Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.18
no.8
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pp.2167-2176
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1994
This paper presents some useful design criteria for the turbine cogeneration system through both the design and off-design analysis. Comparative analysis of the part load performance is carried out for several gas turbines which have different design parameters represented by the turbine inlet temperature and pressure ratio. It is shown that the variation in part load efficiency considerably depends on the design parameter. The off-design operation of the heat recovery steam generator is simulated by introducing adequate assumptions for the heat transfer process. It is turned out that the design parameters of heat recovery steam generator should be determined by considering the favorable operation at the off-design conditions.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.17
no.6
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pp.560-568
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2005
The cost accounting of electricity and heat produced from an energy system is important in evaluating the economical efficiency and deciding the reasonable sale price. The OECOPC method, suggested by the author, was applied to a 650 MW combined cycle cogeneration system having 4 operating modes, and each unit cost of electricity and heat products was calculated. In case that a fuel cost is ${\\}400/kg$ and there are no direct and indirect cost, they were calculated as follows; electricity cost of ${\\}23,700/GJ$ at gas-turbine mode, electricity cost of ${\\}15,890/GJ$ at combined cycle mode, electricity cost of ${\\}14,146/GJ$ and heat cost of ${\\}6,466/GJ$ at cogeneration mode, and electricity cost of ${\\}14,387/GJ$ and heat cost of ${\\}4,421/GJ$ at combined cycle cogeneration mode. Further, these unit costs are applied to account benefit on this system. Since the suggested OECOPC method can be applied to any energy system, it is expected to contribute to cost accounting of various energy systems.
This study compared the feasibility of utilizing a wood bioenergy system over a conventional central heating and cooling system and a cogeneration system in an apartment complex. The performance of the three systems were compared in the following areas: energy consumption, environmental impact(output of CO2, CH4, and N2O), and life cycle cost. The results showed that energy performance of the wood bioenergy system was similar to the conventional central system (just a 1% improvement) but the cogeneration system showed a 12% reduction in energy consumption compared to the conventional system. In terms of environmental impact, the bioenergy system reduced pollutants by 50% while the cogeneration system reduced pollutants by 30% compared to the conventional system. Life cycle cost analysis indicated bioenergy and cogeneration to have an 8% and 19% improvement over the conventional system. The findings of the study suggest that it is both economically and environmentally beneficial to use a wood bioenergy system in place of a conventional central heating and cooling system in apartment complexes.
Kim, Kyu-Saeng;Lee, Sang-Hyeok;Hong, Kyung-Pyo;Won, Young-Jae
Proceedings of the SAREK Conference
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2007.11a
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pp.459-465
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2007
This study was conducted to calculate the LCC of a apartment complex with a type of heating system, district heating and cogeneration system. For the purpose of analyzing LCC according to size of apartment complex, 500, 1,500 and 4,000 houses of model apartment selected. This research performs design of heating system and the life cycle cost analysis including an initial cost, energy cost, maintenance and operation cost, replacement cost and renovation cost during the project period(15years). According to the calculated results, 1) Initial cost of cogeneration system with 500, 1500 and 4000 houses is higher than district heating system each of 20%, 13%, 12%. 2) In case of cogeneration system, the payback period by electric generation is 5.21, 4.92 and 4.47 years and saving cost was calculated 29 billion won, 94 billion won and 262 billion won after payback period. 3) Cogeneration system LCC was 1.12, 1.07 and 1.06 times larger than district system with the size of apartment complex. According to the case of this study district heating system is more efficient than cogeneration system in terms of the reduction of LCC. 4) Gas Engine Co-generation System is more efficient than other systems because it can collect progressive part from electric charge progressive stage system. However, the efficiency is decreasing because of raising of fuel bills(LNG) and lowering of power rate for house use. Especially the engine is foreign-made so the cost of maintenance and repair is high and the technical expert is short. 5) District heating is also affected by fuel bills so we should improve energy efficiency through recovering of waste heat(incineration heat, etc.). Also, we should supply district cooling on the pattern of heat using of let the temperature high in winter and low in summer.
