 보일러를 가동 하여 열과 전기를 만듦
3) 직접연소
- 목재, 쓰레기 등을 연소하여 에너지원으로 사용
- 바이오매스의 용도 중 가장 저 위의 것이지만 오늘날 세계 연간 에너지 공급량의 1/6을 벌채된 수목의 연소를 이용해 요리 및 난방용으로 이용
4) 고형연료화
- 가장 오래된 이용 방법이며 연료의 균질성과 에너지 밀도가 높고, 취급이 용이 하다.
- 가장 보급 되어 있는 것이 에탄올의 생산 (액체화) 과 메탄의 생성(가스화)
- 현재 많이 사용되고 있는 화석 연료의 대체 에너지원으로 많이 사용되어 지고 있음
3. 바이오에너지의 장단점
1) 장점
- 물과 온도 조건만 맞으면 지구상 어느 곳에서나 얻을 수 있다.
- 최소의 자본으로 이용기술의 개발이 가능하다.
- 원자력의 이용과 비교할 때 환경보전 적으로 안전하다.
- 에너지를 저장할 수 있다.
- 바이오매스는 종이나 비료 같은 다른 산물을 만들면서 재활용된다.
- 바이오매스 연료의 연소는 석탄연소에 비해 에너지 단위 생산에 훨씬 적은 아황산가스와 이산화질소를 배출한다.
2) 단점
- 바이오매스 자원은 고 습도를 함유하고 있어, 목재 등의 채집과 수거를 비싸게 하고, 순 에너지 산출량을 떨어뜨린다.
- 농약이나 비료를 과다하게 사용할 경우 식수를 오염시키고 야생생태에 해를 끼칠수도 있다.
- 일부 지역에서는 곡물 재배와 경쟁관계를 가질 수도 있다.
- 넓은 산림이나 자연 목초지를 단일한 종의 바이오매스 농장으로 만드는 것은 생물다양성의 감소를 가져온다.
4. 바이오에너지의 국내외 기술현황
1) 국내
- 1993년 음식 쓰레기의 효율적 처리 기술 개발을 목표로 1996년에 5 톤/일 처리 규모의 실험공장 시험을 마치고, 의왕시에 15 톤/일 처리 규모의 바이오가스 발생 시설을 건설 중에 있다.
- 대안에너지 기술 개발 사업으로 연구가 진행 중이나 경제성과 매립지 자체의 문제와 수분이 많은 특성 때문에 아직은 실용화되지 못하고 있다.
- 최근에는 매립지 자체의 문제는 많이 해결되었고 한정된 매립지의 효율적인 이용이 요구되고 있기 때문에 앞으로는 보급이 많이 늘어날 것으로 전망된다.
2) 국외
- 스웨덴, 브라질, 독일, 미국 등 목재자원 풍부한 국가
- 나무 칩 등을 직접 연소시켜 난방이나 발전에 이용하던 것을 가스화하여 정제하고 연소시켜 전기를 얻는 기술
- 1 톤/일 정도의 실험공장을 운영하는 단계
- 직접 연소 발전 기술은 영국, 덴마크, 스웨덴 등지에서 활발히 보급
- 전자는 유럽에서, 후자는 세계적으로 널리 보급
- 1988년 프랑스 아미앙(Amiens)에 최초로 건설된 이래 1993년 현재 유럽에만 12기 이상 가동
- 덴마크: 음식 쓰레기를 축산 폐기물과 통합 처리
- 캘리포니아: 생물 에너지 기술의 개발과 사용에 있어서 나라에서 제일가는 곳. 해마다 생물량의 1.4조 파운드 이상이 전기를 생산하기 위해 태워지며 캘리포니아 전기의 약 2.77% 를 생산.

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