KR20210123943A - Independent Unmanned Renewable Distributed Power Generation System Using Coal Resources - Google Patents

Independent Unmanned Renewable Distributed Power Generation System Using Coal Resources Download PDF

Info

Publication number
KR20210123943A
KR20210123943A KR1020200041830A KR20200041830A KR20210123943A KR 20210123943 A KR20210123943 A KR 20210123943A KR 1020200041830 A KR1020200041830 A KR 1020200041830A KR 20200041830 A KR20200041830 A KR 20200041830A KR 20210123943 A KR20210123943 A KR 20210123943A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power generation
coal
distributed power
unit
renewable distributed
Prior art date
Application number
KR1020200041830A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102377701B1 (en
Inventor
라호원
윤성민
정헌
윤상준
문태영
서명원
문지홍
박성진
Original Assignee
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국에너지기술연구원
Priority to KR1020200041830A priority Critical patent/KR102377701B1/en
Publication of KR20210123943A publication Critical patent/KR20210123943A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102377701B1 publication Critical patent/KR102377701B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1656Conversion of synthesis gas to chemicals
    • C10J2300/1659Conversion of synthesis gas to chemicals to liquid hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1671Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with the production of electricity
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/10The dispersed energy generation being of fossil origin, e.g. diesel generators

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

The present invention relates to an independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources. The system has an effect of decreasing the installation burden of a power generation device by controlling operation and transmitting and receiving operation data and control data through communication between a distributed power generation device, operated in a remote area where wired and wireless communication are limited, and an aircraft, and an effect that development of renewable energy in form of distributed power generates a new surrounding industry. The independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources comprises: a renewable distributed power generation unit; an aircraft; integrated database; a control unit; and a central server.

Description

석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템{Independent Unmanned Renewable Distributed Power Generation System Using Coal Resources}Independent Unmanned Renewable Distributed Power Generation System Using Coal Resources

이 발명은 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템 기술에 관한 것으로 더욱 상세하게는 유선 또는 무선 데이터 이동에 어려운 석탄산지인 격오지에서 운영되는 신재생 분산발전 시스템을 제어하기 위한 해외 수출형 중소형 플랜트 무인 신재생 분산발전 시스템으로 상기 신재생 분산발전 기술은 저급의 석탄 자원을 이용하여 가스화하여 합성가스를 생산하고, 생성된 합성가스를 이용하여 FT 합성 공정을 통해 가솔린 및 디젤을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 FT 합성 공정에서 배출되는 OFF GAS를 이용하여 전기를 생산할 수 있는 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for an independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources, and more particularly, to an unmanned overseas export type small and medium-sized plant for controlling a new and renewable distributed power generation system operated in remote areas where it is difficult to move wired or wireless data As a new and renewable distributed power generation system, the renewable distributed power generation technology uses low-grade coal resources to gasify to produce syngas, and by using the generated syngas, gasoline and diesel can be obtained through the FT synthesis process as well as FT It relates to an independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources that can produce electricity using OFF gas emitted from the synthesis process.

4차 산업혁명의 신기술이 전세계적으로 전개되는 시대가 되었지만 그러한 상황에서도, 국가 기간 산업인 에너지 산업은 기술 적용에 보수적이었다. 최근에는 지구 온난화 방지를 비롯한 친환경 요구에 따라, 이른바 재생에너지에 대한 기대가 높아지고 있다. 재생에너지는 환경성 추가적으로 고려하여 전력 수요자에게 근접하여 분산 전원형태로 전기를 생산할 수 있기 때문에, 송전 손실면과 전력 공급의 시큐리티면에서도 장점이 있다. Although it was an era when the new technology of the 4th industrial revolution was deployed worldwide, even in such a situation, the energy industry, the national key industry, was conservative in applying the technology. In recent years, expectations for so-called renewable energy are increasing in response to environmental demands, including prevention of global warming. Renewable energy has advantages in terms of transmission loss and security of power supply because it can produce electricity in the form of distributed power supply close to power consumers in consideration of additional environmental characteristics.

재생에너지에 대한 요구는 석유파동을 계기로서 본격화하고 현재는, 태양광 발전 등의 재생 가능 에너지, 폐기물 발전 등의 재활용 에너지, 연료전지차, 전기차로 대표되는 에너지 신사업 분야의 실용화를 위한 개발이 진행되고 있다.The demand for renewable energy started in earnest with the oil crisis as an opportunity, and now, development for practical use in new energy business fields represented by renewable energy such as solar power generation, recycled energy such as waste generation, fuel cell vehicles, and electric vehicles is in progress. have.

그러나, 기존의 발전 시스템은 인터넷을 통해 관리 장치로 접속하는 것이 불리하고 발전 시스템을 설치할 때는 사용자가 인터넷에 접속하기 위한 설정을 하지 않으면 관리 장치와 통신할 수 없어 발전소 운영을 위한 사용자는 인터넷 접속을 위한 설비를 반영하기 위하여 발전소에 인원이나 시간, 비용 등의 설치 부담이 늘어난다.However, in the existing power generation system, it is disadvantageous to connect to the management device through the Internet, and when the power generation system is installed, the user cannot communicate with the management device unless the user sets up to access the Internet. In order to reflect the necessary facilities, the installation burden such as personnel, time, and cost increases at the power plant.

