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5 Nm3 /hr급 알카라인 수전해 시스템 안전기준 분석 및 안전성능 평가에 관한 연구
A Study on the Analysis of Safety Standard and Evaluation of Safety Performance for the 5 Nm3 /hr Class Alkaline Water Electrolysis System 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.22 no.6, 2018년, pp.65 - 75  

김지혜 (한국가스안전공사 가스안전연구원) ,  이은경 (한국가스안전공사 가스안전연구원) ,  김민우 (한국가스안전공사 가스안전연구원) ,  오건우 (한국가스안전공사 가스안전연구원) ,  이정운 (한국가스안전공사 가스안전연구원) ,  김우섭 ((주)수소에너젠)

초록
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풍력에너지는 낮에 비해 야간에 많은 잉여전력을 발생시키기 때문에 야간에 생산되는 전력은 버려지고 있는데, 이 문제를 해결하기 위해 풍력 등 재생에너지를 연계한 수전해 하이브리드 시스템 개발이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 하이브리드 시스템 안전성 향상을 위해 국내 외 수전해 시스템 기준의 평가항목을 분석하였고, 평가 항목을 토대로 수전해 시스템의 안전성능 시험항목을 도출하였다. $5Nm^3/hr$급 수전해 시스템의 안전성능 평가를 위하여 시험항목 중 효율측정시험, 수소발생압력시험, 수소 순도시험을 평가하였다. 그 결과 수소발생량은 $5.10Nm^3/hr$, 스택효율은 $4.97kWh/Nm^3$로 산출되었고, 이때 발생한 수소의 순도는 99.993%로 국제기준 ISO 14687, SAE J2719에 명시된 순도보다 높은 순도의 수소를 생산하였음을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 향후 수전해 시스템의 구축과 안전성능을 평가에 도움이 될 것이라고 기대한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The wind energy produced at night is being discarded because of the excess power generated at night compared to daytime. To solve this problem, In this study, we analyzed the evaluation contents for evaluation of domestic and overseas water electrolysis systems and drew contents for safety performan...

주제어

표/그림 (13)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 고체산화물 수전해법의 경우, 산소이온 또는 수소이온의 전도성을 갖는 산화물막을 이용하는 방법으로 700~900℃의 높은 온도 조건에서 운전한다. 본 연구에서는 여러 수전해법 중 낮은 온도에서 운전하며 기술의 성숙도 및 경제성 측면에서 가장 안정적인 기술로 평가되는 알카라인수전해 시스템을 이용하여 풍력에너지 잉여전력을 이용한 수전해-연료전지-하이브리드 시스템을 실증하고자 한다.
  • 본 연구에서는 재생에너지 연계 수전해-하이브리드 시스템에서 수전해 시스템을 중심으로 안전성능평가기술을 개발하고 개발된 평가기술을 기반으로 5 Nm3/hr급 알카라인 수전해 시스템의 안전성능을 평가하였다
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
재생에너지는 무엇인가? 우리나라의 경우, 2014년도에 산업통상자원부에서는 신에너지 및 재생에너지 개발․이용․보급 촉진법을 제정하였고, 신에너지 및 재생에너지 산업의 활성화를 통하여 에너지원을 다양화하고, 에너지의 안정적인 공급, 에너지 구조의 환경친화적 전환 및 온실가스 배출의 감소를 추진함으로써 환경의 보전, 국가경제의 건전하고 지속적인 발전과 국민복지의 증진에 이바지하는 목적을 갖는다. 신에너지 및 재생에너지 개발․이용․보급 촉진법 제 2조에 따르면 신재생에너지는 신에너지와 재생에너지를 합쳐 부르는 말로, 신에너지는 새로운 에너지를 전환하는 기술을 뜻하며 그에 따른 에너지로는 3개의 분야로 나누어 석탄을 가스화/액화시킨 에너지, 수소에너지, 연료전지로 구분하고, 재생에너지는 고갈되지 않는 에너지 자원을 뜻하며 8개의 분야로 나누어 그에 따른 에너지로 태양열, 지열, 풍력, 수력, 바이오매스 등으로 구분한다[2]. 화석연료 사용 급증으로 인한 기후변화와 미세먼지 등 환경오염 문제가 대두됨에 따라 신재생에너지는 화석연료를 대체하는 에너지원으로 떠오르고 있다.
신재생에너지는 무엇인가? 우리나라의 경우, 2014년도에 산업통상자원부에서는 신에너지 및 재생에너지 개발․이용․보급 촉진법을 제정하였고, 신에너지 및 재생에너지 산업의 활성화를 통하여 에너지원을 다양화하고, 에너지의 안정적인 공급, 에너지 구조의 환경친화적 전환 및 온실가스 배출의 감소를 추진함으로써 환경의 보전, 국가경제의 건전하고 지속적인 발전과 국민복지의 증진에 이바지하는 목적을 갖는다. 신에너지 및 재생에너지 개발․이용․보급 촉진법 제 2조에 따르면 신재생에너지는 신에너지와 재생에너지를 합쳐 부르는 말로, 신에너지는 새로운 에너지를 전환하는 기술을 뜻하며 그에 따른 에너지로는 3개의 분야로 나누어 석탄을 가스화/액화시킨 에너지, 수소에너지, 연료전지로 구분하고, 재생에너지는 고갈되지 않는 에너지 자원을 뜻하며 8개의 분야로 나누어 그에 따른 에너지로 태양열, 지열, 풍력, 수력, 바이오매스 등으로 구분한다[2]. 화석연료 사용 급증으로 인한 기후변화와 미세먼지 등 환경오염 문제가 대두됨에 따라 신재생에너지는 화석연료를 대체하는 에너지원으로 떠오르고 있다.
에너지 저장 시스템 기술은 무엇이고 장점은 무엇인가? 이를 보안하고자 수전해 시스템을 이용하여 재생에너지의 잉여전력을 수소로 저장하는 에너지 완충 기능을 갖춘 수소 에너지 저장 시스템(Hydrogen Energy Storage System, H-ESS) 기술도 실증연구를 통하여 개발되고 있다[3]. 이 시스템은 배터리와 수전해를 결합한 기술로 시스템의 수명을 증가시킬 수 있고, ESS를 통해 신재생에너지의 장점을 갖는다. 유럽을 중심으로 미국, 호주 등 국외에서도 에너지 지속성을 향상시킬 수 있는 재생에너지 연계 수전해 하이브리드 시스템에 대한 다양한 실증이 진행 중에 있다.
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참고문헌 (27)

