신재생에너지.

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1 신재생에너지

2 신재생에너지의 농업적 이용기술 개발

3 Ⅰ. 추진개요 신재생에너지의 종류

4 신재생에너지의 중요성

5 주요국가의 신재생에너지 정책목표 및 보급률

6 국제유가 상승 및 국내 면세경유가 상승 (’00) 20 $/배럴 → (’08) 120 → (‘09.9) 70 국제유가 10$/배럴 상승 시 면세경유가격 90~100원/L 상승 면세경유가격 : ('00) 377 원/L → ('08) 1,025→ ('09.9) 821 <면세경유 가격변동> 신재생에너지는 오염 물질을 배출하지 않고 에너지를 얻을 수 있는 기술로 화석연료의 대체 효과가 큼 친환경 녹색기술로 관련기술의 적극적 개발 필요

7 Ⅱ. 주요 추진연구 축산분뇨를 이용하는 미생물 연료전지 개발 멤브레인 대체 세퍼레이터 사용 Channeling 현상 방지
오염물질 전기에너지 슬러지 멤브레인 대체 세퍼레이터 사용 Channeling 현상 방지 집전판(Collector) 전극물질 대체 악취제어-바이오필터

8 시험용 미생물 연료전지 설계 및 제작 접종원: 축산분뇨와 하수슬러지 (1:1) 유속: 53.26 ml/min
축산분뇨(액비) 샘플링 장소: 경기도 이천시 돈사농가 음극부 용량: SMFC - 3,637 ml (전극 충진 - 16/23) 대조구 - 4,530 ml (전극 충진 - 3/33) Void volume - 5,175 ml 바이오필터 음극부 양극부 A 세퍼레이터 탄소섬유전극 스테인리스스틸 Plate 양극부 음극부

9 미생물 연료전지 전기에너지 발생 연료공급: 53.26 ml/min
SMFC와 대조구: 6일과 11일 후에 Steady state상태에 도달 스테인레스스틸 Net도 전극재료로 사용이 가능가능함을 보임 최대 전압은 0.6V Maximum power density : 680 mW/m3 Current density : 3,770 mA/m3

10 미생물 연료전지 유기물 분해 공급 COD 농도: 3,167±80 mg/L
SMFC: 865±21 mg/L (After 144hrs) : 72.7% 대조구: 930±14 mg/L (After 144hrs) : 70.6% 원수 부유물질(SS)농도: 4,533±67 mg/L 24.0±6.0 mg/L : 99.5%

11 온실내 잉여 태양에너지를 이용한 온실난방기술 개발
온실의 규격별 잉여 태양에너지량 분석 형태 B×L×H (폭×길이×동고) (m) 바닥면적 (m2) 설정조건 07-자동화-1형 (3연동) 21×50×4.7 1050 주간(15℃) 야간(10℃) 저속환기(25℃) 고속환기(27℃) 08-자동화-1형 (3연동) 27×96×5.7 2592 07-단동-1형 (단동) 5×97×2.6 485 07-단동-3형 (단동) 7×97×3.3 679

12 온실의 규격별 잉여태양에너지량 분석 예(광주) 07-단동-4형(폭 8m, 길이 100m)
Month Energy Inputs(MJ) Energy Losses(MJ) Solar Heater Total Radiation Convection Ventilation Others 11 176,782.3 38,143.8 214,926.1 106,645.5 7,975.4 39,489.2 60,816.0 12 157,052.3 82,252.6 239,304.9 157,016.5 16,658.5 22,933.7 42,696.2 1 168,626.9 82,905.2 251,532.1 155,391.5 25,490.2 32,017.0 38,633.4 2 187,377.9 65,616.7 252,994.6 135,407.3 22,433.4 56,076.2 39,077.7 689,839.4 (72.0%) 268,918.3 (28.0%) 958,757.7 (100%) 554,460.8 (55.2%) 119,002.3 (11.8%) 150,516.1 (15.0%) 181,223.3 (18.0%)

13 태양열 축열이용 시스템 현장설치 < 비닐하우스 내부의 장치가동 상황> Items
Internal vinyl tunnel Water pump FCU Fan On/Off South North Case Ⅰ Close On 10:00~16:30 Case Ⅱ 0~24:00 Case Ⅲ None

