• Title/Summary/Keyword: 태양열 발전시스템

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The Technology Development Trends of Supercritical CO2 Power Generation (초임계 CO2 발전 기술개발 동향)

  • Kim, Beom-Ju
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • v.2 no.4
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    • pp.531-536
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    • 2016
  • The worldwide research and development for high-efficiency power generation system is progressing steadily because of the growing demand for reducing greenhouse gas emissions. Many countries have spurred the research and development of supercritical $CO_2$ power generation technology since 2000 because it has the advantage of compactness, efficiency, and diversity. Supercritical $CO_2$ power generation system can be classified into an indirect heating type and a direct heating type. As of now, most studies have concentrated on the development of indirect type supercritical $CO_2$ power generation system. In the United States, NREL(National Renewable Energy Lab.) is developing supercritical $CO_2$ power generation system for Concentrating Solar Power. In addition, U.S. DOE(Department of Energy) also plans to start investing in the development of the supercritical $CO_2$ power generation system for coal-fired thermal power plant this year. GE is developing not only 10MW supercritical $CO_2$ power generation turbomachinery but also the conceptual design of 50MW and 450MW supercritical $CO_2$ power generation turbomachinery. In Korea, the Korean Atomic Energy Research Institute has constructed the supercritical $CO_2$ power generation test facility. Moreover, KEPRI(Korea Electric Power Research Institute) is developing a 2MW-class supercritical $CO_2$ power generation system using diesel and gas engine waste heat with Hyundai Heavy Industries.

Formation of GaAs buffer grown on Germanium by the growth condition of GaAs seed layer

  • Yu, So-Yeong;Kim, Hyo-Jin;Ryu, Sang-Wan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.222-222
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    • 2010
  • III-V반도체 태양전지는 다양한 에너지 밴드갭을 만들 수 있으며 다중접합 태양전지의 경우 흡수 전류가 커져 효율이 증가한다. 태양전지의 효율의 증가는 태양광 발전시스템의 발전 단가를 낮추는 중요한 요인이다. 우리는 효율이 높은 III-V 태양전지를 제작하기 위해 일차적으로 Ge기판 위에 GaAs를 성장하고자 한다. Ge기판과 GaAs의 격자상수는 0.07%차이로 거의 일치하나 물질의 열팽창계수가 다르고 비극성인 Ge기판 위에 극성인 GaAs를 성장 시 위상불일치(Anti Phase Domain) 나타난다. 위상불일치 현상을 줄이기 위해 성장 시 온도와 V/III비율, 성장두께 등을 달리하여 성장한다. 표면의 상태가 좋아질수록 위상불일치 현상이 작으며 단일성장 보다 두 단계 과정으로 성장 했을 때 표면의 상태가 더 좋은 결과를 바탕으로[1], 20nm 이하로 얇게 seed층을 성장하고 그 위에 두꺼운 버퍼층을 성장하는 두 단계로 진행하였다. seed층의 성장온도는 $400{\sim}550^{\circ}C$, V/III 비율을 3.5~30으로 다양하게 바꿔가면서 표면의 상태를 비교하였다. 이때 버퍼층의 성장 온도와 V/III 비율은 $680^{\circ}C$, 192으로 일정하게 유지하였다. 표면은 SEM과 AFM을 통해 분석하였으며 결정질의 상태는 XRD 장비(Panalytical사)로 분석하고 광학적 특성은 LTPL(Accent Optical Technologies사)로 측정하였다. 실험의 결과는 seed층의 온도가 낮고 V/III 비율이 낮으며 성장률이 높았을 때 표면상태가 좋은 반면 버퍼층은 온도가 높고 V/III 비율이 높으며 성장률이 낮을 때 표면상태가 좋았다. seed층을 $450^{\circ}C$온도에서 V/III 비율이 3.5이고 성장률이 버퍼층에 비교하여 크게 하여 성장 했을 때 표면 거칠기가 3.75nm로 작아 표면의 상태가 좋음을 확인할 수 있었다. 두 단계 성장 시 표면의 상태는 seed층의 조건에 따라 결정됨을 알 수 있었다. 표면상태가 좋았을 때 결정상태 역시 좋았으며 성장률이 바뀜에 따라 반치폭이 42~45 arcsec의 값을 나타내었다. 광학적 특성은 10K에서 1.1512eV 밴드갭 에너지를 가지고 있어 양질의 GaAs가 성장됨을 알 수 있다.

