• 제목/요약/키워드: solar electricity

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Model of Water, Energy and Waste Management for Development of Eco-Innovation Park ; A Case Study of Center for Research of Science and Technology "PUSPIPTEK," South Tangerang City, Indonesia

  • Setiawati, Sri;Alikodra, Hadi;Pramudya, Bambang;Dharmawan, Arya Hadi
    • World Technopolis Review
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    • 제3권2호
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    • pp.89-96
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    • 2014
  • Center for Research of Science and Technology ("PUSPIPTEK") has 460 hectares land area, still maintained as a green area with more than 30% green space. There are 47 centers for research and testing technology, technology-based industries, and as well as public supporting facilities in PUSPIPTEK area. Based on the concepts developed to make this area as an ecological region, PUSPIPTEK can be seen as a model of eco-innovation. The purpose of this research is to develop a model of water, energy and waste management with eco-innovation concept. As a new approach in addressing environmental degradation and maintaining the sustainability of ecosystem, studies related to eco-innovation policy that combines the management of water, energy and waste in the region has not been done. In order to achieve the objectives of the research, a series of techniques for collecting data on PUSPIPTEK existing conditions will be carried out, which includes utilities data (water, electricity, sewage) and master plan of this area. The savings over the implementation of the concept of eco-innovation in water, energy, and waste management were calculated and analyzed using quatitative methods. The amount of cost savings and feasibility were then calculated. Eco innovation in water management among other innovations include the provision of alternative sources of water, overflow of rain water and water environments utilization, and use of gravity to replace the pumping function. Eco-innovation in energy management innovations include the use of LED and solar cell for air conditioning. Eco-innovation in waste management includes methods of composting for organic waste management. The research results: (1) The savings that can be achieved with the implementation of eco innovation in the water management is Rp. 3,032,640 daily, or Rp.1,106,913,600 annually; (2) The savings derived from the implementation of eco innovation through replacement of central AC to AC LiBr Solar Powered will be saved Rp.1,933,992,990 annually and the use of LED lights in the Public street lighting PUSPIPTEK saved Rp.163,454,433 annually; (3) Application of eco innovation in waste management will be able to raise awareness of the environment by sorting organic, inorganic and plastic waste. Composting and plastic waste obtained from the sale revenue of Rp. 44,016,000 per year; (4) Overall, implementation of the eco-innovation system in PUSPIPTEK area can saves Rp. 3,248,377,023 per year, compared to the existing system; and (5)The savings are obtained with implementation of eco-innovation is considered as income. Analysis of the feasibility of the implementation of eco-innovation in water, energy, and waste management in PUSPIPTEK give NPV at a 15% discount factor in Rp. 3,895,228,761; 23.20% of IRR and 4.48 years of PBP. Thus the model of eco-innovation in the area PUSPIPTEK is feasible to implement.

실측데이터를 이용한 저에너지주택의 에너지성능평가 (Energy Performance Evaluation of Low Energy Houses using Metering Data)

  • 백남춘;김성범;오병칠;윤종호;신우철
    • 설비공학논문집
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    • 제27권7호
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    • pp.369-374
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    • 2015
  • This study analyzed analyzes the energy performance of six houses in Daejeon completed which were built in 2011. Observed The observed houses, which were all designed and constructed inof the same size and structure, are were highly insulated with triple Low-E coating windows; the insulation level of the walls is was $0.13W/m^2K$ and that of the roof is was $0.10W/m^2K$. As electric houses, all of the energy supplied to the houses, including for cooking, is was supplied by electricity. A and 3~4 kWp of photovoltaic system and a 3~5 kW of ground source heat pump (GSHP) were installed in each house tofor providing provide space heating/and cooling and hot water are installed. We constructed a Web-based remote monitoring system in order to understand energy consumption and the dynamic behavior of the energy system. T, and the results of our metering data analysis of 2013 are as follows. First, the annual residential energy consumption is was 4,400 kWh (${\sigma}=1,209$) and GSHP energy consumption is was 5,182 kWh (${\sigma}=1,164$). Second, residential energy consumption ranked highest in average energy usage, with at 45% of the total, followed by heating with at 30%, hot water supply with at 17% and cooling with at 6%. Third, the average energy independence rate is was 51.8%, the GFA (Gross gross floor area) criteria average energy consumption unit is was $48.7kWh/m^2yr$ (${\sigma}=10.1$), and the net energy consumption unit (except the energy yield of the PV systems) is was $24.7kWh/m^2yr$ (${\sigma}=8.8$).

