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신재생에너지를 활용한 해수담수화플랜트 개발동향과 전망

Technical Trend of Seawater Desalination Plant Using Renewable Energy

대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회, 2011 July 20, 2011년, pp.1368 - 1369  

최재백 (한국수자원공사 수도기술처) ,  정창희 (한국수자원공사 수도기술처) ,  박승규 (한국수자원공사 수도기술처)

초록
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이 연구는 최근 물 부족시대를 대비한 차세대 기술로 각광 받고 있는 해수담수화설비의 동력을 기존의 화석연료에서 신재생에너지로 전환하고 있는 세계적인 추세와 기술동향을 살펴보고 국내 적용 가능성을 검토한 것이다. 특히 태양열, 태양광, 풍력 등을 활용하여 MENA(Middle East Asia & North Africa), 스페인, 지중해 연안 등의 지역에서 추진 중인 프로젝트의 성과를 살펴보고, 이를 토대로 극심한 물 부족으로 불편을 겪고 있는 국내 해안 도서지역에 적용할 수 있는 방안을 검토하였다.

AI 본문요약
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성능/효과

  • [2] DLR은 CSP-MED, CSP-RO 등의 시스템을 통해 24,000(㎥/일)의 정수와 21MW 수준의 전력을 수요자에게 공급할 경우, 연료비는 기존 플랜트의 5% 수준, 생산원가는 0.3€(464.7원)/㎥까지 낮출 수 있다고 판단하였다.
  • 기존의 해수담수화플랜트는 증발법(MED, MSF 등, 13kWh/㎥)에 비해 역삼투막 방식(RO, 3.5~5.5kWh/㎥)이 에너지효율이 높았으나(GWI), PSA의 CSP-MED 플랜트는 2.2~2.4kWh/㎥, CSP-RO는 4.9~5.9kWh/㎥으로, 태양열을 적극 활용한 MED방식이 4%~11% 에너지절감이 가능한 것으로 나타 났다.[1], [2] e.

후속연구

  • 하지만 이들 지역에 태양열, 태양광을 활용한 해수담수화시설은 집열판 및 태양광 셀 설치에 많은 면적을 필요로 하므로 면적이 작은 도서 여건상 어려울 것으로 판단된다. 그러나 현재 국내 서남부해안은 연간 평균풍속 7.0m/s 수준[21]으로, 풍력-RO를 추진 중인 MENA 지역(평균풍속 6~7m/s)과 풍력자원은 비슷한 수준이며, 시설 설치에 많은 면적이 필요하지 않으므로, 도서지역의 물 부족과 전력 확보를 위해 풍력터빈을 이용한 역삼투막 방식의 해수담수화시설을 설치하고, 연속적인 풍력발전이 어려울 경우를 대비해 충분한 용량의 정수탱크를 확보, 풍력발전이 가능한 날에 미리 정수를 생산하여 저장하는 방법으로 기존의 발전용 유류비 및 해수담수화 전력비 절감이 가능할 것으로 판단되며, 이를 위해 파일럿플랜트 건설 등에 대한 연구가 선행되어야 할 것이다.
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