KR101215337B1 - 해수전해설비에서 발생되는 폐수소를 활용한 연료전지 시스템 - Google Patents

해수전해설비에서 발생되는 폐수소를 활용한 연료전지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해수전해설비에서 발생되는 폐수소를 활용한 연료전지 시스템에 관한 것으로서, 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 냉각수로 이용되는 해수를 전기분해하여 염소물질을 생성하는 해수전해설비; 상기 해수전해설비의 일측에 연결되어 상기 전기분해 과정에서 발생되는 폐수소를 이송하는 수소이송관; 및 상기 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소를 연료로 하여 전기를 생성하는 연료전지;를 포함하며, 이를 통해 해수전해설비에서 전량 폐기되고 있는 폐수소를 연료전지의 연료로 이용함으로써 전기를 생산할 수 있다.

Description

해수전해설비에서 발생되는 폐수소를 활용한 연료전지 시스템{Fuel cell system using hydrogen from electrolyzer of sea water}
본 발명은 해수전해설비에서 발생되는 폐수소를 활용한 연료전지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원자력 발전소 및 화력 발전소에서 냉각수로 이용되는 해수를 전기분해하여 염소물질을 생성하는 해수전해설비에서 부가적으로 발생되는 폐수소를 연료로 하여 전기를 생성하는 연료전지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 원자력 발전 및 화력 발전 시스템(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 핵반응이 일어나는 반응기(2), 이 반응기의 냉각 및 열교환을 위한 열교환수단(3), 이 열교환수단으로부터 생성되는 스팀을 이용하여 발전하는 발전기(7) 및 증기를 냉각시켜주는 냉각수단(8)을 포함하여 이루어진다. 또한, 스팀 발생을 위해 스팀발생기(4)를 추가로 포함하여 구성된다.
원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서는 터빈을 통과한 고온의 물을 냉각시키거나 열교환기를 냉각시키기 위한 냉각수가 바다로부터 유입되고, 배구수로부터는 폐냉각수가 바다로 유출된다. 통상적으로 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에 유입되는 상온의 냉각수가 냉각을 위한 열교환을 거치면 대략 90℃ 정도로 승온되고, 이 폐냉각수는 주변 해수보다 일정온도(대략 7℃) 이상 높지 않도록 냉각시스템을 통해 별도로 냉각시켜 배출되고 있다.
이와 같이 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에 사용되는 방대한 양의 냉각수 확보를 위해 통상적으로 냉각수로 해수를 이용하게 되는데, 해수 수로가 연결된 냉각수 취수 설비에는 통상적으로 홍합, 조개등의 어패류와 해조류 등의 부착성 생물이 생장하고 있으며, 이들 해양 생물들은 따뜻한 온도 조건과 유속이 느린 이상적인 환경 조건을 제공해 주는 해수 수로를 통해 냉각수 취수 설비 내로 유입되게 된다. 이렇게 냉각수 취수 설비로 유입되는 해양 생물들은 통상적으로 해수 수로 내벽이나 이를 포함하는 냉각수 취수설비의 각 구성 부위에 부착되어 생장하게 됨에 따라 이들 구성 부위의 부식 및 손상을 초래하게 되고, 그 부착 정도나 생장 크기에 따라 해수 수로나 냉각수 취수 설비를 부분적으로 또는 전체적으로 폐쇄시키게 되어 냉각수 펌프의 효율저하와 파손 내지는 그에 따른 해수의 유입량 감소는 물론 콘덴서나 열교환기 등 관련 설비의 부식 및 그 운전 가동이 저하되는 등의 문제를 초래하고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에는 도 2에 도시된 바와 같이 해수전해설비(10)가 설치되어 있다. 해수전해설비(10)는 해수 중의 염화나트륨(NaCl)을 전기분해하여 차아염소산나트륨(NaOCl, 이하 염소물질이라 한다)을 생산하여 취수구에 주입, 살균함으로써 배관, 열교환기의 튜브에 패류, 해조류 등이 부착, 성장하는 것을 방지하는 설비이다.