박막태양전지 버퍼층 적용을 위해 RF 스퍼터링 및 급속열처리 공정으로 제작한 황화아연 박막의 구조적 광학적 특성 (Structural and Optical Properties of ZnS Thin Films Fabricated by Using RF Sputtering and Rapid Thermal Annealing Process for Buffer Layer in Thin Film Solar Cells)

  • 박찬일;전영길
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.665-670
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    • 2020
  • CIGS 박막 태양 전지의 버퍼층은 흡수층과 윈도우층 사이의 밴드정렬(band alignment)을 통해 에너지 변환 효율을 향상시킨다. ZnS는 무독성의 II-VI 반도체 화합물로서 직접천이형 광대역 밴드갭과 n형 전도성을 가지며, 높은 광투과성, 높은 굴절률 등의 우수한 전기적, 광학적 특성을 가지고 있고, 우수한 격자정합을 가지는 물질이다. 이 연구에서, RF 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 증착 후 급속 열처리에 의해 제작된 ZnS 버퍼층 박막의 구조적, 광학적 특성의 상관관계에 대해 고찰하였다. (111), (220), (311) 면의 섬아연광 입방정 구조를 확인할 수 있고, 상대적으로 저온에서 급속열처리를 수행한 시료에서는 (002) 면의 우르쯔광 육방정 구조가 함께 나타나는 다결정이 되었다. 고온에서 급속열처리 수행한 시료에서는 섬아연광 입방정 구조의 단결정으로 상전이 된다. 화학적 성분 분석을 통해서 Zn/S의 비율이 화학양론에 근접한 시료에서 섬아연광 입방정 구조의 단결정이 나타났음을 확인하였다 급속열처리 온도가 증가할수록 흡수단이 다소간 단파장 쪽으로 이동되고, 가시광 파장 범위에서 평균 광투과율이 증가하는 경향성을 보이며 500℃ 조건에서는 80.40%로 향상되었다.

선택적 광 투과에 따른 파프리카 생육특성 연구 (Study of Paprika Growth Characteristic on Covering Selective Light Transmitting Filter in Greenhouse)

  • 강동현;김동억;이종원;홍순중
    • 현장농수산연구지
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    • 제23권1호
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    • pp.59-66
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    • 2021
  • 태양광에서 작물의 생육에 필요한 파장대역은 통과시키고, 필요하지 않은 파장대역은 발전에 이용할 수 있는 염료감응전지 개발을 위한 기초연구로 선택적 광투과에 따른 온실 환경 및 생육을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 조도 기준 투과율은 Blue필터 및 Green필터가 Red필터에 비하여 10%이상 높은 것으로 조사되었으나, 광량자속밀도 기준 투과율은 Red 필터 및 Blue필터가 Green필터에 비하여 10%이상 높은 것으로 조사되었다. 또한 적외선 30% 차단 필터 부착 온실은 다른필터 부착온실보다 온도가 낮을 것으로 예측하였으나, 큰 차이가 발생하지 않은 것으로 조사되어 창을 열어 제어하는 온실에서 열차단 필터의 적용은 적절하지 않을 것으로 판단되었다. 선택적 광투과 모형온실에서 재배한 파프리카의 생육을 조사한 결과 Green과 Blue필터 온실에서 파프리카의 도장정도가 가장 심하고 줄기가 연약하게 자라는 특성이 나타났지만, 적외선차단 필터 온실에서 파프리카 식물체의 생체중이 678.9g으로 가장 높았으며, Red필터와 대조구 온실은 상대적으로 그 생육이 저조한 것으로 조사되었다. 광합성 속도, 증산률, 기공전도도 모두 적외선차단필터 시험구와 대조구에서 높고 나머지 시험구에서 낮은 결과를 보였다. 반면에 수분이용효율은 시험구간에서 큰 차이를 보이지 않았다.

