공기 압축을 이용한 에너지 저장 시스템에 효율성 증가
안녕하십니까. 공기 압축을 이용한 에너지 저장 시스템과 관련하여 질문드립니다.
에너지 저장 시스템에 있어서 공기 압축을 활용한 경우에 효율성을 높이기 위한 설계 방안에 대해서 전문가 분들의 의견 부탁드립니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
비단열식 시스템 개선
2세대 비단열식 CAES는 가스터빈의 폐열을 활용해,
압축공기를 재가열 함으써로 추가적인 연료 사용 없이 발전이 가능합니다.
단열식 시스템 개발
단열식 CAES는 공기압축 시 생성되는 고온의 열을 독립된 열 저장조에 저장하고 압축공기의 재가열 시 활용합니다.
하이브리드 시스템 구현
압축공기- 양수 하이브리드 발전 시스템을 구현하여 높이차 없이도 압축된 공기의 운동에너지를 통해 높은 출력과
효율을 모두 향상시킬 수 있습니다.
안녕하세요. 김민선 전문가입니다.
공기 압축을 이용한 에너지 저장 시스템의 효율성을 높이기 위해 몇 가지 설계 방안을 고려해야 합니다. 압축 과정에서 발생하는 열을 회수 및 저장하여, 팽창 시 다시 활용하는 등온 압축 설계를 적용하면 에너지 손실을 줄일 수 있습니다. 다단 압축 및 팽창 방식을 도입하면 공기의 온도 변화를 단계적으로 조절해 열 손실을 최소화하고 시스템 효율을 높일 수 있습니다. 열 교환기를 사용해 압축 과정 중 발생하는 열을 주변으로 방출하지 않도록 관리합니다. 압축 공기의 저장 탱크 설계는 열적 안정성과 기밀성이 중요하며, 지하의 염수층이나 암반층을 활용해 자연 단열 효과를 극대화할 수 있습니다. 또한, 고효율 터빈과 압축기를 사용해 기계적 손실을 줄이고, 전력 수요와 공급의 정밀한 제어를 통해 에너지 사용량을 최적화합니다. 마지막으로, 시스템 전반에 걸쳐 데이터 기반 최적화와 유지보수 기술을 활용하면 장기적인 효율성을 개선할 수 있습니다. 답변이 도움이 되셨으면 좋겠습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
공기 압축을 이용한 에너지 저장 시스템의 효율성을 높이기 위한 설계 방안으로는 고온고압의 압축 공기를 저장할 수 있는 적절한 저장 용기를 선택하여 열 손실을 최소화합니다. 둘째, 에너지 손실을 줄이기 위해 압축 및 팽창 과정에서의 열 회수 시스템을 도입합니다. 셋째, 효율적인 압축기와 팽창기를 사용하여 에너지 변환 효율을 극대화합니다. 넷째, 공기의 수분을 제거하여 부식 및 성능 저하를 방지합니다.이러한 방법을 통해 전략적인 시스템 효율성을 향상 시킬수있습니다.
안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
공기 압축을 이용한 에너지 저장 시스템(CAES)의 효율성을 높이기 위한 주요 설계 방안
열 관리 최적화
- 단열식 시스템을 도입하여 압축 과정의 열을 저장하고 재활용
- 고효율, 저비용의 열 에너지 저장매체 개발
시스템 통합 및 폐열 활용:
- 가스터빈의 폐열을 활용해 압축공기 재가열
- CAES를 복합화력발전소와 연계하여 효율 개선
압력 용기 설계 최적화:
- 다중 압력 용기를 근접 배치하여 열저장 효율 향상
- 압력 용기 내부 공간의 열저장 매체 배치 최적화
운영 전략 최적화:
- 부하단과 발전단을 분리한 탄력적 운영
- CAES의 장주기 저장 능력을 활용한 효율적 운영 계획 수립
특히 열 관리와 시스템 통합 측면에서의 개선이 중요하며, 이를 통해 70% 수준의 효율 달성이 가능할 것으로 예상됩니다.
안녕하세요. 이주형 전문가입니다.
공기 압축 에너지 저장 시스템에서 효율성을 높이기 위해 열 회수 및 재활용 시스템을 도입해야 합니다.
압축기와 저장 용기의 에너지 손실을 최소화하는 설계가 꼭 필요합니다.
또한, 아북 공기의 방출 시 터빈과 압축기의 최적 매칭을 고려해야 합니다.