도 2를 참조하면, 해수전해설비(10)는 정류기(11)를 통해 변환된 DC 전원을 각각 양극판(12a) 및 음극판(12b)에 연결하고, 해수를 통과시킴으로써 해수의 NaCl과 H2O가 반응하여 염소물질을 생성하고 있다. 즉, 정류기를 통해 공급된 DC 전류에 의해 해수의 NaCl과 H2O가 전기분해되어 생성된 이온(Na, Cl, H, OH) 중 Cl은 양극으로 이동하여 염소(Cl2)를 만들고, H는 음극으로 이동하여 수소기체(H2)를 발생시킨다. Cl보다 반응성이 큰 Na는 이온상태로 존재하다 OH와 결합하여 NaOH가 생성되고, 생성된 수산화나트륨(NaOH)은 염소(Cl2)와 반응하여 염소물질(NaOCl)을 생산하며, 공급되는 DC 전류의 크기에 따라 전기분해 양이 다르므로, 차아염소산나트륨 농도가 조절될 수 있다.
해수전해설비에서 발생되는 염소물질과 부수적으로 발생되는 수소는 역지밸브를 거쳐 저장탱크(13)로 이동되고, 이중 저장탱크 상부의 수소가스는 블로워(14)를 통해 대기중으로 방출하고 있다. 즉, 현재 해수전해설비에서는 부수적으로 발생되는 폐수소를 아무런 활용 없이 대기중으로 그냥 흘려보내고 있는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 해수전해설비에서 부가적으로 발생되어 쓸모없이 버려지는 폐수소를 재활용하여 전기를 발생시킬 수 있는, 해수전해설비에서 발생되는 폐수소를 활용한 연료전지 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 냉각수로 이용되는 해수를 전기분해하여 염소물질을 생성하는 해수전해설비; 상기 해수전해설비의 일 측에 연결되어 상기 전기분해 과정에서 발생되는 폐수소를 이송하는 제1 수소이송관; 상기 제1 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소의 일 부분을 연료로 하여 전기를 생성하는 연료전지; 상기 연료전지의 후단에 연결되어 상기 연료전지에서 사용되지 않은 잔여 수소를 상기 연료전지의 전단의 수소 투입구에 재투입하는 재순환 수소이송관; 및 상기 제1 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소의 나머지 부분을 충전하는 수소저장소를 포함하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템 또는 설비가 개시된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 냉각수로 이용되는 해수를 전기분해하여 염소물질을 생성하는 해수전해설비; 상기 해수전해설비의 일 측에 연결되어 상기 전기분해 과정에서 발생되는 폐수소를 이송하는 제1 수소이송관; 상기 제1 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소의 일 부분을 연료로 하여 전기를 생성하는 연료전지; 상기 연료전지의 후단에 연결되어 상기 연료전지에서 사용되지 않은 잔여 수소를 이송하는 제2 수소이송관; 및 상기 제1 및 제2 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소의 나머지 부분을 충전하는 수소저장소를 포함하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템이 개시된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 냉각수로 이용되는 해수를 전기분해하여 염소물질을 생성하는 해수전해설비; 상기 해수전해설비의 일 측에 연결되어 상기 전기분해 과정에서 발생되는 폐수소를 이송하는 제1 수소이송관; 상기 제1 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소의 일 부분을 연료로 하여 전기를 생성하는 연료전지; 상기 연료전지의 후단에 연결되어 상기 연료전지에서 사용되지 않은 잔여 수소 중 일부를 상기 연료전지의 전단의 수소 투입구에 재투입하는 재순환 수소이송관; 상기 연료전지의 후단에 연결되어 상기 연료전지에서 사용되지 않은 잔여 수소 중 상기 재순환되지 않는 나머지 수소를 이송하는 제2 수소이송관; 및 상기 제1 및 제2 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소의 나머지 부분을 충전하는 수소저장소를 포함하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템이 개시된다.
일 구현예에 따르면, 상기 연료전지 및 수소충전 결합 시스템은 상기 수소저장소에 수소를 충전하기 전에 상기 폐수소의 나머지 부분을 정제하여 고순도 수소를 제조하는 수소정제설비를 추가로 포함할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 해수전해설비 또는 상기 수소정제설비는 상기 연료전지와 전기적으로 연결되어 상기 연료전지에서 발생되는 전기에 의해 가동될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 연료전지 및 수소충전 결합 시스템은 DC-DC 컨버터, DC-AC 컨버터, 수퍼커패시터 중에서 선택된 적어도 1개의 장치 및 전류를 송전하는 송전시설을 추가로 포함하며, 상기 장치는 상기 연료전지의 후단 부분과 상기 송전시설을 연결될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 원자력 발전 및 화력 발전 시스템으로부터 배출되는 제1 냉각수와 상기 연료전지로 유입되는 제2 냉각수의 열을 상호 열교환 해주는 열교환기를 추가로 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 연료전지로부터 배출되는 제2 냉각수를 열원으로 하는 난방장치를 추가로 포함하며, 상기 난방장치는 상기 열교환기와 냉각수순환관에 의해 연결되어, 상기 제2 냉각수가 상기 연료전지, 상기 난방장치 및 상기 열교환기를 통과하면서 순환될 수 있다.