이러한 분산 발전설비에는 통합제어설비, 발전제어설비, 전기제어설비 및 패키지제어설비 등 다양한 운전설비들이 있다. 또한 분산 발전설비에는 진동감시설비, 예측정비 관리기기, 전류, 자속, 온도 등을 계측하는 계측제어설비 등의 다양한 감시기기들이 있다.Such distributed power generation facilities include various operating facilities such as integrated control facilities, power generation control facilities, electrical control facilities, and package control facilities. In addition, there are various monitoring devices such as vibration monitoring equipment, predictive maintenance management equipment, and measurement and control equipment for measuring current, magnetic flux, and temperature in distributed power generation facilities.

이러한 발전설비의 운전설비와 감시기기들은 분산 제어 시스템(DCS)을 중심으로 네트워크로 연계된다. 분산 제어 시스템(DCS, Distributed Control System)은 제어기능을 분산시키고 정보처리 및 운전 조작 기능을 집중화시킴으로써, 발전설비의 운전 데이터 관리를 원활하게 하고, 다양한 필드 운전 데이터의 제어기능과 더불어 전체 시스템의 안전운용을 위한 감시 및 통신기능을 필요로 하는 복합적인 제어 시스템이다.The operating facilities and monitoring devices of these power generation facilities are connected by a network centering on a distributed control system (DCS). Distributed Control System (DCS) distributes control functions and centralizes information processing and operation operation functions to facilitate operation data management of power generation facilities, control functions of various field operation data, and safety of the entire system It is a complex control system that requires monitoring and communication functions for operation.

이러한 신재생 발전유닛 중 석탄 가스 또는 액화 기술에 사용되는 그러나 석탄은 우리나라 총에너지소비의 28%를 차지하는 중요한 비중을 차지하는 연료로써, 발전 및 제철분야에서 필수적인 연료 및 원료로 사용되고 있고, 많은 분야에서 사용되어 아직은 충분히 그 가치를 발휘하고 있기 때문에, 향후 산업용 에너지원으로써 깨끗하고 효율적으로 이용될 수 있는 방안이 마련되어야 한다.Among these new and renewable power generation units, coal is used for gas or liquefaction technology, however, as a fuel that accounts for 28% of total energy consumption in Korea, it is used as an essential fuel and raw material in power generation and steelmaking, and is used in many fields. Since it is still fully demonstrating its value, it is necessary to prepare a plan that can be used cleanly and efficiently as an industrial energy source in the future.

석탄을 발전연료로 이용할 경우에 생각해야만 하는 것은 환경대책과 열효율을 향상시키는 것으로, 대형 발전소에서는 이미 300MWe규모에서는 환경 친화적이고 효율이 높은 발전소임이 이미 실증화 되었다. 또한, 인도네시아와 같은 개도국에서의 에너지 수요는 급격하게 증가하고 있으며 이를 제공하기 위한 1차 에너지원은 대부분 석탄이다.When using coal as fuel for power generation, environmental measures and improvement of thermal efficiency must be considered. In large-scale power plants, it has already been demonstrated that it is an environmentally friendly and highly efficient power plant on a scale of 300 MWe. In addition, energy demand in developing countries such as Indonesia is rapidly increasing, and most of the primary energy source to provide it is coal.

이러한 석탄을 발전에 적용하는 방식으로는 직접 연소한 열로 증기를 생산하는 방식과 석탄으로부터 합성가스를 생산하고 생산된 합성가스로 발전이 이루어지는 석탄가스화 방식이 있다. 상기 석탄가스화는 완전 연소에 필요한 산소량보다 적은량의 산소를 사용하여 고온, 가압조건에서 산소, 수증기와 반응하여 CO와 H2를 주요성분으로 하는 합성가스를 생산하는 석탄전환기술로 발전뿐만 아니라 석탄화학공업에 있어서 매우 중요한 기술이다. As a method of applying such coal to power generation, there are a method of producing steam with heat directly burned and a coal gasification method of producing syngas from coal and generating power using the produced syngas. The coal gasification is a coal conversion technology that uses less oxygen than the amount of oxygen required for complete combustion and reacts with oxygen and water vapor under high temperature and pressurization conditions to produce syngas containing CO and H2 as main components. It is a very important skill in

특히 석탄가스화 열병합발전은 고온 조건하에서 석탄을 가스로 전환시킨 다음, 이 가스를 내연기관, 가스터빈, 연료전지 등에서 연소하여 전력을 생산하한다. 또한 석탄자원을 이용하여 가스화하여 합성가스를 얻고, 얻어진 합성가스를 이용하여 FT 전환기술공정을 통해 가솔린이나 디젤을 얻는 기술 또한 이미 상용화 되고 있다. In particular, coal gasification and cogeneration converts coal into gas under high-temperature conditions, and then burns the gas in an internal combustion engine, gas turbine, fuel cell, etc. to produce electric power. In addition, the technology of obtaining syngas by gasification by using coal resources and obtaining gasoline or diesel through FT conversion technology using the obtained syngas has already been commercialized.

