• 제목/요약/키워드: CHP investment

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실물옵션을 이용한 소형열병합발전의 경제성 평가 : 전력가격 변동성을 고려하여 (Real Option Analysis for Medium-scale CHP Plant Investment with Volatile Electricity Prices)

  • 박호정;장철호
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제16권4호
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    • pp.763-779
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    • 2007
  • 최근 고유가와 교토의정서의 발효에 따라 에너지 이용효율성 제고와 온실가스 배출삭감의 필요성이 증대되고 있는 상황에서 소형열병합 발전이 주목받고 있다. 본 연구는 열병합발전의 판매전력가격의 변동성으로 인해 미래수익이 불확실할 경우를 상정하여, 비가역적 성격의 열병합발전 설비투자에 대한 경제성 평가 모형을 제시한다. 이를 위해 실물옵션 기법을 이용하였다. 전력가격의 평균회귀성을 실증적으로 반영한 시설규모별 발전설비에 대한 모의실험 결과, 40Gcal 용량 이상의 발전설비에 대해 경제성이 보장되는 것으로 나왔다. 열병합발전의 경제성은 투자비용과 열수요 판매가격, 할인율에 영향을 받는 것으로 나타났다.

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연료전지와 마이크로 열병합 발전기술 (Fuel cell based CHP technologies for residential sector)

  • 손영목
    • 에너지공학
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    • 제25권4호
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    • pp.251-258
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    • 2016
  • 연료전지는 전기를 발전하면서 동시에 열도 생산하며, 본 고는 이 두 가지를 함께 이용하는 가정용의 마이크로 연료전지-열병합발전(${\mu}FC$-CHP) 시스템에 관한 조사보고서이다. 열병합발전 시스템을 구성하는 몇 가지 방안 중에서 연료전지는 전기와 열 효율을 합쳐 90%가 넘는 가장 높은 에너지 효율을 갖는 시스템을 구현할 수 있어 유용성이 높다. 연료전지에는 크게 다섯 가지 종류가 있으며, 이 중 가정용 ${\mu}FC$-CHP로 적합한 것은 프로톤교환 막연료전지(PEMFC)와 고체산화물연료전지(SOFC)이다. ${\mu}FC$-CHP시스템은 독립전원으로서 송배전 손실을 줄일 수 있고 전기생산단가를 낮출 수 있으며, 오염물질을 배출하지 않는 친환경 기술이란 점 등의 장점이 많다. 단점은 초기 투자비용이 높다는 점인데, 기술의 발달로 제작 단가를 줄여 이를 해결해나가고 있다. 현재는 일본이 시장을 선점하고 있으나 우리나라도 100만대 보급 계획을 가지고 있고, 정부가 반 정도의 설치보조금을 제공하여 시장을 견인하고 있다. 본 고에서는 이와 함께 연료전지와 열병합발전을 연결하는 기술적 내용 및 각국의 동향을 기술한다.

산업단지 내 CHP Hybrid System 최적화 모델에 관한 연구 (Optimization Process Models of Gas Combined Cycle CHP Using Renewable Energy Hybrid System in Industrial Complex)

  • 오광민;김래현
    • 에너지공학
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    • 제28권3호
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    • pp.65-79
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    • 2019
  • 본 연구는 산업단지 내 Gas Combined Cycle CHP와 연계 가능한 신재생에너지원을 조합하여 최적의 설비용량을 산정하고자 하였다. 특히 2013~2016년도 에너지사용계획 협의 대상 산업단지 중 집단에너지 공급대상 지역지정 연료사용량 요건은 연간 3.8만 TOE로 미달되지만, 열밀도가 $92.6Gcal/km^2{\cdot}h$로 높은 세종첨단일반산업단지를 연구 대상으로 하였다. 그리고 신재생에너지 Hybrid System 경제성 분석 프로그램인 HOMER Pro를 이용하여 연료전지와 태양광발전을 연계한 FC-PV Hybrid CHP System의 최적화 운영 모델에 대해 분석하였다. 또 CHP의 주 공급 에너지원인 열에너지에 있어, 열수요량 뿐만 아니라 우점 업종에 대한 열수요 패턴을 분석하여 연구의 신뢰도를 높이고자 하였으며, 경제성 분석을 추가하여 상대적 편익을 비교하고자 하였다. 연구 결과, 신규 조성 중인 세종첨단일반산업단지의 전체 간접열 수요는 연간 378,282 Gcal이며, 이중 제지업종이 연간 293,754 Gcal인 약 77.7%를 우점하고 있었다. 산업단지 전체 간접열 수요에 대해 단일 Combined Cycle CHP의 최적 설비용량은 30,000 kW로, 이때 열생산은 CHP가 275,707 Gcal, 72.8 %를 분담하고, 첨두부하보일러 PLB가 103,240 Gcal, 27.2 %를 분담하는 것으로 분석되었다. 그리고 CHP와 연료전지, 태양광 조합에서는 최적 설비용량이 각 30,000 kW, 5,000 kW, 1,980 kW이며, 이때 열생산은 Combined Cycle CHP가 275,940 Gcal, 72.8%, 연료전지가 12,390 Gcal, 3.3%, PLB가 90,620 Gcal, 23.9%를 분담하였다. 여기서 CHP 용량이 감소하지 않은 것은, CHP 용량 감소에 따른 부족한 열 생산량에 대해 PLB의 과다한 운전이 요구되는 경제적이지 못한 대안이 도출되었기 때문이었다. 한편 우점 업종인 제지업종의 간접열 수요에 대해서는 Combined Cycle CHP, 연료전지, 태양광 조합의 최적 설비용량은 25,000 kW, 5,000 kW, 2,000 kW로, 이때 열생산은 CHP 225,053 Gcal, 76.5%, 연료전지 11,215 Gcal, 3.8%, PLB가 58,012 Gcal, 19.7%를 분담하는 것으로 분석되었다. 그러나, 현행 전력시장 및 가스시장에서의 경제성 분석결과는 모두 투자비 회수가 불가능한 것으로 확인 되었다. 다만, 우점 업종인 제지 업종만을 대상으로 CHP와 연료전지, 태양광을 조합한 CHP Hybrid System이 단일 CHP System에 대해 연간 약 93억원의 경영여건을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.