다른 구현예에 따르며, 상기 연료전지는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 또는 인산 연료전지(PAFC)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 연료전지는 폐쇄 모드 하에서 그 후단에 펄스를 가하는 조건으로 운전될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 연료전지는 제습 수소를 원료로 사용할 수 있다. 이때, 상기 연료전지는 수소 투입구 앞에 상기 투입되는 수소를 건조시키는 장치를 추가로 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 연료전지는 그 후단에 물을 선택적으로 투과할 수 있는 막을 포함하는 챔버를 추가로 포함할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 연료전지는 복수 개의 스택 모듈로 구성되어 있고, 그 스택 모듈의 작동 여부는 각 스택 모듈별로 개별적으로 조절할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 연료전지는 수소공급라인이 전단 및 후단에 모두 연결되어 연료전지 내부에 사용된 양만큼 수소가 전단 및 후단을 통해 공급될 수 있다.
이때, 상기 연료전지는 폐쇄 모드 하에서 운전되고, 그 전단 또는 후단에 펄스를 가하는 조건으로 운전될 수 있다.
또는, 상기 연료전지는 폐쇄 모드 하에서 운전되고, 그 전단과 후단 모두에 펄스를 가하는 조건으로 운전되고, 상기 펄스는 전단에서 밀 때 후단에서 잡아당기고 또는 전단에서 잡아당길 때 후단에서 미는 형태로 부가될 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 연료전지는 폐쇄 모드 하에서 운전되고, 그 전단과 후단 모두에 수소의 압력을 조절할 수 있는 전자 레귤레이터를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 전자 레귤레이터는 전단과 후단에 수소 압력을 균일하게 유지하다가 연료전지 내부에 생긴 물로 인해 전압이 일정 수준으로 떨어지면 전단과 후단에 수소 압력차를 유발시키는 기능을 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 냉각수로 이용되는 해수를 전기분해하여 염소물질을 생성하는 해수전해설비;
상기 해수전해설비의 일측에 연결되어 상기 전기분해 과정에서 발생되는 폐수소를 이송하는 수소이송관; 및
상기 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소를 연료로 하여 전기를 생성하는 연료전지;를 포함하는 해수전해설비에서 발생되는 폐수소를 활용한 연료전지 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 연료전지는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 해수전해설비는 상기 연료전지와 전기적으로 연결되어 상기 연료전지에서 발생되는 전기에 의해 상기 해수전해설비가 가동될 수 있다.
또한, 상기 수소이송관에는 상기 폐수소를 저장하는 수소저장소가 설치될 수 있다.
또한, 상기 연료전지에서 발생되는 DC 전압을 AC 전압으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 원자력 발전 및 화력 발전 시스템으로부터 배출되는 제1 냉각수와 상기 연료전지로 유입되는 제2 냉각수의 열을 상호 열교환 해주는 열교환기를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 연료전지로부터 배출되는 제2 냉각수를 열원으로 하는 난방장치를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 난방장치는 상기 열교환기와 냉각수순환관에 의해 연결되어, 상기 제2 냉각수가 상기 연료전지, 상기 난방장치 및 상기 열교환기를 통과하면서 순환될 수 있다.
본 발명에 따르면, 해수전해설비에서 전량 폐기되고 있는 폐수소를 연료전지의 연료로 이용함으로써 전기를 생산할 수 있다. 연료전지에서 발생되는 DC 전력 중 일부는 별도의 정류기 없이 해수전해설비에 이용할 수 있으며, 일부는 AC 전력으로 변환시켜 지역 전력 공급을 보조해 줄 수 있다. 또한, 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 배출되는 냉각수와 연료전지로 유입되는 냉각수를 상호 열교환시킴으로써 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 바다로 방출하는 냉각수의 냉각을 위한 에너지와 연료전지 예열을 위한 에너지를 절감시킬 수 있다. 나아가, 연료전지에서 배출되는 냉각수의 폐열을 난방에도 활용할 수 있다. 이와 같은 에너지 생성 및 재활용은 CO2 발생을 억제하여 최근 이슈가 되고 있는 CO2 배출권 판매에도 기여할 수 있다.