한국 등록특허공보 제10-1801680호에서는 적어도 하나의 발전 플랜트; 상기 전 플랜트에서 생성되는 데이터를 수집하여 데이터별로 우선순위를 설정하고, 상기 우선순위에 따라 데이터를 스마트 서버로 전송하는 스마트 게이트웨이; 상기 데이터를 수신하여 분류 또는 분석하는 스마트 서버; 상기 스마트 게이트웨이 및 상기 스마트 서버를 통하여, 상기 발전 플랜트를 제어하는 통합 제어 센터; 를 포함하되, 상기 스마트 게이트웨이는 상기 적어도 하나의 발전 플랜트에 설치되고, 상기 스마트 게이트웨이는 AR 기기를 통해 원격지 시스템의 렌더링, 사용 설명서 및 작업 지시서를 사용자에게 제공하는 제1 원격 안내부, 스트리밍 데이터가 발생하는 즉시 실시간으로 고속 스트리밍 데이터를 수집하는 고속 스트리밍 데이터 수집부, 상기 고속 스트리밍 데이터를 필터링 및 우선 순위화하는 고속 스트리밍 데이터 처리부를 더 포함하며, 상기 통합 제어 센터는 과거에 축적된 데이터와 고장 이력데이터를 분석하여 고장시점을 예측하는 것을 특징으로 하는, 실시간 원격 제어 시스템을 개시하고 있다. 그러나 본 발명의 비행체를 이용한 플랜트 제어 통신시스템에 관한 기술내용은 개시된 바 없다 .Korean Patent Publication No. 10-1801680 discloses at least one power plant; a smart gateway that collects data generated in all plants, sets a priority for each data, and transmits the data to a smart server according to the priority; a smart server for receiving and classifying or analyzing the data; an integrated control center for controlling the power plant through the smart gateway and the smart server; Including, wherein the smart gateway is installed in the at least one power plant, and the smart gateway is a first remote guide that provides a user with a rendering of a remote system, a user manual and a work instruction through an AR device, streaming data A high-speed streaming data collection unit for collecting high-speed streaming data in real time as soon as it occurs, and a high-speed streaming data processing unit for filtering and prioritizing the high-speed streaming data, wherein the integrated control center includes data accumulated in the past and failure history Disclosed is a real-time remote control system, characterized in that the failure point is predicted by analyzing the data. However, the technical contents of the plant control communication system using the aircraft of the present invention have not been disclosed.

한국 등록특허공보 제10-1400729호에서는 생활폐기물을 소정 크기로 처리하고 선별하여 건조하기 위한 전처리 장치; 상기 전처리 장치에서 전처리된 생활폐기물을 제공받아 고온에서 합성가스를 생산하고, 잔여물은 배출하는 합성 가스 생산장치; 상기 합성가스 생산장치에서 생산되는 합성가스를 제공받아 후처리하기 위한 후처리 장치; 상기 후처리 장치로부터 합성가스를 공급받아 발전하는 합성가스 가스엔진 발전장치; 및 상기 가스엔진 발전장치에서 연소되어 나오는 연소가스를 배출시키는 연소가스 배출장치를 포함하며, 상기 합성가스 생산장치는 생활폐기물과 공기와의 반응을 통해 합성가스를 생성하고, 잔여물은 배출하는 가스화로 바디; 공기를 예열하여 상기 가스화로 바디로 공급하고, 상기 가스화로 바디의 폐열을 회수하기 위한 공기공급 유닛; 상기 가스화로 바디로부터의 합성가스를 흡인하는 합성가스 유인송풍기; 및 상기 가스화로 바디에서 배출되는 잔여물을 처리하는 잔여물 처리 유닛;을 포함하고, 상기 가스화로 바디는 상부 일측에 폐기물 투입구가 형성되고, 공기가 투입되기 위한 복수의 산화제 공급노즐이 구비되며, 하부에 잔여물이 배출되는 배출구가 형성되는 생활폐기물의 가스화를 이용한 발전 시스템을 개시하고 있다. 그러나 본 발명의 비행체를 이용한 플랜트 제어 통신시스템에 관한 기술내용은 개시된 바 없다 .Korean Patent Publication No. 10-1400729 discloses a pre-treatment device for treating, sorting, and drying household waste to a predetermined size; a synthesis gas production device that receives the household waste pretreated in the pretreatment device and produces synthesis gas at a high temperature, and discharges the residue; a post-processing device for receiving and post-processing the syngas produced in the syngas production device; a syngas gas engine generator for generating electricity by receiving syngas from the post-processing device; and a combustion gas exhaust device for discharging the combustion gas that is combusted from the gas engine power generation device, wherein the synthesis gas production device generates synthesis gas through a reaction between domestic waste and air, and the residue is gasified raw body; an air supply unit for preheating air and supplying it to the gasifier body, and recovering waste heat of the gasifier body; a syngas induction blower for sucking syngas from the gasifier body; and a residue treatment unit for processing the residue discharged from the gasifier body, wherein the gasifier body is provided with a waste inlet on one upper side, and a plurality of oxidant supply nozzles for introducing air, Disclosed is a power generation system using gasification of domestic waste in which an outlet through which residues are discharged is formed in the lower portion. However, the technical contents of the plant control communication system using the aircraft of the present invention have not been disclosed.

