복합열원 온도차발전을 위한 풍력열 이용시스템 기초연구

Abstract

온도차 발전은 열원과 열침 사이의 온도차를 이용하여 전기를 생산하는 방식이므로, 온도차 발전시스템의 효율 향상 뿐 아니라 크고 안정된 열원과 열침을 개발하는 것이 필요하다. 열침으로서 해양심층수 개발이 용이한 우리나라와 같은 중위도 지방에서는 양호한 열원을 개발하는 것이 매우 중요한 일이며, 지역별로 가용한 열원을 찾고 복합하는 것이 필요하다. 이를 위해, 해양심층수를 기반으로 다양한 열원, 태양열, 풍력열, 소각열 등의 미활용 열원을 이용하는 복합온도차 발전시스템을 개발하고 있다. 본 연구는 복합온도차발전을 위한 열원의 하나로서 풍력열 이용시스템을 이용한 구성 방법, 풍력열 변환시스템 등을 정리하고, 새로운 풍력발전 변환장치를 선정하여 적용성 평가실험을 실시하였다. 본 실험에서는 연직 지느러미형 나선식 풍력터빈 2기를 채택하였고, 전열식 열저장시스템으로서의 적용성 실험을 수행하였다. 현장실험은 2013년 하절기간 실시되었고, 풍속 및 풍향에 따른 풍력터빈의 온열 확보량을 분석하여, 복합열원 온도차발전의 증발열원의 하나로서 사용하기 위한 기초자료를 확보할 수 있었다.양호한 열원을 개발하는 것이 매우 중요한 일이며, 지역별로 가용한 열원을 찾고 복합하는 것이 필요하다. 이를 위해, 해양심층수를 기반으로 다양한 열원, 태양열, 풍력열, 소각열 등의 미활용 열원을 이용하는 복합온도차 발전시스템을 개발하고 있다. 본 연구는 복합온도차발전을 위한 열원의 하나로서 풍력열 이용시스템을 이용한 구성 방법, 풍력열 변환시스템 등을 정리하고, 새로운 풍력발전 변환장치를 선정하여 적용성 평가실험을 실시하였다. 본 실험에서는 연직 지느러미형 나선식 풍력터빈 2기를 채택하였고, 전열식 열저장시스템으로서의 적용성 실험을 수행하였다. 현장실험은 2013년 하절기간 실시되었고, 풍속 및 풍향에 따른 풍력터빈의 온열 확보량을 분석하여, 복합열원 온도차발전의 증발열원의 하나로서 사용하기 위한 기초자료를 확보할 수 있었다.