도 1은 일반적인 원자력 발전 및 화력 발전 시스템의 개략 구성도이다.
도 2는 일반적인 해수전해설비의 개략 구성도이다.
도 3은 PEMFC의 일예를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해수전해설비에서 발생되는 폐수소를 활용한 연료전지 시스템의 개략 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 펄스 장치에 관한 개략도이다.
도 6은 펄스를 가한 경우에 퍼지하지 않고 일정 압력을 유지할 수 있는 기간을 보여주는 그래프이다.
도 7과 도 8은 각각 건조 수소를 사용하지 않은 경우와 건조 수소를 사용한 경우에 전압 변화의 추이를 보여주는 그래프이다.
도 9는 물을 선택적으로 투과할 수 있는 막이 구비된 챔버에 대한 사진이고, 도 10은 그러한 챔버를 사용하였을 경우 전압 변화를 보여주는 그래프이다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
연료전지(Fuel Cell)는 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전지로, 수소, 산소와 같이 지구상에 풍부하게 존재하는 물질로부터 전기 에너지를 발생시키는 새로운 친환경적 미래형 에너지 기술이다.
연료전지는 공기극(Cathode)에 산소가 공급되고 연료극(Anode)에 수소가 공급되어 물의 전기분해 역반응 형태로 전기화학반응이 진행되어 전기, 열, 및 물이 발생되어 공해를 유발하지 않으면서도 고효율로 전기에너지를 생산한다.
이와 같은 연료전지는 종래 열기관에서 한계로 작용하는 카르노 순환(Carnot Cycle)의 제한으로부터 자유롭기 때문에 40% 이상의 효율을 올릴 수 있으며, 상술한 바와 같이 배출되는 물질이 물뿐이므로 공해의 우려가 없으며, 종래 열기관과는 달리 기계적으로 운동하는 부분이 불필요하기 때문에 소형화가 가능하고 소음이 없는 등 다양한 장점을 가지고 있다. 따라서 연료전지에 관련된 각종 기술 및 연구가 활발하게 진행되고 있다.
연료전지 시스템은 크게 전기에너지를 발생생시키는 연료전지스택, 연료전지스택에 연료(수소)를 공급하는 연료공급장치, 연료전지스택에 전기화학반응에 필요한 산화제인 공기중의 산소를 공급하는 공기공급장치, 연료전지스택의 반응열을 시스템 외부로 제거하고 연료전지스택의 운전온도를 제어하는 열 및 물관리장치로 구성된다.
이와 같은 구성으로 연료전지 시스템에서는 연료인 수소와 공기중의 산소에 의한 전기화학반응에 의해 전기를 발생시키고, 반응부산물로 열과 물을 배출하게 된다.
연료전지는 그 전해질 종류에 따라 인산 연료전지(PAFC, Phosphoric Acid Fuel Cell), 용융 탄산염 연료전지(MCFC, Molten Carbonate Fuel Cell), 고체산화물 연료전지(SOFC, Solid Oxide Fuel Cell), 고분자 전해질 연료전지(PEMFC, Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell), 메탄올 연료전지(DMFC, Direct Methanol Fuel Cell), 알칼리 연료전지(AFC, Alkaline Fuel Cell) 등 여섯 가지 종류 정도가 실용화되었거나 계획 중에 있다.
이 중, 고분자 전해질형 연료전지(Ploymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC)는 출력 밀도가 높아 자동차용 등으로 많이 사용되고 있다.
도 3은 자동차에 사용된 PEMFC 시스템의 일 예를 나타내는 구성도이다. PEMFC 시스템에서는 수소탱크(22)로부터 수소가 연료전지(23)에 공급되고, 압축기(21)에 의해 압축공기가 연료전지(23)에 공급되며, 상기 수소와 공기의 전기화학반응에 의해 생성된 열을 냉각하기 위해 라디에이터(24)를 지나는 냉각수가 연료전지를 냉각하게 된다.