한국 등록특허공고 제10-1329395호에서는 발전설비의 운영현황을 종합적으로 관리하기 위한 발전운영관리부와, 발전설비의 운전상황을 쳬계적으로 관리하기 위한 발전운전관리부와, 발전설비의 정비현황을 종합적으로 관리하기 위한 발전정비관리부와, RCM 분석을 통하여 발전소 단위설비에 대하여 일정기간 단위로 단위설비의 고장 빈도를 분석하여 고장을 예방하기 위한 예방점검 및 예방정비 기준을 수립할 수 있도록 하는 신뢰도 분석부와, RBM 진단을 통하여 설비별 위험도를 분석하여 호기별 계획예방정비 주기를 결정할 수 있게 하는 위험도 평가부와, 상기한 신뢰도 분석부의 RCM 분석 결과 도출되는 단위설비별 예방점검, 예방정비방법 및 주기와 위험도 평가부의 RBM 진단 결과 도출되는 호기별 계획 예방정비 주기를 데이터 형태로 관리하여 호기별 종합 정비계획을 도출하는 정비계획 수립부와, 단위설비 및 자재의 도면, 기술자료, 정비활동 등의 정보가 설비마스터를 기준으로 데이터 형태로 연계되어 정비작업 전과정에 걸쳐 발전설비관리시스템 각 기능부와 정보를 공유하는 자료도면 관리부와, 설비마스터, 고온부품마스터, 전자카드마스터, 고장마스터, 정비마스터, 조직마스터, 한전KPS 정비실적 연계 등의 정보를 데이터 형태로 관리하면서 정비작업 전과정에 걸쳐 발전설비관리시스템 각 기능부와 정보를 공유하는 기준정보 관리부를 포함하는 발전설비 관리 시스템 및 그 제어방법이 개시되어 있다. 그러나 본 발명의 비행체를 이용한 플랜트 제어 통신시스템에 관한 기술내용은 개시된 바 없다 .In Korea Patent Publication No. 10-1329395, the power generation operation management department for comprehensively managing the operation status of power generation facilities, the power generation operation management section for systematically managing the operation status of power generation facilities, and the maintenance status of power generation facilities are comprehensively reviewed. power generation maintenance management unit to manage the And, a risk evaluation unit that analyzes the risk of each facility through RBM diagnosis to determine the planned preventive maintenance cycle for each unit, and the preventive inspection, preventive maintenance method and cycle A maintenance plan establishment department that derives a comprehensive maintenance plan for each unit by managing the planned preventive maintenance cycle for each unit in the form of data, which is derived from the RBM diagnosis result of the risk evaluation unit, and information such as drawings of unit facilities and materials, technical data, and maintenance activities Data drawing management department, facility master, high temperature parts master, electronic card master, failure master, maintenance master, organization that is linked in the form of data based on the facility master and shares information with each functional unit of the power generation facility management system throughout the entire maintenance process A power generation facility management system including a reference information management unit that manages information such as master and KEPCO KPS maintenance performance linkage in data form and shares information with each functional unit of the power generation facility management system throughout the entire maintenance process, and its control method have been disclosed. have. However, the technical contents of the plant control communication system using the aircraft of the present invention have not been disclosed.

한국 등록특허공보 제10-1480130호에서는 운전원의 운전에 의해 출력되는 1차 연소공기량, 2차 연소공기량, 화격자 이동속도, 온도, 배출가스량, 스팀량을 포함하는 소각시설의 운영값을 감지하는 소각시설 운전 센서(10)에 의해 감지되어 종합운전제어프로그램(MMI)을 통해 제공되는 운전원의 운전에 따른 운영값(c), 열정산(Heat balance) 및 설계프로그램을 통해 산출되는 소각시설의 설계에 따른 설계값(a)과 설계에 의해 시공된 소각시설의 운전에 따른 실측값(b)을 각각 일정 시간을 주기로 하여 저장하는 데이터 베이스와; 상기 데이터 베이스에 저장되는 데이터를 근거로 하여 설계값과 실측값 및 운영값을 추출하여 운영값과 설계값 및 실측값을, 비교가 가능한 그래프 방식과 표 방식을 포함하는 자료로 추출하여 제공하는 서버를 포함하되, 상기 데이터 베이스는 운전원의 목표값을 설정 저장하고, 상기 서버는 상기 데이터 베이스에 저장된 목표값과 상기 운영값을 비교하여 운영값의 목표 달성 결과를 추출하는 것을 특징으로 하는 열정산 및 설계프로그램과 운전원의 운전형태 분석을 통한 소각시설과 고형 연료보일러의 진단과 제어 및 설비생애주기관리 시스템을 개시하고 있다. 그러나 본 발명의 비행체를 이용한 플랜트 제어 통신시스템에 관한 기술내용은 개시된 바 없다 .In Korea Patent Publication No. 10-1480130, an incineration facility that detects the operating values of the incineration facility, including the amount of primary combustion air, the amount of secondary combustion air, the grate moving speed, temperature, the amount of exhaust gas, and the amount of steam output by the operation of the operator Design according to the design of the incineration facility that is detected by the operation sensor 10 and calculated through the operation value (c) according to the operator's operation, heat balance, and the design program provided through the comprehensive operation control program (MMI) a database for storing the value (a) and the actual value (b) according to the operation of the incineration facility constructed by design at a period of a predetermined period, respectively; A server that extracts design values, actual measured values, and operating values based on the data stored in the database, and extracts and provides operating values, design values, and actual values as data including a graph method and a table method that can be compared Including, wherein the database sets and stores the target value of the operator, and the server compares the target value stored in the database with the operating value to extract the target achievement result of the operating value The diagnosis and control and facility life cycle management system of incineration facilities and solid fuel boilers through program and operator's operation type analysis are disclosed. However, the technical contents of the plant control communication system using the aircraft of the present invention have not been disclosed.

