초록 ▼

시간 및 기후조건에 따른 자원활용의 제약이라는 현재 태양열 발전의 한계를 극복하고, 고효율, 양질의 발전을 위한 10kW급 태양열 화학반응 복합발전 시스템의 개발을 목표로 연구개발 추진.
Heliostat 1차반사경 및 Dish 집광장치로 구성된 40kW급 화학반응용 집광시스템 국내 최초 구축.
Ni계열의 촉매 이용 세라믹 Honeycomb 지지체 표면에 Washcoat하는 기법 적용, 촉매 코팅된 돔 형상의 Honeycomb 촉매 흡수기 제작 기술 확립
태양에너지를 이송/저장이 가능한 연료로 전환하는 첨단기술 구현

시간 및 기후조건에 따른 자원활용의 제약이라는 현재 태양열 발전의 한계를 극복하고, 고효율, 양질의 발전을 위한 10kW급 태양열 화학반응 복합발전 시스템의 개발을 목표로 연구개발 추진.
Heliostat 1차반사경 및 Dish 집광장치로 구성된 40kW급 화학반응용 집광시스템 국내 최초 구축.
Ni계열의 촉매 이용 세라믹 Honeycomb 지지체 표면에 Washcoat하는 기법 적용, 촉매 코팅된 돔 형상의 Honeycomb 촉매 흡수기 제작 기술 확립
태양에너지를 이송/저장이 가능한 연료로 전환하는 첨단기술 구현.
복합발전을 위한 태양열의 화학에너지 전환 효율 40% 이상 획득, 65kW급 MT 구동 발전 수행, 터빈을 이용한 복합발전시스템의 전력 변환 효율은 약 26% 획득
개발 기술은 중 소규모 분산형 태양열 복합발전기술 국산화, 대규모 태양열 복합발전 플랜트로 산업화 및 대규모 수소생산 태양열 화학반응시스템 개발에 활용

Abstract ▼

Research contents and scopes of each year are as follows.
o $1^{st}$ year: Development of Solar Concentration System
- Design of dish concentrator for 10kw solar power system
- Design, construction, and test of solar tracking heliostat
- Design, manufacturing, and test of trac

Research contents and scopes of each year are as follows.
o $1^{st}$ year: Development of Solar Concentration System
- Design of dish concentrator for 10kw solar power system
- Design, construction, and test of solar tracking heliostat
- Design, manufacturing, and test of tracking control system
- Theoretical and experimental study on receiver heat transfer
- Theoretical and experimental study on solar chemical reaction
o $2^{nd}$ year: Development of Solar Receiver Reactor
- Construction of solar concentrator
- Design of receiver reactor for 10kW solar power system
- Small-scale receiver reactor experiment
- Development of process control and monitoring systems
o $3^{rd}$ year: Operation and Assessment of Hybrid Power System
- Construction of full-scale receiver reactor
- Performance test of full-scale receiver reactor
- Completion of hybrid system by integrating 65kW MT
- Operation and performance analysis of hybrid power system
- Economic assessment

목차 Contents

• 제 1 장 연구 개요...21
• 제 1 절 연구 필요성...21
• 1. 기술적 측면...21
• 2. 경제적 측면...22
• 제 2 절 연구 목적 및 내용...23
• 1. 최종개발목표...23
• 2. 연차별 목표 및 사업내용...24
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...26
• 제 1 절 태양열발전시스템 종류...26
• 1. 태양열 집광방식...27
• 2. 태양열 발전시스템 종류...30
• 제 2 절 태양열 복합발전시스템 개발 동향 분석...35
• 1. 국내 관련기술의 현황...35
• 2. 국외 관련기술의 현황...36
• 제 3 절 기술개발 현황 분석...43
• 1. 핵심기술 분석...43
• 2. 기술개발과정에서의 애로사항 및 해결...44
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과...46
• 제 1 절 전체 시스템 구성...46
• 1. 집광부...46
• 2. 반응부...47
• 3. 발전부...48
• 제 2 절 태양열 화학반응용 집광시스템 개발...49
• 1. 태양추적 Heliostat 개발...49
• 2. 고정형 Dish 태양열 집광시스템 개발...68
• 3. Flux Mapping 및 분석...92
• 4. 태양추적 제어 시스템 개발...99
• 제 3 절 태양열 메탄개질 화학반응시스템 개발...134
• 1. 태양열 반응기 열전달 실험 연구...134
• 2. 화학반응 시스템 실험 연구...153
• 3. Full-Scale 화학반응기 개발...184
• 제 4 절 복합발전 시스템 구성 및 구동...194
• 1. 태양열 화학반응 시스템 장치 구성...194
• 2. 화학반응시스템 구동 및 결과 분석...201
• 3. MT 발전시스템 구동 및 결과 분석...209
• 4. 복합발전시스템 제어 및 모니터링 시스템 개발...220
• 제 5 절 국내 직달 일사량 분석...231
• 1. 양적 비교평가...232
• 2. 지역별 분포형태...239
• 제 6 절 경제성 분석...240
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...243
• 제 1 절 개발목표 달성도...243
• 1. 집광부 기술 개발...243
• 2. 흡수 반응부 기술개발...244
• 3. 통합/발전부 기술개발...245
• 제 2 절 관련 분야에의 기여도...245
• 제 3 절 미비점 및 개선, 건의 사항...246
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획...248
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보...249
• 제 1 절 SolarPACES 2006 학술대회 참석 및 획득 정보...249
• 1. 획득 정보...249
• 2. 주요 획득 자료...259
• 제 2 절 IEA SolarPACES ExCo 2007 meeting 참석 및 획득 정보...260
• 참고문헌...266
• 부록...273