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친환경 에너지 가치를 추구하는 춘천그린에너지입니다.
연료전지란?
연료전지 특성
- 물을 전기 분해하면 전극에서 수소와 산소가 발생하는 원리를 역으로 이용하여 수소와 산소의 화학반응을 통해 전기를 생성하는 발전장치
- 연료전지는 수소와 산소의 화학반응을 통해 직접 전기에너지로 변환시키는 기술
연료전지 발전
수소와 산소의 화학반응을 통해 직접 전력을 만든다.
연료전지의 종류
| 종류 | PEMFC | PAFC | MCFC | SOFC |
|---|---|---|---|---|
| 구분 | 고분자 전해질 (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell) |
인산형 (Phophoric Acid Fuel Cell) |
용융탄산염 (Molten Carbonate Fuel Cell) |
고체산화물 (Solid Oxide Fuel Cell) |
| 작동온도 | 50 ~ 100ºC | 150 ~ 200ºC | 650ºC | 700 ~ 900ºC |
| 저온형 | 고온형 | |||
| 전해질 | 이온교환막 | 인산염(H₃PO₄) | 용융탄산염 (Li₂CO₃, K₂CO₃) |
고체산화물 세라믹(ZrO₂) |
| 발전출력 | kW급 | 수십~수백kW급 | 수백kW~수십MW | 수kW~수백kW |
| 발전효율 | 35% | 40% | 47% | 55~70% |
| 적용처 | 가정용/자동차용/휴대용 | 가정용/건물용/백업용 | 대규모발전/건물용/백업용/선박용 | 소규모 분산전원/건물용/백업용 |
| * 춘천그린에너지㈜ | ||||
연료전지 원리
연료전지의 발전원리
수소연료전지의 작동 원리 개념도
연료전지 장점
저공해, 저소음
- 연료전지는 기본적으로 수소, 산소의 전기화학 반응으로 전력을 생산하여 기존 화력발전과 달리 별도의 연소과정이 없으며, 생성물이 전력, 물 및 열뿐이므로 환경오염에 미치는 영향이 미미합니다.
현재 연료전지 발전을 위해 필요한 수소는 주료 화석연료인 천연가스로부터 확보하고 있으나 향후 재생에너지를 사용하여 물을 전기분해하거나 부생수소를 얻는 방법 등으로 수소를 확보할 수 있게 될 경우 이산화탄소, 질소산화물, 황산화물 등의 배출이 없는 무공해 에너지로서의 잠재력이 있습니다.
또한, 소음 수준도 가스터빈발전 233dB(A), 디젤발전 100~110dB(A)과 대비하여 연료전지발전은 65dB(A) 수준인 바 화력발전 방식에 비해 강점이 있습니다.
미세먼지 정화
연료전지가 도심에 더 적합한 에너지로 주목받는 이유
| 구분 | 석탄 | 가스 (복합) |
연료전지 | |
|---|---|---|---|---|
| 환경성 | SOx (ppm) |
50 | 없음 | 없음 |
| NOx (ppm) | 50 | 25 | 1 | |
| 먼지 (Mg/sm3) |
10 | 10 | 없음 | |
| 50m 이내 소음 (dB) |
110 (자동차 경적 수준) |
55미만 (일상 대화, 사무실 수준) |
||
발전규모 조절 용이 및 낮은 수준의 지역적인 제약
- 연료전지발전은 규모에 따른 에너지 전환 효율 차이가 크지 않아 소형에서도 높은 에너지 전환 효율을 기대할 수 있어, 용도에 따라 다양한 규모로 제작 활용이 용이합니다. 또한 주변환경에 따른 제약이 크지 않아 도심에서도 설치가 가능합니다.