그러나, 분산 제어 시스템은 필드버스(Field Bus) 통신을 이용하여 데이터를 주고받음으로써 신속한 설치, 시공비 절감, 기기의 추가, 철거용이 등의 장점이 있으나 완전히 독립된 분산 발전 환경에 설치 운영중인 분산발전 유닛의 경우, 이러한 하나의 통신 버스라인을 통해 현장의 많은 기기와 연결됨에 따라 거리, 통신속도, 전압강하에 따라 최대 연결 가능한 현장기기에 제약이 있으며, 통신 장애 발생, 노이즈 에러, 신호간섭 등의 문제점을 갖는다. 또한 사용자 스스로가 인터넷 등을 통한 접속 및 제어를 시도할 경우도 있지만 이때에는 오히려 조작 실수 가능성이 있다.However, the distributed control system has advantages such as rapid installation, reduction of construction cost, addition of equipment, and ease of removal by exchanging data using fieldbus communication, but a distributed power generation unit installed and operated in a completely independent distributed power generation environment In the case of , as it is connected to many devices in the field through one communication bus line, there are restrictions on the maximum connectable field devices depending on the distance, communication speed, and voltage drop. has In addition, there are cases in which the user himself tries to access and control through the Internet, but in this case, there is a possibility of a manipulation error.

따라서, 본 발명의 분산발전 시스템은 격오지 등에 설치 운영중인 발전 시스템을 빅데이터, A.I, AR의 4차 산업혁명 기술을 직접적으로 연게하여 분산발전 시스템을 효과적으로 제어하는 것을 포함하고 품위가 낮아 미활용되고 있는 저 품위의 석탄 자원을 활용하여 전력을 생산할 수 있는 분산발전 기술 개발에 관한 사항은 개시된 바 없다.Therefore, the distributed power generation system of the present invention includes effectively controlling the distributed power generation system by directly opening the 4th industrial revolution technology of big data, AI, and AR to the power generation system installed and operating in remote areas, and is not utilized due to its low quality. There is no disclosure regarding the development of distributed power generation technology that can generate electricity by using low-quality coal resources that are available.

한국 등록특허공보 제10-1801680호Korean Patent Publication No. 10-1801680 한국 등록특허공보 제10-1400729호Korean Patent Publication No. 10-1400729 한국 등록특허공고 제10-1329395호Korean Patent Publication No. 10-1329395

기존 발전 시스템은 유선통신망 또는 인터넷을 통해 관리 장치로 접속하는 것이 불가결하고 발전 시스템을 설치할 때는 사용자가 접속하기 위한 설정을 하지 않으면 관리 장치와 통신할 수 없다. 즉 사용자는 제어접속을 위하여 발전소에 운용을 위한 인원이나 시간, 비용 등의 설치 부담이 늘어난다. 또한 사용자 스스로가 인터넷 등을 통한 접속 및 제어를 시도할 경우도 있지만 이때에는 오히려 조작 실수 가능성이 있다.In the existing power generation system, it is indispensable to access the management device through a wired communication network or the Internet, and when the power generation system is installed, the user cannot communicate with the management device unless the user sets the connection. That is, the user increases the installation burden of personnel, time, and cost for operation in the power plant for control access. In addition, there are cases in which the user himself tries to access and control through the Internet, but in this case, there is a possibility of a manipulation error.

따라서 본 발명은 이러한 점을 감안해 비행체를 이용하여 분산발전의 운전데이터, 영상데이터를 확보하여 데이터 마이닝을 통해 제어데이터를 생성하여 격오지에 있는 분산발전 유닛에 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, in consideration of this point, an object of the present invention is to secure operation data and image data of distributed power generation using an air vehicle, generate control data through data mining, and provide it to a distributed power generation unit located in remote areas.