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Basic Design and Dynamic Simulation of Large Scale Solar Thermal Power Plant (대규모 태양열발전 기본설계 및 동특성 계산)

  • Kim, Jong-Kyu;Kang, Yong-Heack;Kim, Jin-Soo;Yoon, Hwan-Ki;Yu, Chang-Kyun;Lee, Sang-Nam
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.27 no.1
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    • pp.55-61
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    • 2007
  • This paper describes the procedure and calculation results of basic design and transient variation of performance of 1 MWe large scale solar thermal power plant (STPP) by using the commercial software of THERMOFLEX and TRNSYS, respectively. In order to simulate the transient variation of STPP, the results of basic design are necessary. The design standard of the STPP is 1 MWe generation with solar only at high DNI condition and then 0.6 MWe output power for 1 hour using stored energy when the DNI becomes lower unable to operate normally. The results of basic design show the important design data of flow rates, water/steam conditions at each equipments and the estimated efficiency of STPP. In addition, dynamic simulation results of STPP are predicted and plotted for one year and three different days weather data of Daejeon.

A Study on Cooling System for Efficiency Improvements of 3kW Outdoor Type Photovoltaic Inverter (3kW급 옥외형 태양광 인버터의 효율개선을 위한 냉각시스템 연구)

  • Kim, Min-Seok;Park, Eui-Jong;Kim, Yong-Jae;Oh, Bo-Seok
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.9 no.5
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    • pp.617-624
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    • 2014
  • Recently, photovoltaic inverter is received attention in photovoltaic with introduction of feed-in tariff. However, this inverter has problems such as inability to respond flexible at climate change due to its opening, and decrease of efficiency and lifetime due to its abnormal operation. To solve the problem, we desire to develop the eco-inverter which has a temperature control to respond easily on the change of temperature, and use the sealed structure not to affect the environment. In addition, we derive the optimal position of cooling system which is placed inside of inverter to minimize the power consumption, and proposed the effective measure to improve the efficient of inverter by deciding the number of cooling system.

The Performance Evaluation Study of PV-Solarwall Unit Module Solar Thermal-Electric Energy (태양에너지를 이용한 열-전기 동시생산을 위한 PV-Solarwall 단위모듈 성능평가 연구)

  • Kim, Yong-Hwan;Cho, Yil-Sik;Lee, Euy-Joon;Hyun, Myung-Taek;Kang, Eun-Chul
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.25 no.3
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    • pp.69-75
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    • 2005
  • The PV-Solarwall system has been introduced as a promising alternative to harness solar energy for both heating applications and electricity generation simultaneously. The system comprises a PV solar panel(for electricity generation). In addition, the solarwall incorporates a fan strategically located behind the PV panel to bring the warm and fresh air from the solarwall into the room. Because of its location and convective cooling principle, the fan also serves to reduce the operating temperature of the PV panel thereby increasing its efficiency. So this PV-Solarwall system holds much promise for saving heating and electricity costs compared with a PV system without solarwall. In particular, by controlling the tilt angle of the entire PV-Solarwall system between $0^{\circ}$(horizontal) and $90^{\circ}$(vertical), the performance of the system can be further evaluated. It is expected that the range of tilt angle PV-Solarwall between $40^{\circ}$ and $50^{\circ}$ will improve the output of the system.

Design and Evaluation of Small-scale Supercritical Carbon Dioxide System with Solar Heat Source (태양열 적용을 위한 소형 초임계 이산화탄소 실험설비 설계 및 평가)

  • Choi, Hundong;So, Wonho;Lee, Jeongmin;Cho, Kyungchan;Lee, Kwon-yeong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.21 no.6
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    • pp.403-410
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    • 2020
  • This paper focuses on the design of a 12-kW small-scale supercritical CO2 test loop. A theoretical study, stabilization, and optimization of carbon dioxide were carried out with the application of a solar heat source based on solar thermal data in Pohang. The thermodynamic cycle of the test facility is a Rankine cycle (transcritical cycle), which contains liquid, gas, and supercritical CO2. The system is designed to achieve 6.98% efficiency at a maximum pressure of 12 MPa and a maximum temperature of 70℃. In addition, the optimum turbine inlet temperature and pressure were calculated to increase the cycle efficiency, and the application of an internal heat exchanger (IHX) was simulated. It was found that the maximum efficiency increases to 18.75%. The simulation confirmed that the efficiency of the cycle is 6.7% in May and 6.26% in June.

