초록 ▼

수소 연료전지 통합기술 개발 실증사업은 수소를 기반으로 하는 통합된 에너지 체계를 미리 구성하고 실증 기술을 확보함으로써 향 후 수소 사회의 도래를 대비한 신 에너지 기술의 확보라는 측면에서 당 연구기관의 역할 및 그 파급효과가 매우 클 것으로 판단된다.
올해 일차년도 사업에서는 통합 실증단지에 대한 전체적인 개념설계가 이루어졌으며 이를 바탕으로 신재생 발전 및 수소 연료전지 시스템들에 대한 규모 및 사양이 확정되었으며 이들의 상호 연계를 위한 전기적 제어 방안 또한 설계되었다. 또한, 통합 실증단지가 조성될 부지 및 실증단지

수소 연료전지 통합기술 개발 실증사업은 수소를 기반으로 하는 통합된 에너지 체계를 미리 구성하고 실증 기술을 확보함으로써 향 후 수소 사회의 도래를 대비한 신 에너지 기술의 확보라는 측면에서 당 연구기관의 역할 및 그 파급효과가 매우 클 것으로 판단된다.
올해 일차년도 사업에서는 통합 실증단지에 대한 전체적인 개념설계가 이루어졌으며 이를 바탕으로 신재생 발전 및 수소 연료전지 시스템들에 대한 규모 및 사양이 확정되었으며 이들의 상호 연계를 위한 전기적 제어 방안 또한 설계되었다. 또한, 통합 실증단지가 조성될 부지 및 실증단지 내 시스템 배치 방안이 계획되었다.
통합 실증단지를 구성하는 개별 시스템 중 발전시스템으로는 10kw급 추적식 태양광 시스템이 당해 연도에 설치 및 시험 운전 되었으며, 수소 기반 시스템으로는 수전해 및 연료전지 시스템이 확보 되었다.
이상과 같이 올 일차년도에는 수소 연료전지 통합기술 개발 실증 단지에 대한 구체적인 계획 수립과 일부 신재생 발전 및 수소 연료전지 시스템이 확보된 상태이며, 향후에는 기타 세부시스템 설치 및 상호 연계 시스템 구축을 통한 통합 운전을 수행함으로써 국내 처음으로 수소 연료전지 통합 실증단지를 조성하고 운전함으로써 국내 수소 연료전지 기술에 대한 실증기술 확보, 다양한 원천 기술의 성능평가 기지화 및 대국민 홍보 및 교육의 장으로써 충실히 그 역할을 다할 수 있으리라 기대된다.

Abstract ▼

The project is in the first stages of designing and assembling the system. During the 1st year we have prepared a conceptual design of the power park and solar power system and polymer electrolyte water electrolyzer system.
In the conceptual design of the power park, detailed specification of com

The project is in the first stages of designing and assembling the system. During the 1st year we have prepared a conceptual design of the power park and solar power system and polymer electrolyte water electrolyzer system.
In the conceptual design of the power park, detailed specification of comprising systems was concluded and specific approach for the integration of renewable power sources and hydrogen-based systems was planned. In addition, site and detailed lay our for the power park was confirmed.
Based on the 1st yew activities, further work will be done about the preparation of other renewable sources including wind and solar thermal and integration with hydrogen-based systems such as electrolyzer, storage tank and fuel cell.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...3
• SUMMARY...6
• CONTENTS...9
• 목차...11
• 그림목차...14
• 표목차...17
• 제 1 장 서론...18
• 제 1 절 사업 개요...18
• 1. 사업 배경 및 필요성...18
• 2. 사업 목표 및 내용...19
• 제 2 절 국내외 사업 동향...21
• 1. 국외 사업 동향...21
• 가. 미국...21
• 나. 일본...30
• 다. 유럽...33
• 라. 기타...39
• 2. 국내 사업 동향...42
• 가. 수소에너지 연구...42
• 나. 연료전지 연구...42
• 다. 신재생에너지 발전 시스템 연구...43
• 라. 수소.연료전지 통합기술 실증단지...44
• 제 2 장 본론...45
• 제 1 절 통합 실증 단지 개념 설계...45
• 1. 입지선정...45
• 가. 입지분석...45
• 나. 토지분석...45
• 다. 도로망 및 토지이용현황...45
• 라. 시각적 환경 요소...46
• 마. 지역현황 및 시사점...47
• 2. 통합 시스템 개념 설계...47
• 제 2 절 추적식 태양광 발전 시스템 구축...50
• 1. 개요...50
• 2. 추적형 태양광 발전시스템의 개요...50
• 가. 추적형의 필요성...50
• 나. 추적형 태양광 발전시설 개요...51
• 다. 추적형 태양광 발전시스템 구성...52
• 라. 설치 방식에 따른 PV 시스템 성능 비교 분석...58
• 제 3 절 수전해 시스템 구축...61
• 1. 개요...61
• 2. 수전해 시스템 선정...62
• 가. 문헌 조사...62
• 나. 수전해 시스템 선정...67
• 3. 수전해 시스템 구축...70
• 제 4 절 연료전지 시스템 구축...73
• 1. 시스템 선정...73
• 2. 시스템 성능 시험...76
• 제 5 절 통합 시스템 연계 및 제어 설계...79
• 1. 전체 시스템 구성...79
• 2. 제어, 보호 및 감시 설비...80
• 가. 분산형 전원 배전계통 연계 기술 기준...80
• 나. 적용 규격...80
• 다. 사용 상태...80
• 라. 주요제품의 사양 및 성능...81
• 3. 전기 품질 DB 구축...85
• 제 6 절 풍력 발전시스템 설계...94
• 1. 부지여건...94
• 가. 부지 분석...94
• 나. 풍력발전기 설치 위치...95
• 2. 신재생연구기지주변의 바람자원 분석...96
• 가. 행원지역의 풍황분석...96
• 나. 김녕지역의 풍황분석...100
• 3. 100kW급 풍력발전기의 일반제원...106
• 가. 개요...106
• 나. 풍력발전시스템 운전모드 및 운전흐름도의 예...107
• 제 7 절 태양열 발전시스템 설계...110
• 1. 태양열 발전의 개요...110
• 2. 집광방식에 따른 태양열 발전의 분류...112
• 3. Dish형 태양열 발전시스템 국내.외 현황...113
• 4. Dish형 태양열 발전시스템 설계...115
• 가. 10kW급 태양열 발전시스템 구축에 적용되는 기본설계조건...115
• 나. Concentrator 설계...115
• 다. 반사경 제작을 위한 기초설계...118
• 라. Stilting 엔진 발전 시스템...119
• 제 8 절 수소 저장 시스템 설계...120
• 1. 수소연료전지 통합시스템에서 수소저장 시스템의 역할...120
• 2. 수소저장 시스템 구축을 위한 사전 조사...121
• 가. 시설 적용 법규 검토...121
• 나. 주요 설비의 사양...122
• 3. 수소저장 시스템 구축(안)...123
• 제 3 장 결론...125
• 제 1 절 당해 연도 사업 요약...125
• 제 2 절 향후 추진 계획...125
• 제 3 절 기대 효과 및 활용 방안...126
• 참고문헌...127