또한 본 발명은 저급의 석탄 자원을 이용하여 FT 합성 공정을 통해 가솔린 및 디젤을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 FT 합성 공정에서 배출되는 OFF GAS를 이용하여 전기를 생산할 수 있는 석탄 자원을 이용한 독립형 무인 신재생에너지 생산플랜트 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is a stand-alone unmanned renewable energy using coal resources that can produce electricity using OFF gas emitted from the FT synthesis process as well as obtain gasoline and diesel through the FT synthesis process using low-grade coal resources. It aims to provide a production plant system.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템은 하나 이상의 석탄산지에 운영되는 신재생 분산발전 유닛;Independent unmanned new and renewable distributed power generation system using coal resources for solving the above object includes: a new and renewable distributed power generation unit operated in one or more coal production areas;

상기 신재생 분산발전 유닛과 데이터를 수신 및 송신하는 비행체;an aircraft for receiving and transmitting data with the renewable distributed power generation unit;

상기 비행체로부터 수신된 데이터를 저장하는 통합 데이터베이스;an integrated database for storing data received from the vehicle;

상기 신재생 분산발전 유닛을 위한 데이터에 대한 입출력 동작을 제어하는 제어부;a control unit for controlling input/output operations for data for the renewable distributed power generation unit;

상기 제어부의 제어를 받으며, 상기 통합 데이터베이스의 정보를 통해 상기 신재생 분산발전 유닛과 상기 비행체의 연결을 관리하는 중앙서버;를 포함할 수 있다.It may include a; under the control of the control unit, the central server for managing the connection between the renewable distributed power generation unit and the vehicle through the information of the integrated database.

또한, 상기 비행체는 실시간 위치를 제어하기 위한 비행제어부;In addition, the vehicle includes a flight control unit for controlling the real-time position;

상기 비행체의 실시간 비행위치를 확인하기 위한 위치측정부; a position measurement unit for confirming the real-time flight position of the vehicle;

상기 신재생 분산발전 유닛의 영상데이터를 생성하는 영상데이터생성부;an image data generation unit for generating image data of the renewable distributed power generation unit;

상기 신재생 분산발전 유닛의 운전데이터를 수신하는 운전데이터수신부; 및an operation data receiving unit for receiving operation data of the renewable distributed power generation unit; and

상기 수신된 운전데이터를 저장하는 운전데이터저장부; 를 포함할 수 있다.a driving data storage unit for storing the received driving data; may include.

또한, 상기 비행체는 상기 운전데이터와 상기 영상데이터를 실시간 상기 중앙서버로 송신할 수 있다.In addition, the vehicle may transmit the driving data and the image data to the central server in real time.

또한, 상기 신재생 분산발전 유닛은 운전 정보를 수집하는 센싱부;In addition, the renewable distributed power generation unit includes a sensing unit for collecting driving information;

상기 센싱부에서 생성된 운전데이터를 인코딩하여 저장하는 운전데이터저장부;a driving data storage unit for encoding and storing the driving data generated by the sensing unit;

상기 운전데이터저장부에 저장된 운전데이터를 상기 비행체에 송신하기 위한 운전데이터송신부;를 포함할 수 있다.It may include; a driving data transmission unit for transmitting the driving data stored in the driving data storage unit to the aircraft.

또한, 상기 위치측정부는 지자계센서, 자이로센서, 가속도센서, 레이더, 위치센서, 압력센서 중 어느 하나 싱상을 포함하고, GPS, DGPS, CDGPS 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the position measuring unit may include any one of a geomagnetic sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, a radar, a position sensor, and a pressure sensor, and may include any one or more of GPS, DGPS, and CDGPS.

또한, 상기 신재생 분산발전 유닛은 석탄 원석을 습식 분쇄, 부선 및 농축하여 ash 함량이 12wt% 이하이고 석탄 함량이 50~80wt%인 석탄 슬러리를 제조하는 선탄 전처리 공정과; 공기 중 산소를 분리하여 함량이 90~95v%인 산소를 얻는 공기 분리 공정과; 상기 공기 분리 공정에서 분리된 산소 및 상기 선탄 전처리 공정에서 얻어진 석탄 슬러리를 가스화기로 공급하여 가스화기 내에서 상기 석탄 슬러리를 산화시켜 가스화하는 석탄 가스화 공정과; 상기 가스화기에서 생성된 합성가스를 정제하는 가스정제 공정과; 상기 가스정제공정에서 정제된 합성가스를 FT 반응기로 공급하여 가솔린 및 디젤을 얻는 FT 합성 공정; 및 상기 FT 반응기의 배출 가스(OFF GAS)를 전소 엔진에 공급하여 전기를 생산하는 발전 공정;을 포함할 수 있다.In addition, the renewable distributed power generation unit wet pulverization, flotation, and concentration of raw coal to a coal pretreatment process for preparing a coal slurry having an ash content of 12 wt% or less and a coal content of 50 to 80 wt%; an air separation process of separating oxygen from the air to obtain oxygen having a content of 90 to 95 v%; a coal gasification process of oxidizing and gasifying the coal slurry in the gasifier by supplying oxygen separated in the air separation process and the coal slurry obtained in the coal pretreatment process to a gasifier; a gas purification process for purifying the syngas generated in the gasifier; FT synthesis process for obtaining gasoline and diesel by supplying the syngas purified in the gas purification process to the FT reactor; and a power generation process of supplying the exhaust gas (OFF GAS) of the FT reactor to the burnout engine to produce electricity.