본 발명은 전술한 바와 같이 해수전해설비에서 부가적으로 발생되는 폐수소를 연료전지 시스템의 연료로 사용하여 전기를 생성하는 데에 그 특징이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐수소를 활용한 연료전지 시스템(100)은, 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 냉각수로 이용되는 해수를 전기분해하여 염소물질을 생성하는 해수전해설비(30); 상기 해수전해설비의 일측에 연결되어 상기 전기분해 과정에서 발생되는 폐수소를 이송하는 수소이송관(31); 및 상기 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소를 연료로 하여 전기를 생성하는 연료전지(40);를 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해수전해설비에서 발생되는 폐수소를 활용한 연료전지 시스템(100)의 개략적인 구조도이다.
즉, 해수전해설비(30)에서 해수의 전기분해를 통해 발생되는 수소는 수소이송관(31)을 거쳐 연료전지(40)로 전달된다. 이 때, 상기 수소를 저장하기 위해 수소이송관에는 수소저장소(32)가 설치될 수 있으며, 연료전지(40)로 원활한 수소를 공급하기 위해 상기 수소이송관에 수소공급용 압축기 또는 블로워(33)가 추가로 설치될 수 있다.
연료전지(40)는 다수개의 단위셀을 적층하여 이루어지며, 각 단위셀은 전해질막과, 이 전해질막을 사이에 두고 양측에 적층하는 연료극과 공기극, 그리고 이 연료극과 공기극의 외측에 적층하여 각각 연료극과 공기극에 각각 접촉하면서 순환할 수 있도록 하는 분리판으로 이루어져 있다. 그리고, 양측 분리판의 외측에는 집전전극을 형성하는 집전기를 각각 적층하고 있다. 연료전지의 구체적 내부구조는 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
연료전지는 다음과 같이 동작한다.
일정량의 수소가 수소저장소(31)로부터 수소공급용 압축기 또는 블로워(33)에 의해 펌핑되어 연료전지(40) 내부의 연료극으로 공급되고, 이와 함께 연료전지 내부로 공기가 공급되어 연료극으로 공급된 수소와 함께 산화반응과 환원반응을 일으키면서 전기에너지를 발생시키게 된다.
여기서 발생되는 전기에너지는 직류전압이므로, 별도의 정류기 없이도 해수전해설비의 전기분해의 전원으로 사용될 수 있다. 즉, 연료전지에서 발생되는 DC 전압를 해수전해설비의 극판에 공급함으로써 연료전지에서 발생되는 전력의 일부를 해수전해설비를 가동하는 데에 사용될 수 있다.
이와 같이, 연료전지로부터 발생되는 DC 전압을 직접 해수전해설비에 사용하게 되면, 버려지는 폐수소를 이용하여 전기를 생산해 낼 수 있다는 장점 이외에도 별도의 정류기가 필요치 않으므로, 정류기의 효율(대략 50%) 만큼의 에너지 손실을 줄일 수 있는 부가적인 이점도 있다. 따라서, 종래의 해수전해설비에 전원을 공급하는 전원공급부(15)를 연료전지가 대체할 수 있다.
또한, 연료전지(40)에서 발생되는 전기에너지는 DC/AC 컨버터(41)를 통해 가정용으로 필요한 교류전압으로 전환되어 전력 판매에 이용될 수 있다.
한편, 연료전지에서 발생되는 열은 냉각수를 이용하여 제거되며, PEMFC의 경우 바람직한 동작온도가 대략 60 내지 80℃이므로, 연료전지의 반응성 향상 및 예열을 위해 연료전지 내부로 유입되는 냉각수의 온도는 대략 60℃인 것이 바람직하다. 여기서, 연료전지의 냉각수로는 순수(純水, D.I. water)가 사용될 수 있다.
연료전지로 공급되는 냉각수(제2 냉각수)의 온도를 대략 60℃로 승온시키기 위해, 원자력 발전 및 화력 발전 시스템(1)에서 배출되는 냉각수(제1 냉각수)의 폐열을 이용할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템은 원자력 발전 및 화력 발전 시스템(1)에서 배출되는 제1 냉각수와 상기 연료전지로 유입되는 제2 냉각수의 열을 상호 열교환 해주는 열교환기(50)를 추가로 포함할 수 있다.
