• 제목/요약/키워드: 해양온도차발전

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폐쇄형 해양온도차발전 사이클에 관한 연구 (A Study of Closed OTEC Power Plants)

  • 신상호;정동수;김종보;서태범;천원기;오정무
    • 태양에너지
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    • 제17권4호
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    • pp.23-33
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    • 1997
  • 본 연구에서는 Rankine 사이클을 이용한 해양 온도차 발전 시스템을 컴퓨터로 모사했고 작동유체를 변화시켜 가면서 그 성능을 비교하였다. 증발기와 응축기는 UA(총괄열전달계수$\times$전열면적)와 LMTD(대수평균온도차) 방법으로 모사하였으며 터빈과 펌프는 등엔트로피 효율로 모사하였다. 작동유체로는 R22, R290, R1270, R134a, R125, R143a, R32, R410A 그리고 암모니아 등을 사용하였다. 모사 결과 OTEC 발전 시스템의 효율은 작동유체에 상관없이 거의 일정한 것으로 드러났다. 한편 증발기 출구에서의 과열도와 응축기 출구에서의 과냉도는 시스템의 성능에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났지만 터빈의 효율과 열교환기의 크기는 시스템 성능에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 마지막으로 따뜻한 표층수와 차가운 심해수 사이의 온도차가 $20^{\circ}C$이상일 때 실제로 전기를 생산할 수 있다는 사실을 확인했다.

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폐열 이용 폐쇄형 해양온도차발전 사이클의 성능 (Performance Analysis of Closed-type OTEC Cycle using Waste Heat)

  • 이호생;정동호;홍석원;김현주
    • 한국해양공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.80-84
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    • 2011
  • The cycle performance of closed ocean thermal energy conversion (OTEC) system with 50 kW gross power was evaluated to obtain the basic data for the optimal design of OTEC using waste heat such as solar power, discharged heat from condenser of power plant. The basic thermodynamic model for OTEC is Rankine cycle, and the surface seawater and deep seawater were used for the heat source of evaporator and condenser, respectively. The cycle performance such as efficiency, heat exchanger capacity, etc. was analyzed on the variation of temperature increase by waste heat. The cycle efficiency increased and necessary capacity of evaporator and condenser decreased under 50kW gross power with respect to the temperature increase of working fluid. Also, when the temperature increase is about $13.5^{\circ}C$, the heat which can be used is generated. By generator with 0.9 effectiveness under the simulated condition, the cycle efficiency was improved approximately 3.0% comparing with the basic cycle.

해양온도차 발전 플랜트 성능해석 (Performance Analysis of OTEC Power Plant)

  • 엄지홍;이재용;김남진;김종보
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.234-240
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    • 2000
  • The Energy is the basis for almost all industrial activities and domestic needs. But recently there are increasing concerns internationally over environmental problems and consequent climate changes caused by the excessive use of fossil fuels. Furthermore the price of crude oil is increasing steadily with unstable supplies. In order to solve these national energy problems, the utilization of Ocean Energy is introduced as one of the best alternative technologies for the future. OTEC Power Plant has been installed at the West Inchon Power Plant Site. Temperature differences of $20{\sim}25^{\circ}C$ have been utilized for plant operations, where R22 is used as a working fluid. The system is composed of low pressure turbine, plate type heat exchanger, and pumps. In the present investigation the experimental results, such as gross power, net power and objective function, are analysed when temperature differences change from the reference design point.

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LNG 인수기지의 방류해수를 이용한 소수력발전 개발방안 (Small Hydraulic Power Generation using the Discharging Seawater from LNG Receiving Terminal)