또한, 상기 FT 반응기의 배출 가스(OFF GAS)는: 질소 함량 2% 이하일 수 있다.In addition, the off-gas (OFF GAS) of the FT reactor may be: a nitrogen content of 2% or less.

또한, 기 선탄 전처리 공정은: 석탄 원석을 습식 분쇄하는 습식 분쇄 단계와; 상기 습식 분쇄단계에서 분쇄된 석탄 중 65메쉬 이상의 석탄은 부유선광기로 이송한 후 포집제 및 기포제를 첨가한 다음 부유 선별하는 부선 단계와; 부유 선광기에서 선별된 석탄을 침강농축기로 이송하여 농축시키는 농축 단계;를 포함할 수 있다.In addition, the pre-treating process for coal pretreatment includes: a wet grinding step of wet grinding the raw coal; a flotation step of transferring 65 mesh or more of the coal pulverized in the wet pulverization step to a flotation machine, adding a collecting agent and a foaming agent, and then flotation; It may include; a concentration step of transferring the selected coal in the flotation concentrator to the sedimentation concentrator.

본 발명에 따른 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템은 발전 장치를 비행체를 이용하여 분산발전 유닛들의 운전데이터를 수집하여 제어함으로써 외부와 통신시키는 제어부 등을 가짐으로써 발전 장치의 설치 부담 등을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources according to the present invention has a control unit that communicates with the outside by collecting and controlling the operation data of the distributed power generation units using the flying vehicle, thereby reducing the installation burden of the power generation device, etc. has the effect of reducing it.

또한 재생에너지의 개발이 새로운 주변 산업을 창출하는 효과도 기대할 수 있다.In addition, the development of renewable energy can also be expected to create new surrounding industries.

또한, 본 발명에 따른 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템은 저급의 석탄 원석을 이용하면서도 선탄 전처리 공정을 통하여 고품위의 석탄 슬러리를 제조함으로써 품위가 낮은 저급 석탄의 활용도를 높일 수 있다는 장점이 있다. In addition, the standalone unmanned renewable distributed power generation system using coal resources according to the present invention can increase the utilization of low-grade coal by manufacturing high-quality coal slurry through the pre-coal pretreatment process while using low-grade raw coal. have.

또한 본 발명에 따른 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템은 저급 석탄을 이용하면서도 FT 합성 공정을 통해 가솔린 및 디젤을 얻을 수 있다는 장점이 있다. In addition, the independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources according to the present invention has the advantage that gasoline and diesel can be obtained through the FT synthesis process while using low-grade coal.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템은 FT 합성 공정에서 배출되는 OFF GAS를 이용하여 전기를 생산할 수 있어 저급 석탄 자원의 활용도를 높일 수 있다는 장점이 있다.In addition, the stand-alone unmanned renewable distributed power generation system using coal resources according to the present invention has the advantage of being able to produce electricity using the OFF gas discharged from the FT synthesis process, thereby increasing the utilization of low-grade coal resources.

도 1은 본 발명에 적용되는 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템. 도면이다.
도 2는 본 발명에 적용된 석탄자원을 이용한 신재생 발전 유닛의 개념도이다.
1 is an independent unmanned renewable distributed power generation system using a coal resource applied to the present invention. It is a drawing.
2 is a conceptual diagram of a renewable power generation unit using a coal resource applied to the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조해 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 적용되는 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템. 도면이다. 1 is an independent unmanned renewable distributed power generation system using a coal resource applied to the present invention. It is a drawing.

본 발명은 비행체를 통한 데이터 취득은 그룹단위의 분산발전 유닛과 블루투스 등을 통해 연결하여 현장기기로부터 상태정보를 수집하고, 조작명령을 현장기기로 전송한다.The present invention collects status information from field devices by connecting group-based distributed power generation units through Bluetooth, etc., and transmits operation commands to field devices.

이를 위해 데이터 취득은 비행체와 분산발전 유닛이 무선으로 연결하여 운전 상태정보를 수집하고 조작명령을 출력하기 위한 제어데이터를 송신할 수 있는 장치를 구비할 수 있다.To this end, data acquisition may include a device capable of transmitting control data for outputting operation commands and collecting driving state information by wirelessly connecting the vehicle and the distributed power generation unit.

독립형 무인 신재생 분산발전 시스템은 무인 분산발전 시스템, 무인 비행체 및 무인 분산발전 통합 제어 시스템 등을 포함할 수 있다.The independent unmanned renewable distributed power generation system may include an unmanned distributed power generation system, an unmanned aerial vehicle, and an unmanned distributed power generation integrated control system.