폐도금액내 유가금속(Ag) 회수 공정에 대한 전과정 환경성 분석 (Life Cycle Environmental Analysis of Valuable Metal (Ag) Recovery Process in Plating Waste Water)

  • 김다연;이성유;황용우;권택관
    • 자원리싸이클링
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    • 제32권2호
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    • pp.12-18
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    • 2023
  • 우리나라는 2018년 기준 전기전자 분야에서 은 수요는 249백만 톤으로 조사되었으며, 태양광 모듈용으로는 81백만 톤으로 조사되었다. 현재 태양광 모듈 설치의 급증으로 해당 분야의 은 사용량 또한 증가하고 있는 추세이다. 그러나 우리나라의 금속자원 및 부존량은 소비량 대비 부족한 실정이며, 금속자원 중 은광의 국내 자급률은 2021년 기준 약 2.2%로 매우 낮은 상황으로 조사되어 이를 개선하기 위해 금속산업에서 발생하는 폐도금액내 함유되어 있는 유가금속 자원회수기술을 통한 재활용이 필요하다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 전과정평가를 통해 폐도금액 내 유가금속 회수공정 개선에 따른 영향평가 결과를 비교 분석하고자 하였다. 그 결과, 개선을 통해 GWP 및 ADP는 각각 약 49% 및 67% 저감되는 것으로 나타났다. 그 중, 전기 및 상수의 GWP는 각각 98% 및 93% 저감되는 것으로 나타나 에너지 소비 최소화에 크게 기여하는 것으로 나타났다. 따라서, 재자원화 기술의 발전이 화학물질 및 에너지의 사용 절감할 수 있으며, 이를 통해 도시광산산업에서 자원생산성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

우리나라 농업 에너지체계의 전환을 위한 정책대안 연구 (A Study on Policy Alternatives for Major Changes in the Korea's Agricultural Energy System)

  • 정인환;고순철
    • 농촌지도와개발
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    • 제11권2호
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    • pp.251-265
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    • 2004
  • The agricultural sector's economic structure in Korea is regarded to encounter major barriers on the way toward revitalizing its economic prosperity. Among many, the energy-related problem is one of prime nuclei embedded in the country's agricultural sector. The ought-to-come structural changes in the country's agricultural energy system hinge upon the central government's policy direction as well as efforts of local governments and local farming community members. The indirect aids via 'cross subsidy' of electricity tariff rate and 'tax-exempt price' of oil fuels are two notable causes of the unsustainable energy consumption pattern in the country's agricultural sector. As measures, demand-side management(DSM) and energy-efficiency promotions are regarded to be the most attractive methods for energy conservation and economic productivity as well. Development of renewable energy sources are also receiving a great deal of attention for the long-term alternatives to the country's existing oil-based agricultural production mode. This study examines the contributive potential of DSM approaches and renewables-based technologies. With the critical evaluation on the concurrent adversities of the country's agricultural energy system, various sources of renewable energy-solar power, wind power, biomass, etc.-are examined for the purpose of technological and economical viability. As sufficient potentials of renewable energy sources are being estimated, both the system production cost and the installation cost for the county's rural areas are expected to lower in the long term. DSM options are also evaluated to be fruitful even in the short term. Both the public and civil arenas must galvanise each side's effort in order to promote these policy options and community potentials.

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Primary Energy Conversion in a Direct Drive Turbine for Wave Power Generation

  • Prasad, Deepak Divashkar;Zullah, Mohammed Asid;Kim, You-Taek;Lee, Young-Ho
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.237.1-237.1
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    • 2010
  • Recent developments such as concern over global warming, depletion of fossil fuels and increase in energy demands by the increasing world population has eventually lead to mass production of electricity using renewable sources. Ocean contains energy in form of thermal energy and mechanical energy: thermal energy from solar radiation and mechanical energy from the waves and tides. The current paper looks at generating power using waves. The primary objective of the present study is to maximize the primary energy conversion (first stage conversion) of the base model by making some design changes. The model entire consisted of a numerical wave tank and the turbine section. The turbine section had three components; front guide nozzle, augmentation channel and the rear chamber. The augmentation channel further consisted of a front nozzle, rear nozzle and an internal fluid region representing the turbine housing. Different front guide nozzle configuration and rear chamber design were studied. As mentioned, a numerical wave tank was utilized to generate waves of desired properties and later the turbine section was integrated. The waves in the numerical wave tank were generated by a piston type wave maker which was located at the wave tank inlet. The inlet which was modeled as a plate wall which moved sinusoidally with the general function, $x=asin{\omega}t$. In addition to primary energy conversion, observation of flow characteristics, pressure and the velocity in the augmentation channel, rear chamber as well as the front guide nozzle are presented in the paper. The analysis was performed using the commercial code of the ANSYS-CFX. The base model recorded water power of 29.9 W. After making the changes, the best model obtained water power of 37.1 W which represents an increase of approximately 24% in water power and primary energy conversion.