  • 하종만;채정민;손화승
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.192.2-192.2
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    • 2010
  • 일반적 의미의 소수력발전은 계곡이나 저낙차의 하천에서 시도되었으나, 한국의 지형과 강수패턴등은 소수력발전을 활성화하기에 어려운 점들이 있었다. 이에 최근에는 정수장, 하수처리장등과 같은 인공구조물에 소수력발전을 설치 운영하는 방향으로 가고 있으며, 특히 화력발전소 냉각공정에 사용되는 해수를 이용한 소수력발전이 크게 성공하였고 확대설치 되어가고 있다. 해안에 위치하는 LNG인수기지에서는 LNG의 기화에 해수를 열원으로 사용하며, 기화공정에서 열교환 후 바다에 배출된다. 이 때 기화해수와 공기와의 접촉으로 생성된 거품은 해양미생물과의 복합작용으로 쉽게 깨어지지 않고 바다로 떠내려가게 된다. 이러한 거품은 시각적 거부감으로 인하여 인근어민들의 불편함을 야기하고 있으며, 또한 배출해수와 일반해수와의 온도차로 인한 인근 어장이나 양식장의 어획고에 미칠 수 있는 부작용의 가능성에 대한 우려는 더욱 방류해수의 적절한 처리를 필요로 하고 있다. 이러한 방류해수의 거품생성을 해결하는 데 있어 근본적인 해결방법은 심층배수법인데, 심층배수 구조물에 발전수차를 추가 설치만 하면 수력발전이 가능하다. 방류해수의 거품관련 환경문제를 해결하면서 동시에 청정전력을 생산할 수 있는 해양소수력발전에 대하여 KOGAS에서는 LNG 인수기지에의 적용가능성을 분석하고 있으며, 방류해수의 낙차와 조수간만의 차를 이용하는 해양소수력발전을 LNG 인수기지에의 적용하는 것으로는 세계최초의 시도이다. 주변지형에 따른 입지여건을 분석하고, 해수계통분석, 소수력발전방법, 수차종류, 수차용량, 수차개수, pond의 크기등을 결정하고, 수리해석 및 경제성분석을 수행할 것이며 소수력발전의 타당성여부에 대한 가늠을 잡고자 한다.

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전력 및 담수생산을 위한 해양온도차발전에 대한 연구 (Study on OTEC for the Production of Electric Power and Desalinated Water)

  • 박성식;김남진
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.124-130
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    • 2010
  • Ocean Thermal Energy Conversion(OTEC) power plants have been examined as a viable option for supplying clean energy. This paper evaluated the thermodynamic performance of the OTEC Power system for the production of electric power and desalinated water. The results show that newly developed fluids such as R32, R125, R143a, and R410A that do not cause stratospheric ozone layer depletion perform as well as R22 and ammonia. Overall cycle efficiency of open cycle is the lowest value of 3.01% because about 10% of the gross power is used for pumping out non-condensable gas. Also, the hybrid cycle is an attempt to combine the best features and avoid the worst features of the open and closed cycles. The overall cycle efficiency of hybrid cycle is 3.44% and the amount of desalinated water is 0.0619 kg/s.

원자력발전소 온배수를 이용한 해양온도차발전에 대한 연구 (Study on OTEC System using Condenser Effluent from Nuclear Power Plant)

  • 서향민;박성식;신상호;김종보;김남진
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1267-1272
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    • 2008
  • OTEC power plants are studied as a viable option for the supply of clean energy. In this paper, the thermodynamic performance of OTEC system was calculated. The results show that the working fluids such as R32 and R125 would be alternatives based upon cutting down the system size, environmental preservation, and conditions without having a severe penalty in efficiency. the initial cost significantly. The regeneration system increase in energy efficiency, and the system can generate electricity when the difference in warm and cold seawater inlet temperatures are greater than $15^{\circ}C$. Also, the system efficiency of OTEC power plant using the condenser effluent from nuclear power plant instead of the surface water increased about 2%.

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울진 원자력발전소 온배수를 이용한 재생식 해양온도차발전에 대한 연구 (A Study on Regenerative OTEC System using the Condenser Effluent of Uljin Nuclear Power Plant)

  • 강윤영;박성식;박윤범;김남진
    • 설비공학논문집
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    • 제24권7호
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    • pp.591-597
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    • 2012
  • For the past few years, the concern for clean energy has been greatly increased. Ocean thermal Energy Conversion(OTEC) power plants are studied as a viable option for the supply of clean energy. In this study, we examined the thermodynamic performance of the OTEC power system for the production of electric power. Computer simulation programs were developed under the same condition and various working fluids for closed Rankine cycle, regenerative cycle, Kalina cycle, open cycle, and hybrid cycle. The results show that the regenerative cycle showed the best system efficiency. And then we examined the thermodynamic performance of regenerative cycle OTEC power system using the condenser effluent from Uljin nuclear power plant instead of the surface water. The highest system efficiency of the condition was 4.55% and the highest net power was 181 MW.