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이 논문에서는 3세대 바이오매스 중 거대조류, 즉 해조류 바이오매스로부터 유래된 바이오가스를 연료로 사용하여 열, 전력 및 수소를 생산하는 삼중발전의 타당성 평가를 수행하였다. 이를 위해 3 MW급 고체산화물 연료전지와 가스터빈, 그리고 유기 랭킨 사이클로 이루어진 상용 규모의 열, 전력 및 수소 생산공정을 공정모사기를 사용하여 설계, 모사하였고, 공정모사로부터 얻은 열 및 물질 수지를 통해 각 단위조작 장치의 가격을 추정하고 경제성을 분석하였다. 수소를 생산하기 위해 고체산화물 연료전지의 설계를 수정하였는데, 연료전지 내 애프터-버너를 제거하고 수성-가스 전환 반응기를 추가하였다. 공정모사 결과 설계된 삼중발전 공정은 시간당 3.47톤의 건조 갈조류 원료로부터 생산된 2톤의 바이오가스를 이용하여 2.3 MW의 전력과 50kg hr<SUP>-1</SUP>의 수소를 37%의 효율로 생산한다. 이 결과를 토대로 가장 현실적인 시나리오에 대해 경제적으로 평가하고 BESP (breakeven electricity selling price)를 계산하였는데, ¢10.45 kWh<SUP>-1</SUP>로 기존의 고정 발전 대비 동등 이상의 수준으로 나타났다.
목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 연구방법
3. 모사 및 경제성 분석 결과
4. 결론
References
참고문헌 (21)
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International Energy Outlook 2019
Murphy, J. D. / 2015 / A Perspective on Algal Biogas / IEA Bioenergy :1~38
Fasahati, P. / 2017 / Potential of Brown Algae for Sustainable Electricity Production through Anaerobic Digestion / Energ. Convers. Manag 135:297~307
Ormerod, R. M / 2003 / Solid Oxide Fuel Cells / Chem. Soc. Rev 32(1):17~28
2013 / Biogas and Fuel Cells Workshop Summary Report
Murphy, J. D. / 2015 / A Perspective on Algal Biogas / IEA Bioenergy :1~38
Fasahati, P. / 2017 / Potential of Brown Algae for Sustainable Electricity Production through Anaerobic Digestion / Energ. Convers. Manag 135:297~307
Ormerod, R. M / 2003 / Solid Oxide Fuel Cells / Chem. Soc. Rev 32(1):17~28
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