우선 해양온도차 발전사업에 대한 최근 외국의 평가를 알아보았다. i. 현재의 석유가격 및 예상되는 탄소세로는 기저 전력용으로 현재 석유에 의존하는 적도부근 지역의 매력적인 대안이 될 수 있다. ii. 기본적으로 고정적인 가격하에서 지역의 에너지원으로부터 깨끗한 기저 전력을 제공 할 수 있고 심한 에너지 가격의 변동을 막을 수 있다. iii. 초기투자비가 많지만 연료 비용, 환경비용, 유지보수 등 장기적인 측면에서 경제성이 있을 가능성 존재한다. 본 논문에서는 경제성 분석의 선행연구자료에 해당하는 수명주기 발전원가 계산법, 초기투자비 계산법, 제 에너지원 별 초기투자비 및 운전/정비 비용 통계 등을 연구하여 해양온도차 발전설비의 발전원가를 계산하고 이를 타 에너지원 별 발전원가와 비교 하였다. 그 결과 해양온도차 발전설비의 규모가 50MW이상이면 상업적으로 가치 있는 에너지원이 될 수 있음을 알게 되었고 규모가 점점 커질수록 타 에너지원에 대비하여 유리함을 알 수 있었다. 또한 일반적으로 발전원가가 아직 석탄화력발전, ...
우선 해양온도차 발전사업에 대한 최근 외국의 평가를 알아보았다. i. 현재의 석유가격 및 예상되는 탄소세로는 기저 전력용으로 현재 석유에 의존하는 적도부근 지역의 매력적인 대안이 될 수 있다. ii. 기본적으로 고정적인 가격하에서 지역의 에너지원으로부터 깨끗한 기저 전력을 제공 할 수 있고 심한 에너지 가격의 변동을 막을 수 있다. iii. 초기투자비가 많지만 연료 비용, 환경비용, 유지보수 등 장기적인 측면에서 경제성이 있을 가능성 존재한다. 본 논문에서는 경제성 분석의 선행연구자료에 해당하는 수명주기 발전원가 계산법, 초기투자비 계산법, 제 에너지원 별 초기투자비 및 운전/정비 비용 통계 등을 연구하여 해양온도차 발전설비의 발전원가를 계산하고 이를 타 에너지원 별 발전원가와 비교 하였다. 그 결과 해양온도차 발전설비의 규모가 50MW이상이면 상업적으로 가치 있는 에너지원이 될 수 있음을 알게 되었고 규모가 점점 커질수록 타 에너지원에 대비하여 유리함을 알 수 있었다. 또한 일반적으로 발전원가가 아직 석탄화력발전, biomass co-firing, 풍력발전에 비해 높고, Nuclear, Pulverized coal fired + carbon capture & sequestration, Integrated gasification combined-cycle + carbon capture & sequestration, Stand-alone biomass 및 Ocean tidal current technology하고는 경합하며, Hydrothermal, Enhanced geothermal 및 Ocean wave technology보다는 저렴한 에너지원으로 파악 되었다. 또한, OTEC 발전기술의 효율향상을 위하여 해양온도차 발전의 핵심기술을 분석한 바 해수유입 동력이 매우 커서 에너지 효율을 높이려면 심층수의 유입양을 획기적으로 감소시켜야 한다는 사실을 파악하였고 이에 따라 응축기, 증발기 등의 열교환기 설계기술 및 고 효율 작동유체의 개발이 중요하고 작동유체를 응축하기 위해서 심층수 배관 계통에서 소모되는 동력을 감소시키는 것이 가장 영향력이 큰 변수임을 알게 되었다. 본 논문에서는 폐쇄 OTEC 발전설비의 작동유체를 냉각하는데 있어서 기존방식처럼 심층수를 순환하지 않고 작동유체를 직접 해저까지 유도하여 냉각 후 이를 진공으로 단열된 배관을 통하여 회송시키는 방법으로 ‘ANSYS FLUENT’라는 유체해석 Tool을 사용하여 실시하였다. 그 결과 몇 가지 불확실성이 있기는 하지만 이 새로운 방법이 기존 방법에 대비하여 매우 큰 동력을 절감할 수 있어 전체 유효전력량이 70~80%에 이를 수 있을 가능성을 보여 주었다. 마지막으로 시대적인 흐름으로 보아서 해양온도차 발전기술이 작금에 지구가 처한 에너지, 환경문제를 을 해결할 수 있는 대안의 하나로 평가하고 조선해양공학분야와 협력하여 머지않아 플랜트 ship 시장의 출현을 예상하고 이를 사업화 해가는 방향을 제시하였다.