A Survey of Bioenergy Resources Potential and the Prospect of Cooperation in Yanbian Korean Autonomous Prefecture

  • Kim, Zin-Oh;Oh, Sang-Myon;Lee, Yong-Woo
    • 환경위생공학
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    • 제23권1호
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    • pp.1-15
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    • 2008
  • Yanbian Korean Autonomous Prefecture(YKAP) possesses the potential to become the first testing ground for the North-East Asian Energy Cooperation in renewable energy sector. We found that production of biodiesel from rapeseed and CHP (Combined Heat and Power Plant) project utilizing abundant forest resources are the two main bioenergy development projects which may have further development potential considering the resource endowments and the focus of Chinese governments' current rural development policy. Provision of stable and transparent investment environments and the development of a close cooperation mechanism between Korea and China government are the prerequisite conditions for investments in the sector. Other international institutional agreements, such as CDM, shall be fully utilized for biomass CHP projects.

지역난방 회수온도가 열병합발전소 증기터빈 성능에 미치는 영향 연구 (Influence of District Heating Return Temperature on Performance of Steam Turbine in Cogeneration Plant)

  • 김종현;문승재
    • 플랜트 저널
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    • 제14권3호
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    • pp.42-48
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    • 2018
  • 본 연구에서는 판형열교환기 전열면적을 25%, 50%, 75% 증가시킬 때 CHP 회수온도 변화량을 예측하고 변화된 온도를 성능해석 입력 값으로 활용하여 전기출력 변화를 해석하였다. 전열면적 투자비용과 전기 판매수익 증가를 비교하여 경제성 분석을 수행하였다. 광교 열병합발전소 연계운전이 2017년과 유사한 경향으로 이루어지면 CHP 회수온도는 전열면적 증가에 따라 $4^{\circ}C$, $6.3^{\circ}C$, $7.8^{\circ}C$까지 낮아지고 전기출력은 당초 39,025 kW에서 413 kW, 676 kW, 834 kW 증가되어 75% 증가할 경우 39,859 kW 까지 상승하였다. 경제성 분석기준인 NPV는 3.5 억원, 5억원, 5.2억원 까지 발생하여 모든 방안이 투자가치가 있다고 판단된다. 전열면적 증가에 따라 전기출력과 NPV는 비례하여 상승하지만 상승량은 감소하였다. 75%까지 증가할 경우 전기출력과 NPV는 3가지 방안 중 가장 높은 것으로 확인되었다.

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9.9MW급 바이오매스 열병합발전 타당성 연구 (The Feasibility Analysis of 9.9 MW Biomass Cogeneration System)

  • 최재영;설용건
    • 신재생에너지
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    • 제10권2호
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    • pp.40-47
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    • 2014
  • This study is intended to analyze the appropriate scope for 9.9MW biomass cogeneration, feasibility and sensitivity according to changing market situation. In the study, the heat load is classified into three types to predict heat sales and find out the appropriate scope of thermal business that is operated in CHP 34.42 Gcal/h, PLBwg 70 Gcal/h of cogeneration. the feasibility is estimated based on internal rate of return (IRR) and net present value(NPV). the sensitivity is analyzed in terms of biomass fuel cost, unit price of heating cost, investment cost, SMP unit price and REC unit price.

순환유동층연소로에서 폐목질계 바이오매스를 이용한 발전 시스템의 경제성 평가 (Evaluation of Economic Feasibility of Power Generation System using Waste Woody Biomass in a CFBC Plant)

  • 김성준;남경수;이재섭;서성석;이경호;유경선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권1호
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    • pp.39-44
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    • 2010
  • 순환유동층 연소로에서 폐목질계 바이오매스를 이용한 5 MWe 규모의 발전시설에 대한 경제적 타당성에 대하여 고찰하였다. 초기투자비, 폐목재의 가격, 탄소배출권, 계통한계가격과 같은 주요 변수들이 사업의 경제성에 미치는 영향을 분석하였다. 폐목재를 무상으로 공급하고, 기반투자비용 106.5억원, 계통한계가격 99원/kWh의 기준에서 사업의 내부수익률은 16.67%로 계산되어 사업성이 비교적 높은 것으로 예상되었다. 사업의 수익에 영향을 크게 미치는 인자는 계통한계가격, 가동율, 초기투자비, 폐목가격, 탄소배출권의 순으로 나타났다. 또한 사업 위험도를 관리하기 위하여 판매처를 다양화할 수 있는 방안의 하나로 열판매가 가능한 열병합발전을 고려할 필요가 있는 것으로 판단된다.