원자력 발전 및 화력 발전 시스템으로부터 냉각과정을 거친 제1 냉각수의 온도는 대략 90℃ 이며, 종래에는 이 냉각수를 별도의 냉각시스템을 이용하여 냉각시킨 후 주변 해수로 배출하였다. 하지만, 본 발명에서는 제1 냉각수가 지니고 있는 폐열을 연료전지에 유입되는 제2 냉각수를 가열하는 데에 이용할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 연료전지 시스템은 제1 냉각수와 제2 냉각수 간의 상호 열교환을 위한 열교환기(50)를 구비함으로써 종래 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 버려지는 폐열을 연료전지를 구동하는 데에 재활용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 연료전지 시스템은 연료전지로부터 배출되는 냉각수를 열원으로 하는 난방장치(60)를 추가로 포함할 수 있다. 연료전지로부터 배출되는 제1 냉각수의 온도는 대략 80℃이며, 이 제2 냉각수를 냉각수순환관(42)을 통해 난방장치에 공급함으로써 연료전지의 폐열을 재활용할 수 있다. 그리고, 이 냉각수순환관(42)은 상기 제2 냉각수가 열교환기(50), 연료전지(40) 및 난방장치(60)를 통과하여 순환하도록 배치될 수 있다.
따라서, 연료전지로부터 배출된 제2 냉각수가 지니는 폐열은 난방장치에 활용되고, 난방장치를 통과하면서 온도가 낮아진 제2 냉각수는 열교환기(50)에서 상기 제1 냉각수와 열교환되어 대략 60℃ 정도로 승온된 후, 다시 연료전지 내부로 들어가 연료전지를 냉각시키게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전지 시스템(100)은 해수전해설비에서 발생되는 폐수소를 연료로 하여 전기를 발생시키고, 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 버려지는 폐열을 이용하여 연료전지를 예열 및 냉각시키며, 연료전지의 냉각 후 발생되는 폐열을 다시 난방장치에 이용함으로써 원자력 발전 및 화력 발전 시스템 및 연료전지 시스템의 폐열 및 해수전해설비의 폐수소를 획기적으로 재활용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템에서 생산해 낼 수 있는 전기에너지 양을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.
통상적으로 해수전해설비 1모듈 당 전기분해 과정에서 발생되는 염소물질은 1,100ppm이며, 이를 시간당 몰수로 표시하면 다음과 같다.
Figure 112010038042013-pat00001
한편, 수소는 염소물질과 동일한 몰수로 생성되므로, 해수전해설비 1모듈 당 전기분해 과정에서 발생되는 수소의 양은 다음과 같다.
Figure 112010038042013-pat00002
PEMFC의 경우, 1m3/hr의 수소를 이용하여 약 1kW(AC)의 전기를 생산할 수 있으므로, 해수전해설비 1모듈에서 시간당 약 26kW의 전기를 생산할 수 있다.
일반적으로, 원자력 발전소 및 화력 발전소원자력 발전 및 화력 발전설비 모듈이 10 내지 20개 정도 구비되어 있으므로, 모듈 개수를 곱한 만큼이 폐수소를 이용하여 얻을 수 있는 전기에너지가 된다.
본 발명에 있어서, 연료전지는 폐쇄 모드 하에서 그 후단에 펄스를 가하는 조건으로 운전될 수 있으며, 펄스를 가하는 조건은 예를 들어 도 5에 나타낸 바와 같이 구현 가능하다.
그 결과 도 6에 나타낸 것과 같이, 펄스의 주파수가 증가할수록 퍼지하지 않고 일정 전압을 유지할 수 있는 기간(mean purge interval)이 크게 향상되었음을 알 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 연료전지는 건조 수소 또는 제습 수소를 원료로 사용할 수 있다. 이때, 상기 연료전지는 수소 투입구 앞에 상기 투입되는 수소를 건조시키는 장치를 추가로 포함할 수 있다.
건조 수소를 사용한 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하여 살펴보면, 도 7과 도 8에 나타낸 것과 같이, 퍼지하지 않고 일정 전압을 유지할 수 있는 기간이 120-130 초에서 5,000 초 가까이로 크게 증가하는 것을 확인할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 연료전지는 그 후단에 물을 선택적으로 투과할 수 있는 막을 포함하는 챔버를 추가로 포함할 수 있다. 상기 막의 예에는 듀폰사의 나피온 막이 포함되나, 이에 한정되지 않는다. 상기 챔버는 예를 들어 도 9에 나타낸 것과 같이 구현될 수 있다. 좌우 양쪽 면을 제외한 나머지 4개의 면 중 적어도 하나에 상기 막을 적용할 수 있다.