우선 해양온도차 발전사업에 대한 최근 외국의 평가를 알아보았다. i. 현재의 석유가격 및 예상되는 탄소세로는 기저 전력용으로 현재 석유에 의존하는 적도부근 지역의 매력적인 대안이 될 수 있다. ii. 기본적으로 고정적인 가격하에서 지역의 에너지원으로부터 깨끗한 기저 전력을 제공 할 수 있고 심한 에너지 가격의 변동을 막을 수 있다. iii. 초기투자비가 많지만 연료 비용, 환경비용, 유지보수 등 장기적인 측면에서 경제성이 있을 가능성 존재한다. 본 논문에서는 경제성 분석의 선행연구자료에 해당하는 수명주기 발전원가 계산법, 초기투자비 계산법, 제 에너지원 별 초기투자비 및 운전/정비 비용 통계 등을 연구하여 해양온도차 발전설비의 발전원가를 계산하고 이를 타 에너지원 별 발전원가와 비교 하였다. 그 결과 해양온도차 발전설비의 규모가 50MW이상이면 상업적으로 가치 있는 에너지원이 될 수 있음을 알게 되었고 규모가 점점 커질수록 타 에너지원에 대비하여 유리함을 알 수 있었다. 또한 일반적으로 발전원가가 아직 석탄화력발전, biomass co-firing, 풍력발전에 비해 높고, Nuclear, Pulverized coal fired + carbon capture & sequestration, Integrated gasification combined-cycle + carbon capture & sequestration, Stand-alone biomass 및 Ocean tidal current technology하고는 경합하며, Hydrothermal, Enhanced geothermal 및 Ocean wave technology보다는 저렴한 에너지원으로 파악 되었다. 또한, OTEC 발전기술의 효율향상을 위하여 해양온도차 발전의 핵심기술을 분석한 바 해수유입 동력이 매우 커서 에너지 효율을 높이려면 심층수의 유입양을 획기적으로 감소시켜야 한다는 사실을 파악하였고 이에 따라 응축기, 증발기 등의 열교환기 설계기술 및 고 효율 작동유체의 개발이 중요하고 작동유체를 응축하기 위해서 심층수 배관 계통에서 소모되는 동력을 감소시키는 것이 가장 영향력이 큰 변수임을 알게 되었다. 본 논문에서는 폐쇄 OTEC 발전설비의 작동유체를 냉각하는데 있어서 기존방식처럼 심층수를 순환하지 않고 작동유체를 직접 해저까지 유도하여 냉각 후 이를 진공으로 단열된 배관을 통하여 회송시키는 방법으로 ‘ANSYS FLUENT’라는 유체해석 Tool을 사용하여 실시하였다. 그 결과 몇 가지 불확실성이 있기는 하지만 이 새로운 방법이 기존 방법에 대비하여 매우 큰 동력을 절감할 수 있어 전체 유효전력량이 70~80%에 이를 수 있을 가능성을 보여 주었다. 마지막으로 시대적인 흐름으로 보아서 해양온도차 발전기술이 작금에 지구가 처한 에너지, 환경문제를 을 해결할 수 있는 대안의 하나로 평가하고 조선해양공학분야와 협력하여 머지않아 플랜트 ship 시장의 출현을 예상하고 이를 사업화 해가는 방향을 제시하였다.
Firstly the recent evaluation on ocean thermal energy conversion power (hereinafter called ‘OTEC’.) has been investigated; i. For the current price of oil and future expected carbon tax, OTEC can be an attractive alternative solution as a baseline power in tropical regions where it largely depends o...