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실물옵션 기법을 활용한 신재생에너지사업 경제성분석에 관한 연구 (Review of Real Options Analysis for Renewable Energy Projects)

  • 김경석
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.91-98
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    • 2017
  • 기후변화의 영향으로 세계 각국은 화석연료 사용을 줄이고, 신재생에너지에 대한 투자가 활발하게 이뤄지고 있다. 세계 전력의 23.7%를 신재생에너지가 공급하고 있으며, 계속된 기술의 발전으로 화력설비와 발전원가 면에서 경쟁할 수준이 되어 투자 여건이 좋아 지고 있다. 하지만, 신재생에너지 프로젝트의 투자를 결정하는 것은 쉽지 않다. 본 연구는 신재생에너지 중에서 많은 비중을 차지하고 있는 수력, 태양광, 풍력발전 프로젝트 투자 결정에 실물옵션방법을 적용한 경제성평가에 대해 국내외 연구동향을 분석하였다. 본 연구는 (1)전통적 경제성분석방법과 실물옵션방법의 차이점, (2)적용 과정, (3)많은 연구들이 제시한 신재생에너지 프로젝트의 불확실성 요소들과 옵션종류에 대해 알아보았다. 실물옵션분석방법은 신재생에너지 프로젝트의 불확실성 요소들을 고려하고 수익을 향상시키거나 리스크를 피할 수 있는 옵션 적용이 가능하여 세밀한 투자계획수립에 적합하다.

위치증명기반 블록체인 네트워크를 활용한 사물 간 에너지 직거래 시스템에 관한 연구 (A Study on the M2M Energy Trading System Using Proof of Location Blockchain Network)

  • 김영곤;허걸;최중인
    • 에너지공학
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    • 제29권3호
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    • pp.86-90
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    • 2020
  • 이 논문은 네트워크로 연계된 에너지 클라우드, 에너지 커뮤니티 그리고 스마트시티에 참여한 프로슈머 머신들 간의 전력 직거래에 있어 위치증명방식이 적용된 블록체인 네트워크 기반 거래 시스템에 대한 고찰이다. 이 시스템은 위치증명기반 블록체인 네트워크 기술을 활용하여 자율 이동 중 전력 구매에 의한 배터리 재충전으로 장거리 이동이 가능해 질 수 있는 물류 배송 드론, 전력 구매와 판매가 모두 가능한 자율주행 전기 자동차 그리고 고정형태로 전력생산 및 판매가 가능한 태양광 가로등 및 전기충전기들 간의 전력 거래 시 인간의 개입 없이 머신들 간 최적 전력거래 매칭 및 정산 신뢰성을 제공 할 수 있다. 또한 다수이면서 서로 다른 공간에 존재하기 때문에 발생되는 다양한 거래 가격, 정책 그리고 인센티브들이 산재할 것으로 예상되는 에너지 클라우드를 경유하는 자율 운행 머신들 간의 사물 간 전력 직거래 비즈니스 모델을 소개한다.

손실파라미터계산방법을 이용한 집광형태양광발전시스템 시뮬레이션 (Using the Loss parameter calculation method for the CPV system simulation)

  • 이강연;정병호;김지원
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.17-26
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    • 2017
  • 집광형태양광발전시스템은 집광형태양전지 셀, 모듈, PCS, 태양위치추적기, 시스템설비와 그에 따른 시스템주변창치들로 구성된다. 이러한 다양한 요소를 반영하여 시스템모델링이 이루어져 집광형태양광발전시스템에 대한 분석과 모델링방법이 적용되어야 한다. 본 논문에서 제안된 이러한 다양한 요소를 반영하여 최적의 CPV 시스템 시뮬레이션을 제안하여 집광형태양광발전시스템 모델링과 에너지의 발생분석에 대한 최적 설계가 이루어지도록 모델링에 중점 두어 설계하였다. 손실 파라미터 계산 방법에 관한 일반화된 집광형태양광발전시스템의 계산된 시뮬레이션 결과는 높은 신뢰성과 안정성을 갖는 집광형태양광발전시스템의 최적의 설계가 가능하다. 손실 파라미터 계산 방법은 CPV 시스템 설계의 경제적 분석을 위한 시뮬레이션 및 다양한 데이터 활용을 위한 시뮬레이션방법을 활용할 수 있다.