그 결과 도 10에 나타낸 것과 같이, 5 일 정도에 이르기까지 퍼지 없이 일정한 압력을 유지하는 것으로 확인되었다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 연료전지는 복수 개의 스택 모듈로 구성되어 있고, 그 스택 모듈의 작동 여부는 각 스택 모듈별로 개별적으로 조절할 수 있다. 이를 통하여 연료전지 개보수에 있어 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에는 명시적으로 실험 데이터를 제시하지는 않았지만, 본 발명의 발명자는 연료전지의 수소공급라인이 전단 및 후단에 모두 연결되어 연료전지 내부에 사용된 양만큼 수소가 전단 및 후단을 통해 공급하는 경우에 대해서도 실험을 수행하였다.
이때, 상기 연료전지는 폐쇄 모드 하에서 운전되고, 그 전단 또는 후단에 펄스를 가하는 조건으로 운전할 수도 있고, 또는 그 전단과 후단 모두에 펄스를 가하는 조건으로 운전할 수도 있음을 확인하였다(후자의 경우 상기 펄스는 전단에서 밀 때 후단에서 잡아당기고 또는 전단에서 잡아당길 때 후단에서 미는 형태로 부가해야 한다).
또한, 연료전지를 폐쇄 모드 하에서 운전하고고, 그 전단과 후단 모두에 수소의 압력을 조절할 수 있는 전자 레귤레이터를 추가로 포함시켜 조절할 수도 있음을 확인하였는데, 이때 상기 전자 레귤레이터는 전단과 후단에 수소 압력을 균일하게 유지하다가 연료전지 내부에 생긴 물로 인해 전압이 일정 수준으로 떨어지면 전단과 후단에 수소 압력차를 유발시키는 기능을 할 수 있음을 확인하였다.
위 두 가지 경우에 있어, 위에서 실험 데이터를 제시한 경우와 대비하여 그 효과가 각각 15% 및 12% 향상됨을 확인하였다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (19)

  1. 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 냉각수로 이용되는 해수를 전기분해하여 염소물질을 생성하는 해수전해설비;
    상기 해수전해설비의 일 측에 연결되어 상기 전기분해 과정에서 발생되는 폐수소를 이송하는 제1 수소이송관;
    상기 제1 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소의 일 부분을 연료로 하여 전기를 생성하는 연료전지;
    상기 연료전지의 후단에 연결되어 상기 연료전지에서 사용되지 않은 잔여 수소를 상기 연료전지의 전단의 수소 투입구에 재투입하는 재순환 수소이송관; 및
    상기 제1 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소의 나머지 부분을 충전하는 수소저장소를 포함하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템으로서,
    상기 연료전지는 폐쇄 모드 하에서 그 후단에 펄스를 가하는 조건으로 운전되고, 상기 연료전지는 제습 수소를 원료로 사용하는, 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  2. 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 냉각수로 이용되는 해수를 전기분해하여 염소물질을 생성하는 해수전해설비;
    상기 해수전해설비의 일 측에 연결되어 상기 전기분해 과정에서 발생되는 폐수소를 이송하는 제1 수소이송관;
    상기 제1 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소의 일 부분을 연료로 하여 전기를 생성하는 연료전지;
    상기 연료전지의 후단에 연결되어 상기 연료전지에서 사용되지 않은 잔여 수소를 이송하는 제2 수소이송관; 및
    상기 제1 및 제2 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소의 나머지 부분을 충전하는 수소저장소를 포함하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  3. 원자력 발전 및 화력 발전 시스템에서 냉각수로 이용되는 해수를 전기분해하여 염소물질을 생성하는 해수전해설비;
    상기 해수전해설비의 일 측에 연결되어 상기 전기분해 과정에서 발생되는 폐수소를 이송하는 제1 수소이송관;
    상기 제1 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소의 일 부분을 연료로 하여 전기를 생성하는 연료전지;
    상기 연료전지의 후단에 연결되어 상기 연료전지에서 사용되지 않은 잔여 수소 중 일부를 상기 연료전지의 전단의 수소 투입구에 재투입하는 재순환 수소이송관;
    상기 연료전지의 후단에 연결되어 상기 연료전지에서 사용되지 않은 잔여 수소 중 재순환되지 않는 나머지 수소를 이송하는 제2 수소이송관; 및
