| 초록 |
용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell) 발전 방식은 기존의 천연가스이외에도 석탄가스등 다양한 연료 사용이 가능하다. 또한, 고온의 스팀을 이용하여 복합발전을 할 수 있고 저공해, 고효율 발전 방식으로 각광 받고 있다. 선진 각국에서는 기술개발을 지속적으로 추진하여 상용화 단계에 들어가고 있으며 특히, 미국에서는 상압형 내부 개질방식을 개발하며, 일본에서는 가압형 외부개질 방식을 개발하고 있다. 현재 국내에서는 전력연구원을 중심으로 국가 선도 기술 개발과제로 100 kW급 외부개질형 용융탄산염 연료전지 시스템 개발의 2단계 과제를 수행중이다. 본 연구과제의 최종 목표인 100 kW급 MCFC 시스템은 분산형 전원과 대규모 발전 시스템의 소형 모듈의 기능으로서의 역할이 가능할 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 전력연구원에서 개발중인 100 kW급 시스템에 대하여 시스템 전체의 효율을 분석하고 주어진 시스템에 대한 효율 증대 방향 검토와 함께 미국 및 일본에서 개발중인 연료전지 발전 시스템에 대한 효율 분석 및 시스템 특성을 비교 분석하여 향후 실제 시스템의 설계 및 운전 기술에 기본적인 효율 및 경제성 검토의 자료를 마련하고자 한다. 이러한 분석은 향후 시스템의 대형화에 직접적인 영향을 미치게 되며 시스템 설치 단계에 앞서 연료전지 스택뿐만 아니라 발전시스템 전체의 효율성 및 경제성에 중요한 영향을 미치게 될 것이다. 이러한 공정 시스템 모사 및 효율 분석은 발전 시스템의 효율 분석을 위한 상용 소프트웨어인 CYCLE TEMPO를 이용하였고, 전체 공정의 효율에 미치는 영향을 분석하기 위하여 주어진 시스템 구성, 크기, 단위 기기 효율, 연료 및 공기 이용률 변화에 따른 전체 시스템 효율에 미치는 세부적인 영향 분석을 토대로 하였다.
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