  1. Kim, K. H., "Adoption of Paris Agreement and Korea's Countermeasures", Korea Energy Economics Institute, 211, 22-27, (2016) 

  2. New Energy and Renewable Energy Development, Use and Supply Promotion Law, Ministry of Trade, Industry and Energy, (2014) 

  3. Status of Energy Storage Systems(ESS), Industrial Bank of Korea Technology Issue, 78-105, (2014) 

  4. Lee, S. H., "Recent Global Issues and Implications of Renewable Energy", Industrial Bank of Korea Technology Issue, 72-93, (2016) 

  5. Lee, S. H., "The Role of Hydrogen Energy for Renewable Energy 3020", Industrial Bank of Korea Technology Issue, 749, 55-69, (2018) 

  6. Woo, S. K., You, J. H., and Moon, S. B., "Technology of High-Efficiency Water Electrolysis", News & Information for Chemical Engineers, 27(4), 429-433, (2009) 

  7. Diogo M. F. Santos and Cesar A. C. Sequeira, "Hydrogen Production by Alkaline Water Electrolysis", Quim. Nova, 36(8), 1176-1193, (2013) 

  8. Janusz Kotowicz, Michal Jurczyk, "Analysis of Hydrogen Production in Alkaline Electrolyzers", Journal of Power Technologies, 96(3), 149-156, (2016) 

  9. Manabe. A., Hashimoto. T., Kashiwase. M., "Study of Alkaline Water Electrolysis", ECS Transactions, 41(31), 1-7, (2012) 

  10. Alfredo Ursua, Luis M. Gandia, "Hydrogen Production from Water Electrolysis : Current Status and Future Trends", Proceedings of the IEEE, 100(2), 410-426, (2012) 

  11. Schmidt. O., Gambhir. A., Staffell. I., "Future Cost and Performance of Water Electrolysis : An Expert Elicitation Study", International Journal of Hydrogen Energy, 42, 30470-30492, (2017) 

  12. Frano Barbir, "PEM Electrolysis for Production of Hydrogen from Renewable Energy Sources", Solar Energy, 78, 661-669, (2005) 

  13. Jun Chi, Hongmei Yu, "Water Electrolysis based on Renewable Energy for Hydrogen Production", Chinese Journal of Catalysis, 39, 390-394, (2018) 

  14. Qingshan Li, Yifeng Zheng, Wanbing Guan, "Achieving High-Efficiency Hydrogen Production Using Planar Solid-Oxide Electrolysis Stacks", International Journal of Hydrogen Energy, 39, 10833-10842, (2014) 

  15. Jan Pawel Stempien, Qiang Sun, Siew Hwa Chan, "Solid Oxide Electrolyzer Cell Modeling: A Review", Journal of Power Technologies, 93, (4), 216-246, (2013) 

  16. ISO 16110-1 : Hydrogen Generators Using Fuel Processing Technologies - Part 1 :Safety, International Organization for Standardization, (2007) 

  17. ISO 22734-1 : Hydrogen Generators Using Water Electrolysis Process-Part 1 :Industrial and commercial, International Organization for Standardization, (2008) 

  18. ISO 22734-2 : Hydrogen Generators Using Water Electrolysis Process - Part2 : Residential Applications, International Organization for Standardization, (2011) 

  19. ISO T/R 15916 : Basic Considerations for the Safety of Hydrogen Systems, International Organization for Standardization, (2015) 

  20. GB/T 19774 : Specification of Water Electrolyte System for Producing Hydrogen, Chinese Standard, (2005) 

  21. ISO 14687 : Hydrogen Fuel Quality - Product Specification, International Organization for Standardization, (1999) 

  22. SAE J2719 : Hydrogen Fuel Quality for Fuel Cell Vehicle, Society of Automotive Engineers, (2011) 

  23. Park, S. A., Lee, E. K., and Lee, J. W., "A Study on Performance Characteristic and Safety of Alkaline Water Electrolysis System", Trans. of Korean Hydrogen and New Energy Society, 28(6), 601-609, (2017) 

  24. Lee, T. H., "Overview and Prospect of the Water Electrolysis Device Technology", Journal of the Electric World, 14-17, (2015) 

  25. "고압가스의 품질기준과 품질검사방법 등에 관한 고시", 산업통상자원부고시, 제2016-12호 

  26. ISO 14687-2 : Hydrogen Fuel - Product Specification - Part 2: Proton Exchange Membrane (PEM) Fuel Cell Applications for Road Vehicles, International Organization for Standardization, (2012) 

  27. Study on Development of Water Electrolysis in the EU-Final Report, E4tech Sarl with Element Energy Ltd for the Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking, (2014) 

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