Firstly the recent evaluation on ocean thermal energy conversion power (hereinafter called ‘OTEC’.) has been investigated; i. For the current price of oil and future expected carbon tax, OTEC can be an attractive alternative solution as a baseline power in tropical regions where it largely depends on oil. ii. Basically OTEC can afford to supply clean baseline power at a fixed price and protect severe fluctuation of energy price, using local energy resources. iii. OTEC consumes higher capital expenditure but there may be a possibility of having long-term advantage in regard of fuel, environmental and maintenance expenditure. The following preceding researches having been studied, the cost of energy for OTEC has been calculated and compared with those of various other energy resources for its economical analysis. i. Calculation of lifetime power cost ii. Calculation of capital expenditure iii. Statistical data for capital and operational expenditures per various energy resource As a result, OTEC would be a commercially feasible energy source for the power scale of 50MW and the bigger scale is, the more economical it would be than other energy resources. And it has been found that generally the cost of energy for OTEC is located at; i. still higher level than coal firing, biomass co-firing and wind power sources ii. Equivalent level with nuclear, pulverized coal fired + carbon capture & sequestration, integrated gasification combined-cycle + carbon capture & sequestration, Stand-alone biomass and ocean tidal current technology iii. Lower level that hydrothermal, enhanced geothermal and ocean wave technology In addition, the core technology of OTEC has been identified for the enhancement in the thermal efficiency of OTEC. It has been proven that a large proportion of power generated by OTEC has to be re-consumed for seawater supply into OTEC and especially cold water supply quantity has to be drastically reduced in order that high efficient OTEC is realized. Accordingly it is noted that the importance of technologies is thoroughly related with condenser, vaporizer and the development of high-efficient working fluids and ultimately the reduction of power required for condensing of working fluid with cold water piping is mostly influential factors in OTEC. In this study, it has been adopted the methodology of directly inducing working fluid from circulation pump to seabed and returning to evaporator through vacuum adiabatic piping, for the condensing of working fluid in closed loop OTEC, without circulating working fluid which shown in conventional one. And a computerized fluid dynamics tool, ‘ANSYS FLUENT’ has been utilized for this analysis. The analysis has showed the possibility that this new trial would lead to a huge amount of reduction of power consumption and thus resulting effective power generation capacity could be 70~80% of totally generated power by the closed loop OTEC, though some uncertainty are observed. Finally this study has mentioned that OTEC would be made an alternative solution for current global energy and environmental problems by the streams of times and also suggested a few commercialization directions, forecasting OTEC plant ship could an emerging market sooner and later, with the aid of shipbuilding and offshore plant engineering,
Firstly the recent evaluation on ocean thermal energy conversion power (hereinafter called ‘OTEC’.) has been investigated; i. For the current price of oil and future expected carbon tax, OTEC can be an attractive alternative solution as a baseline power in tropical regions where it largely depends on oil. ii. Basically OTEC can afford to supply clean baseline power at a fixed price and protect severe fluctuation of energy price, using local energy resources. iii. OTEC consumes higher capital expenditure but there may be a possibility of having long-term advantage in regard of fuel, environmental and maintenance expenditure. The following preceding researches having been studied, the cost of energy for OTEC has been calculated and compared with those of various other energy resources for its economical analysis. i. Calculation of lifetime power cost ii. Calculation of capital expenditure iii. Statistical data for capital and operational expenditures per various energy resource As a result, OTEC would be a commercially feasible energy source for the power scale of 50MW and the bigger scale is, the more economical it would be than other energy resources. And it has been found that generally the cost of energy for OTEC is located at; i. still higher level than coal firing, biomass co-firing and wind power sources ii. Equivalent level with nuclear, pulverized coal fired + carbon capture & sequestration, integrated gasification combined-cycle + carbon capture & sequestration, Stand-alone biomass and ocean tidal current technology iii. Lower level that hydrothermal, enhanced geothermal and ocean wave technology In addition, the core technology of OTEC has been identified for the enhancement in the thermal efficiency of OTEC. It has been proven that a large proportion of power generated by OTEC has to be re-consumed for seawater supply into OTEC and especially cold water supply quantity has to be drastically reduced in order that high efficient OTEC is realized. Accordingly it is noted that the importance of technologies is thoroughly related with condenser, vaporizer and the development of high-efficient working fluids and ultimately the reduction of power required for condensing of working fluid with cold water piping is mostly influential factors in OTEC. In this study, it has been adopted the methodology of directly inducing working fluid from circulation pump to seabed and returning to evaporator through vacuum adiabatic piping, for the condensing of working fluid in closed loop OTEC, without circulating working fluid which shown in conventional one. And a computerized fluid dynamics tool, ‘ANSYS FLUENT’ has been utilized for this analysis. The analysis has showed the possibility that this new trial would lead to a huge amount of reduction of power consumption and thus resulting effective power generation capacity could be 70~80% of totally generated power by the closed loop OTEC, though some uncertainty are observed. Finally this study has mentioned that OTEC would be made an alternative solution for current global energy and environmental problems by the streams of times and also suggested a few commercialization directions, forecasting OTEC plant ship could an emerging market sooner and later, with the aid of shipbuilding and offshore plant engineering,
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