A study on cluster composition method for VPP operation (VPP 운영을 위한 클러스터 구성 기법에 대한 연구)

  • Eum, Young-Chul;Shim, Hun;Kim, Jin-O
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.93-95
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    • 2006
  • 미래의 전력 시스템은 환경과 기술적인 이유로 인해 많은 분산전원을 이용하게 될 것이다. 이런 분산전원들을 좀 더 효율적으로 운영하기 위해 다수의 분산전원을 모아 하나의 가상의 발전소로 운영하는 개념이 등장하게 되었는데, 이를 Virtual Power Plant(VPP)라고 한다. VPP는 매니지먼트 시스템이 관리하는 여러 클러스터들로 이루어져 있으며 이들 클러스터들은 각각 여러 종류의 분산관원으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 분산전원들이 여러 개 존재하는 경우 각 클러스터를 효율적으로 운영하도록 하는 클러스터 구성기법에 대해 논의하게 될 것이다. 사례연구에서는 수용가의 부하를 전력 및 열 부하로 구분하였고 분산전원의 종류로 태양광 발전과 열병합 발전 등을 이용하여 클러스터를 구성 하였으며 이를 통해 배전계통의 클러스터 구성 형태에 따른 운영비용을 비교하였다.

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Development of Tracking Solar Power Generation System using PSA Algorithm (PSA 알고리즘을 이용한 추적식 태양열 발전 시스템 개발)

  • Ko, Jae-Sub;Kang, Seong-Jun;Jang, Mi-Geum;Kim, Soon-Young;Mun, Ju-Hui;Lee, Jin-Kook;Chung, Dong-Hwa
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1115-1116
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    • 2011
  • This paper proposes tracking solar power generation system using position solar algorithm(PSA). The solar power generation is changed power according to solar position due to using solar energy. The solar tracking methods are the program method and sensor method. This paper proposes two-axis tracking solar power generation using program tracking method. The validity of proposed system in this paper is proved through analyzing temperature of solar collect, generating power and efficiency.

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환경공생을 고려한 주거환경기기$\cdot$시스템

  • 대한전기협회
    • JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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    • s.266
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    • pp.52-58
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    • 1999
  • 주거환경기기$\cdot$시스템에서는 점차 지구환경보호, 환경공생에 대한 고려가 대단히 중요시되고 있는 추세이다. 이에 따라 생에너지성, 리사이클성, 프레온 규제 등에 대응하는 기술개발과 환경친화적인 성에너지의 실용화가 중요한 테마가 되고있다. 이 논문에서는 이에 대한 이쓰비시전기의 기본적인 대처와 분야별 기술개발의 현황 그리고 전망에 대하여 소개한다. 또한 냉동$\cdot$공조기기에 대하여는 프레온규제에 대응한 HCFC 냉매에서 HFC냉매로의 대체, 생에너지화의 관점에서 요소기술 개발, 룸에어컨과 냉장고의 생에너지화 추이, 그리고 업무용공조기에 대하여는 자연순환사이클과 빙축열시스템의 실용화 및 고성능화에의 대처, 나아가서는 고기밀$\cdot$고단열 주택에 대응하는 가정용 환기시스템과 리사이클성에 대한 노력에 대하여 기술하기로 한다. 주택설비 가전기기에 대해서는 형광등의 인버터화와 그것을 활용한 조광시스템에 의한 생에너지화의 추진, 전자동세탁기와 전자레인지 등의 생에너지화 연구, 가전제품 전반에 대한 주요과제인 대기전력 삭감에 대한 대처, 또한 전기온수기의 고성능화, 신에너지활용으로서의 주택용 태양광발전시스템의 현황과 대처에 대해서도 알아본다.

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Multi-Objective Evaluation for Hybrid Use of Natural Energy in Power System (자연에너지 복합 이용시스템에 대한 다목적 평가)

  • Bae, Sang-Hyun;Lee, Jae-Youn
    • Solar Energy
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    • v.11 no.1
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    • pp.27-40
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    • 1991
  • Research and development works on practical application of natural energy utilization systems involving solar, wind and sea wave energies are under promoting for the purpose of improving the energy consumption structure. These natural energies, made available with the use of relatively simple apparatus, are clean economically efficient and highly effective in the conservation of environment. However, these natural energies also have low energy density, randomness and regional variations. To compensate for these characteristics, hybrid utilization of solar and wind energies is currently under study. The introduction of a plural number of the natural energy hybrid utilization systems into a specific area will affect the economic efficiency, reliability and environmental conservation. Evaluation method of such effects has been examined in this study. The present method consisted of the steps described below. First, available energy was calculated from insolation distribution and wind velocity distribution in the specified area, and then the effect on the configuration of the power system load was obtained. This was followed by the determination of the optimal power dispatch over the specified period and by evaluations in light of economic efficiency, reliability and environmental indices.

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