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에너지공학 = Journal of energy engineering v.18 no.4 = no.60, 2009년, pp.230 - 238   피인용횟수: 1

LEAP 모형을 이용한 연료전지 열병합발전설비 도입에 따른 온실가스배출저감 잠재량 분석
Study of fuel cell CHP-technology on electricity generation sector using LEAP-model

신승복    (연세대학교 화공생명공학과   ); 전수영    (연세대학교 화공생명공학과   ); 송호준    (연세대학교 화공생명공학과   ); 박종진    (연세대학교 화공생명공학과   ); Maken, Sanjeev    (연세대학교 화공생명공학과   ); 박진원    (연세대학교 화공생명공학과  );
  • 초록

    우리나라는 에너지 절약 및 온실가스 배출저감 기술 중 하나로써 소형 열병합 발전과 소형 연료전지 열병합 발전을 연구해 왔으며 정책적으로 이를 보급하려고 한다. 기존의 석탄화력발전설비, 복합화력발전설비, 석유 화력발전설비를 열병합 발전설비로 대체하는 시나리오를 작성하여 에너지소비량과 온실가스 배출량의 변화추이를 에너지 경제 모델인 LEAP (Long-range Energy Alternative Planning system)을 이용하여 정량적으로 분석하였다. 2019년을 기준으로 열병합 발전설비를 석탄화력발전설비와 교체하였을 경우, 온실가스 배출량이 약 6.34%가 감소하였고 복합화력발전설비와 교체하였을 경우, 온실가스 배출량이 약 0.8%가 증가하였으나 열병합발전설비의 열생산량을 고려해주면 배출량이 감소하는 경향을 보일 것으로 사료된다. 석유화력발전설비를 열병합발전설비로 대체할 경우, 온실가스 배출량이 약 0.8% 감소할 것으로 예상된다.


    We study about small gas engine and fuel cell CHP (Combined Heat and Power) as the technologies for energy conservation and $CO_2$ emissions reduction. Korea government plans to use them in near future. This study quantitatively analyzed energy consumption and $CO_2$ emissions reduction potential of small CHP instead of existing electric power plant (coal steam, combined cycle and oil steam) using LEAP (Long-range Energy Alternative Planning system) as energy-economic model. Three future scenarios are discussed. In every scenario similar condition for each CHP is used. Alternative scenario I: about 6.34% reduction in $CO_2$ emissions is observed in 2019 due to increase in amount of gas engine CHP and fuel cell CHP while coal use in thermoelectric power plant is almost stagnant. In alternative scenario II: a small 0.8% increase in $CO_2$ emission is observed in 2019 keeping conditions similar to alternative scenario I but using natural gas in combined cycle power plant instead of coal. During alternative scenario II overall $CO_2$ emission reduction is observed in 2019 due to added heat production from CHP. Alternative scenario III: about 0.8% reduction in $CO_2$ emissions is observed in 2019 using similar CHP as AS I and AS II. Here coal and oil are used in thermoelectric power plant but the quantity of oil and coal is almost constant for next decade.


  • 주제어

    열병합발전 .   연료전지 열병합발전 .   온실가스.  

  • 참고문헌 (15)

    1. "기후변화협약 제3차 국가보고서 작성을 위한 기반구축연구(3차년도)", 에너지경제연구원 (2006) 
    2. 한국가스공사, LNG 기술연구센터, Available at http://www.kogas.re.kr, (2005) 
    3. Shin, H.C.; Park, J.W.; Kim, H.S.; Shin, E.S. "Envrionmental and economic assessment of landfill gas electricity generation in Korea using LEAP model", Energy Policy, vol. 33, 1261-1270, (2005) 
    4. Song, H.J.; Lee, S.; Maken, S.; Ahn, S.W.; Park, J.W.;Min, B.; Koh, W. "Environmental and economic assessment of the chemical absorption process in Korea using the LEAP model", Energy Policy, vol. 35, 5109-5116, (2007) 
    5. Lee, S.; Park, J.W.; Song H.J.; Maken, S.; Filburn, T. "Implication of CO2 capture technologies options in electricity generation in Korea", Energy Policy, vol. 36, 326-334, (2008) 
    6. Ministry of Science and Technology 21st century frontier R&D program 2002. Carbon dioxide reduction and sequestration R&D Center. Available at http://www.cdrs.re.kr, (2002) 
    7. "Caring for climate - A Guide to the Climate Change Convention and the Kyoto Protocol", United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC),(2005) 
    8. "Basic Research Needs for the Hydrogen Economy", U.S. Department of Energy, Office of Science, (2004) 
    9. "Report of the Conference of the Parties on its thirteenth session, held Bali from 3 to 15 December 2007 - Bali Action Plan", United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), (2008) 
    10. "User Guide for LEAP version 2006", SEI-B. Long-range Alternative Energy Planning system, Available at http://www.seib.org, (2007) 
    11. "소형열병합발전의 보급 활성화", 지식경제부, 홍보관리관실, (2005) 
    12. "제2차 전력수급기본계획", 지식경제부, (2005) 
    13. "기후변화협약에 의거한 제3차 대한민국 국가보고서 작성 연구", 에너지경제연구원 (2007) 
    14. 김용하, 문정호, 연준희, 정현성, 우성민, 김미예 : "전력수급계획에 열병합발전 설비 반영시의 효과분석에 관한 연구", 에너지공학, 제16권, 22-33, (2007) 
    15. "Catalog of CHP Technologies", U.S. Environmental Protection Agency Combined Heat and Power Partnership, (2004) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Park, Yeong-Su ; Cho, Young-Hyuck ; Kim, Tae-Oh 2013. "Analysis of Greenhouse Gas Reduction Potentials in a Electronic·Electrical components company using LEAP Model" 환경영향평가 = Journal of environmental impact assessment, 22(6): 667~676     

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