14 Items Water pump FCU Fan On/Off South North Case Ⅰ Close On 10:00~16:30

15 수자원이용 시설원예 난방시스템 개발 현장적용 시스템 설계
≒ 320,000kcal/h ◑ 최대난방부하 : 372kW, 적용난방부하 : 260KW(최대난방부하의 70%)

16 히트펌프 성능향상을 위한 수축열조 개발 및 시험
구 분 격판분리 축열조 디퓨저 축열조 히트펌프 성능계수 4.6 설치비용 축열조 축조시 재료비 증가 설계 및 설치비용 별도 고려 강변 여과수 이물질 제거장치 개발 처리요인 : 모래, 철, 망간 처리방법 : 모래(사이클론식), 철, 망간(접촉산화사) 설계조건 : 처리용량(15톤/일), 유체흐름(압력식 하향류식)

17 강변여과수 취수 및 이용기술 분석 강변여과수 취수 및 함양 검토결과 취수량 : 1안 유리 함양가능량 : 2안 유리
구 분 1안 2안 취수량(m3/day) 600 ~ 2,200 530 ~ 2,000 햠양가능(m3/day) 200 250 함양수 영향 도달시간 6개월 이상 6개월 이내 1안 강변여과수 취수 및 함양 검토결과 취수량 : 1안 유리 함양가능량 : 2안 유리 함양수 영향 도달시간 : 1안 유리 취수 및 함양깊이 : 20~25m 2안

18 지하공기를 이용한 농업시설 난방시스템 개발 물-공기 직접 접촉식 열 교환 방식 현장설치
지하공기가 송풍팬을 통해 흡입되어 물에 직접 전달 열교환기 상단에 이산화탄소 제어장치 부착 물이 흡수한 열에너지는 히트펌프의 열원으로 이용

19 시스템 난방성능

20 모니터링 장치 설계 및 제작

21 화력발전소 폐열을 이용한 농업시설 난방기술 개발
화력발전 폐열활용 가능성 분석 발전소 소재지 : 대부분 해변가 터빈냉각 : 바닷물 활용(냉각수 배출온도 : 20~35℃) 발전효율 : 40% 수준 → 60%는 폐열로 버려짐 화력발전량 : TWh(2008년 기준) 연간 폐열발생량 : 388,000GWh 연간 온실난방에 소요되는 에너지 : 13,217GWh ※ 발전폐열의 3.4% 수준 ※ 연간 온실난방에 소요되는 경유소비량 : 1,256,000kL ※ 시설원예 난방면적 : 13,000ha

22 St. Laurent-Des-Eaux(France)
유럽의 화력발전 폐열활용 조사 발전소명 발전용량(MW) 폐열활용 Bugey(France) 1874 채소재배 : 29ha, 화훼재배 : 4.8ha Chinon(France) 3676 토마토 및 화훼재배 : 4.8ha 건설용 목재 건조에 활용 Cruas(France) 3684 토마토재배 : 5.8ha 시청, 교회, 수영장에 활용 Dampierre 3748 150ha 온실에 15개 영농법인 이용 St. Laurent-Des-Eaux(France) 1912 0.53ha 온실에서 장미재배 수영장 등에 활용 Asco(Spain) 1860 발전소내 온실에서 관상용 식물 재배

23 화력발전 폐열활용 히트펌프시스템 설계 설치용량 : 120RT(30, 40, 50)
폐열회수용 배관 설치(제주도 시범사업) 직경 : 250mm PE 파이프 총길이 : 300m 폐열회수 : 발전소의 온배수 이동관로에 열교환기 설치 열매체 순환펌프 : 기계실에 설치(30, 40, 50RT용)

24 히 트 펌 프 온배수 폐열회수 히트펌프시스템 30RT급 : 응축 105, 증발 79kW
폐열회수 열교환기 기체냉매 열매체 액체냉매 히 트 펌 프 30RT급 : 응축 105, 증발 79kW 40RT급 : 응축 140, 증발 105kW 50RT급 : 응축 175, 증발 131kW ※ Heat Pump COP : 4.0 온배수 폐열회수 히트펌프시스템