    상기 제1 및 제2 수소이송관에 연결되어 이로부터 공급되는 폐수소의 나머지 부분을 충전하는 수소저장소를 포함하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연료전지 및 수소충전 결합 시스템은 상기 수소저장소에 수소를 충전하기 전에 상기 폐수소의 나머지 부분을 정제하여 고순도 수소를 제조하는 수소정제설비를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 해수전해설비는 상기 연료전지와 전기적으로 연결되어 상기 연료전지에서 발생되는 전기에 의해 가동되는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연료전지 및 수소충전 결합 시스템은 DC-DC 컨버터, DC-AC 컨버터, 수퍼커패시터 중에서 선택된 적어도 1개의 장치 및 전류를 송전하는 송전시설을 추가로 포함하며, 상기 장치는 상기 연료전지의 후단 부분과 상기 송전시설을 연결하는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원자력 발전 및 화력 발전 시스템으로부터 배출되는 제1 냉각수와 상기 연료전지로 유입되는 제2 냉각수의 열을 상호 열교환 해주는 열교환기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 연료전지로부터 배출되는 제2 냉각수를 열원으로 하는 난방장치를 추가로 포함하며, 상기 난방장치는 상기 열교환기와 냉각수순환관에 의해 연결되어, 상기 제2 냉각수가 상기 연료전지, 상기 난방장치 및 상기 열교환기를 통과하면서 순환되는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연료전지는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 또는 인산 연료전지(PAFC)인 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서, 상기 연료전지는 수소 투입구 앞에 상기 투입되는 수소를 건조시키는 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 연료전지는 그 후단에 물을 선택적으로 투과할 수 있는 막을 포함하는 챔버를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 연료전지는 복수 개의 스택 모듈로 구성되어 있고, 그 스택 모듈의 작동 여부는 각 스택 모듈별로 개별적으로 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연료전지는 수소공급라인이 전단 및 후단에 모두 연결되어 수소가 전단 및 후단을 통해 공급되는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 연료전지는 폐쇄 모드 하에서 운전되고, 그 전단 또는 후단에 펄스를 가하는 조건으로 운전되는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  17. 제15항에 있어서, 상기 연료전지는 폐쇄 모드 하에서 운전되고, 그 전단과 후단 모두에 펄스를 가하는 조건으로 운전되고, 상기 펄스는 전단에서 밀 때 후단에서 잡아당기고 또는 전단에서 잡아당길 때 후단에서 미는 형태로 부가되는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
  18. 제15항에 있어서, 상기 연료전지는 폐쇄 모드 하에서 운전되고, 그 전단과 후단 모두에 수소의 압력을 조절할 수 있는 전자 레귤레이터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.

  19. 제4항에 있어서, 상기 수조정제설비는 상기 연료전지와 전기적으로 연결되어 상기 연료전지에서 발생되는 전기에 의해 가동되는 것을 특징으로 하는 연료전지 및 수소충전 결합 시스템.
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WO2023225066A1 (en) * 2022-05-20 2023-11-23 Alfred Sklar Green hydrogen for the generation of electricity and other uses

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101314238B1 (ko) * 2013-01-11 2013-10-02 주식회사 엑스에프씨 원자력 발전 설비, 수전해 설비 및 연료전지 발전 설비와 연계된 고온증기 전기분해 장치를 이용한 수소 생산 시스템
KR102200311B1 (ko) * 2019-02-01 2021-01-07 울산과학기술원 광전극 기반의 해수전지 시스템용 지그

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003288935A (ja) 2002-01-24 2003-10-10 Ebara Corp 次亜塩素酸塩生成装置から水素ガスの供給を受ける燃料電池発電システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003288935A (ja) 2002-01-24 2003-10-10 Ebara Corp 次亜塩素酸塩生成装置から水素ガスの供給を受ける燃料電池発電システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210080702A (ko) 2019-12-20 2021-07-01 부산대학교 산학협력단 수소 생산 및 양식장 수온 관리 통합 시스템 및 그 운용 방법
WO2023225066A1 (en) * 2022-05-20 2023-11-23 Alfred Sklar Green hydrogen for the generation of electricity and other uses

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