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연료전지

자원에너지공학입문
by

민우 김

on 12 November 2012

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Transcript of 연료전지

연료전지 연료전지의 발전원리 연료전지란? 5176790 김민우
5177015 정동혁
5176910 이동열
5176972 이준현 수소,산소의 화학적에너지 -> 전기에너지,열

적은 오염물질, 고효율 발전

다양한 크기로 제작가능한 발전기 질을 높이는 반응 질을 변화시키는 반응
질을 바꾸는 반응을 총징하여 개질(Reforming)이라 한다.

아래는[수소반응]수소개질 장치 /또는 수증기 개질법
개질반응기 - CH4+H2O ↔ CO+3H2.

- 보통 Ni촉매상에서 일어나며 적정 개질반응 온도는 촉매에 따라 따르지만 보통 700~800ºC정도 이고 촉매의 성능이 좋아질수록 반응온도가 낮아진다.

- 개질반응 온도가 높아지면 일산화탄소와 수소가 반응하는 메탄화반응이 일어나 수율이 줄어들 수 있다.

- 일반적으로 건조기체 수준으로 수소는 약 77%전후 일산화탄소는 13%전후 그리고 이산화탄소는 9% 전후인 혼합가스가 얻어진다. 목차 연료전지란?

연료전지의 종류

연료전지의 발전 원리

실생활에서의 연료전지 사용

연료전지의 개발 방향 연료전지의 종류 실생활에서 연료전지의 사용 일본 혼다의 수소연료전지 자동차 발전용도로 사용되는 연료전지 쮸부 발전의 200kW PAFC발전기 도쿄가스의 200kW PAFC발전기 간사이 발전소의 200kWPAFC발전기 연료전지주택 수소연료전지 자동차의 구조 연료전지의 장·단점 우주선에서 사용되는 연료전지 제미니5호에 사용된 최초의 우주선 연료전지 국외,국내의 기술 동향 및 분석 국내 연료전지의 개선방향 Thank you! 연료전지의 장점 -복합발전방식으로 발전시 높은효율

-다양한 자원을 연료로 사용가능함.

-적은 대기오염과 발전기소음 연료전지의 단점 -비싼 재료값과 높은 기술력을 요구

-낮은 내구성과 발전의 신뢰성문제

-수소의 대량생산 및 운송문제

-상용화를 위한 인프라 구축이 미비 연료전지설치사진 연료용 가스에 포함되어 있는 수소를 대기중의 산소와 반응시켜 전기와 열을 동시에 생산하는 연료전지를 주택에 설치하여 이용하는 것을 연료전지 주택이라고 합니다. ☞ 도시가스가 공급되는 주택에 연료전지를
설치하면 여기에서 전기와 열이 생산되는데,
전기는 가정에서 사용하는 전기의 일부로
활용하고, 열은 온수나 난방의일부로 사용하는
것을 말합니다. 고압수소탱크에서 연료전지로 연료인 수소가 공급되고 전기화학 반응에 필요한 산소는 대기 중의 공기로부터 공급됩니다. 한번 연료전지 스택에서 공급된 수소는 대기 중으로 방출 되는 것이 아니라 수소 이용률을 높이기 위해 수소탱크의 수소와 혼합되어 다시 연료전지 스택에 공급됩니다. 이런방법을 통해 연료의 소비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 대량의 수소가 공기 중으로 방출되어 발생할 수 있는 위험을 줄일 수 있습니다 . 공기와 수소의 반응에 의해 연료전지 스택에서 생성된 직류 전기는 인버터를 통해 교류 전기로 바뀐뒤 전기 구동모터에 공급 됩니다. 구동 모터에서 발생되는 회전 운동 에너지는 감속기를 통해 적절한 회전수로 감속되어 바퀴를 움직이게 됩니다 인산형 연료전지발전소 인산형 연료전지란 인산을 전해질로 사용하는 저온형 연료전지의 하나 화석연료나 메탄올 등의 연료를 개질기를 통해 수소를 발생시켜 사용할 수 있다
(일본)은 1981년부터 6년 동안 에너지 절약 기술 개발 계획(Moonlight Project)의 일환으로 연료 전지의 신뢰성 향상과 고효율화 기술의 개발을 추진하였고, 인산염형의 경우 1000 kW급 발전 설비의 독자 개발과 실증 실험, 200kW급 현지 설치형의 상용화를 목표로 하여 연구 개발을 추진하였다. 현재의 기술 수준은 화력 대체와 분산 전원용으로 이미 1 MW급 실증 플랜트의 운전 시험을 완료하였으며, 동경전력은 11MW급 인산염형 연료 전지 발전소를 1991년 완공하여 운전시험을 계속하고 있다.

유럽의 연료전지 기술 개발은 미국과 일본의 기술 독점에 대한 방어적 개념에서 개발이 추진되고 있으며, 연료 개질기, 전력 변환 및 System Engineering 관련 기술을 기업이 보유하고 있다. 일본과 유렵의 개발현황 1. 연료전지 재료의 보급화 개선방향의 예 2. 수소의 공급 연료전지 자동차의 촉매가격 인하

수소 저장 및 사용능력의 개발
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