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저자정보
조준현 (한국에너지기술연구원) 신형기 (한국에너지기술연구원) 노철우 (한국에너지기술연구원) 백영진 (한국에너지기술연구원) 이길봉 (한국에너지기술연구원) 최봉수 (한국에너지기술연구원) 조종재 (한국에너지기술연구원) 이범준 (한국에너지기술연구원) 허균철 (한국에너지기술연구원) 나호상 (한국에너지기술연구원)
저널정보
대한설비공학회 대한설비공학회 학술발표대회논문집 대한설비공학회 2020년도 하계학술발표대회 논문집
발행연도
2020.6
수록면
106 - 109 (4page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2022

히트펌프 활용 카르노 배터리의 열저장 기술 개발 동향
조준현 ,  신형기 ,  최봉수 외 8명 대한설비공학회 학술발표대회논문집 2022.11 학술대회자료

2020

열펌프를 활용한 카르노 배터리 기술 동향 분석
조준현 ,  신형기 ,  노철우 외 7명 대한설비공학회 학술발표대회논문집 2020.06 학술대회자료

초록· 키워드

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재생에너지 발전 비율이 높아짐에 따라, 에너지 저장 장치의 필요성은 증대되고 있으며, 특히 전기화학적 배터리 이외의 대용량, 장주기, 안전한 에너지 저장 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 최근 주목 받는 기술로 전력을 열펌프 등을 이용하여 열에너지 형태로 저장하고, 다시 발전사이클을 구동하여 전력을 얻는 방식인 카르노 배터리(Carnot Battery) 개념이 유럽 및 미국을 중심으로 활발히 연구가 진행되고 있다. 이에 국제에너지기구(IEA) 내 국제공동연구 프로그램(Annex)으로 카르노 배터리 연구가 2020년 3월 공식 출범하였으며, 독일, 영국, 미국 등 다양한 국가의 47개의 기관이 참여하여 카르노 배터리의 정의, 개발 방향, 경제성 등에 대한 연구를 진행할 예정이다. 한국에서는 한국에너지기술연구원이 참여하고 있으며, 본 국제공동연구 프로그램을 통해 각 기관의 기술 동향을 공유하고 있다. 카르노 배터리의 초기 실증 모델로 전기히터-Rock bed-스팀랭킨 발전사이클 컨셉의 실증 연구가 독일 및 덴마크 주도로 진행되고 있으며, 상용 히트펌프와 유기랭킨사이클(ORC) 조합 컨셉의 lab-scale 연구가 유럽에서 진행중이다. 독일에서는 노후 석탄화력 플랜트의 발전부를 사용하고 보일러부를 전력-열변환 시스템으로 retrofit 하는 컨셉으로 카르노 배터리 실증을 위한 pre-FEED 연구가 진행중이다. 전기히터-랭킨사이클 조합의 경우 경제성을 바탕으로 충방전효율(RTE, Roundtrip Efficiency) 30% 이상 수준을 제시하고 있으며 브레이튼 사이클 컨셉의 경우 60% 수준을 제시하고 있다. 균등화전력저장비용(LCOS, Levelized Cost of Storage)은 0.1~0.2 유로/㎾h 수준으로 기존 상용 양수발전 수준에 해당하는 경제성을 확보할 것으로 분석하고 있다.
#Carnot Battery(카르노 배터리) #Heat Pump(열펌프) #ESS(에너지저장장치) #Power Cycle(발전 사이클)

목차

Abstract
1. 서론
2. 카르노 배터리
3. 국제에너지기구 카르노배터리 국제공동연구프로그램
4. 주요 기관의 카르노 배터리 기술 동향
5. 결론

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