As GHG reduction becomes a major global issue, the importance and interest of ETS is increasing. Korea experienced positive effects of the system since the introduction of ETS in 2015, but also faced various problems. The focus of this study is on the issue of applying the ETS system to the group energy of industrial complexes. The group energy of industrial complexes is a unique industrial form of Korea that cannot be found in the world. Therefore, if the system is implemented in the same way as the preceding countries, it will inevitably cause problems. In particular, the group energy of industrial complexes has the characteristic that the conditions and amount of heat supplied are dtermined according to the demands of customers and the amount of power generation is determined accordingly. We investigated how differenct temperatures of heat produced in cogeneration affect carbon credit calculations.
Cause of struggling to escape from dependency of fossil fuels, the fuel cell and the Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV) draw attention in the all of the world. Especially, the Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) systems have been anticipated for next generation's energy supplying system, and we can predict the PHEV will enlarge the market share in the next few years to reduce not only the air pollution in the metropolis but the fuel-expenses of commuters. This paper presents simulation results about the strategy of smart charging system for PHEV in the residential house which has 1 kW PEMFC cogeneration system. The smart charging system has a function of recommending the best time to charge the battery of PHEV by the lowest energy cost. The simulated energy cost for charging the battery based on the electricity demand data pattern in the house. The house which floor area is $132\;m^2$ (40 pyeong.). In these conditions, the annual gasoline, electricity, and total energy cost to fuel the PHEV versus Conventional Vehicle (CV) have been simulated in terms of cars' average life span in Korea.
The cogeneration system has a strong merit in providing thermal and electrical energy simultaneously. Nowadays, cogeneration system is widely used in the point of efficient use of the energy resources And the installation of the system is expected to be greatly increased in each year. So, we need to develop an optimal operation planning for those systems. In this paper, we are used to result what studed at the my power system of room because it is in order to solve maintenance scheduling problem. Also we added a constraints to the proposed maintenance model for optimal maintenance rate. In the case study, we construct an multi-machine generated example system which operated in topping cycle, and calculate the yearly optimal production cost, marginal maintenance cost, and maintenance scheduling of the example system respectively.
In this paper a numerical model of the industrial cogeneration system which have a thermal storage tank is proposed for the short-term operation strategy. Short-term operation costs of towing cycle and bottoming cycle are calculated by using the proposed model of a thermal storage tank. Simulation results of four cases are compared and analyzed each other. By these simulations which are similar to real operation circumstances, the validity of the proposed model is verified.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.16
no.4
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pp.364-371
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2005
Fuel cell systems(FCS) have a financial and environmental advantage by providing electricity at a high efficiency and useful heat. For use in a residence, a polymer electrolyte fuel cell system(PEFCS) with a battery pack and a hot water storage tank has been modelled and simulated. The system is operated without connection to grid line. Its electric conversion efficiency and heat recovery performance are highly dependent on operation strategies and also on the seasonal thermal and electric load pattern. The output of the fuel cell is controlled stepwise as a function of the state of the battery and/or the storage water tank. In this study various operation strategies for cogeneration fuel cell systems are investigated. Average fuel saving rates at different seasons are calculated to find proper load management strategy. The scheme can be used to determine the optimal operating strategies of PEFCS for residential and building applications.
Recently, there has been growing interest in utilizing cogeneration(COGN) system which has high energy efficiency due to the lacking of energy resource, but insertion of cogeneration system into existing power distribution system can cause several problems such as voltage variations, reenergizing of feeder isolated by fault, increasing fault current because of reverse power of COGN. Also these problems increase the complexity of control, protection, and maintenance of power distribution systems. Hence, some problems according to COGN interconnection operation to power distribution system must be taken into account so that operation and security of power distribution system is not disturbed. This paper deals with momentary voltage variations and fault analysis caused by interconnection operation of COGN.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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