무인 분산발전 시스템은, 예컨대 태양광, 풍력, 수력, 석탄액화 또는 가스화등을 이용하는 신재생에너지 무인 분산발전 설비를 의미할 수 있는 것으로, 전력수요지의 근처에 설치되어 전력을 필요로 하는 수요지에 전력을 공급할 수 있다.The unmanned distributed power generation system may refer to, for example, a new and renewable energy unmanned distributed power generation facility using solar power, wind power, hydro power, coal liquefaction or gasification, etc. can supply

여기에서, 신재생에너지 무인 분산발전 설비가 태양광 발전기인 경우일 때, 예컨대 태양전지, 태양전지 모듈, 인버터, 전력변환 장치, 축전지 등의 설비가 전력 수요지 근처에 구축될 수 있으며, 풍력 발전기인 경우일 때, 예컨대 로터, 블레이드, 증속기, 발전기 등의 설비가 전력 수요지 근처에 구축될 수 있다.Here, when the new and renewable energy unmanned distributed power generation facility is a solar power generator, for example, facilities such as a solar cell, a solar cell module, an inverter, a power conversion device, and a storage battery may be built near the power demand area, and the wind power generator When this is the case, for example, equipment such as rotors, blades, gearboxes, generators, etc. may be built near the power demand area.

그리고, 무인 분산발전 시스템은 분산발전의 실행을 통해 발생되는 분산발전 운영 데이터(예컨대, 각 설비 및 각 설비의 운전 상태 등)를 획득하여 저장하며, 무인 비행체가 통신 영역으로 진입할 때 저장된 분산발전 운영 데이터를 무인 비행체로 무선 전송하는 등의 기능을 제공할 수 있다. In addition, the unmanned distributed power generation system acquires and stores distributed power generation operation data (eg, each facility and operation state of each facility, etc.) generated through the execution of distributed power generation, and the distributed power generation stored when the unmanned aerial vehicle enters the communication area It can provide functions such as wireless transmission of operational data to unmanned aerial vehicles.

무인 분산발전 시스템은, 발전제어부, 데이터 관리부, 데이터 저장부, 비행체 인증부, 제어로직 관리부 및 데이터 송수신부 등을 포함할 수 있다.The unmanned distributed power generation system may include a power generation control unit, a data management unit, a data storage unit, an aircraft authentication unit, a control logic management unit, and a data transmission/reception unit.

발전 제어부는 후술하는 제어로직 관리부에서 저장하고 있는 분산발전 운영용 제어로직에 따라 신재생에너지의 무인 분산발전 시스템을 구성하는 각종 설비의 운전 등을 제어하는 기능을 제공할 수 있다.The power generation control unit may provide a function of controlling the operation of various facilities constituting the unmanned distributed power generation system of new and renewable energy according to the control logic for the distributed power generation operation stored in the control logic management unit to be described later.

또한, 추가적으로 비행체 인증부는 무인 비행체가 유효한 비행체인 것으로 인증될 때, 데이터 저장부에 저장되어 있는 일시정보 포함의 분산발전 운영 데이터가 인출되어 무인 분산발전 시스템의 구분자 정보와 함께 데이터 송수신부로 전달되도록 제어하는 등의 기능을 제공할 수 있다.In addition, when the unmanned aerial vehicle is authenticated as a valid vehicle, the vehicle authentication unit additionally controls the distributed generation operation data including the temporary information stored in the data storage unit to be retrieved and transmitted to the data transmission and reception unit together with the identifier information of the unmanned distributed generation system. It can provide functions such as

이때 분산발전 유닛은 현장에 따라 그룹화하여 하나의 송수신부와 연결될 뿐만 아니라 다른 송수신부와도 연결하여 이중화함으로써 오류나 노이즈 발생시 인접한 그룹으로의 영향을 차단할 뿐만 아니라 이중화로 통신 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한다.At this time, distributed power generation units are grouped according to the site and connected to one transceiver as well as connected to another transceiver, so that when an error or noise occurs, it not only blocks the influence on adjacent groups, but also improves communication reliability through duplication.

위에서 그룹단위의 분산발전 유닛은 해당 그룹 내에서 데이지체인(Daisy Chain) 형태로 서로 연결될 수 있다. 또한, 비행체의 데이터 취득은 다수의 송수신기를 통해 그룹단위의 분산발전 유닛을 다수 연결하게 되고, 이러한 데이터 취득을 현장에 따라 다수 설치하게 되며, 이러한 다수의 데이터 취득은 메인서버를 트리구조로 분산제어서버가 되도록 구성할 수 있다.한다.Above, the group-based distributed power generation units can be connected to each other in the form of a daisy chain within the group. In addition, the data acquisition of the vehicle connects a plurality of group-based distributed power generation units through a plurality of transceivers, and a plurality of such data acquisitions are installed depending on the field. It can be configured to be a server.

데이터 취득은 메인서버와 통합DB를 통해 수집된 현장기기의 상태정보와 조작명령을 송수신하기 위해 데이터 송수신부를 구비하여 통신을 지원한다.Data acquisition supports communication by providing a data transceiver to transmit and receive status information and operation commands of field devices collected through the main server and the integrated DB.

한편, 데이터 취득은 망접속부를 구비하여 이더넷망에 접속되어 제어부에서 모니터 단말기를 통해 작업자가 데이터 취득의 작동상태를 점검할 수 있도록 할 수도 있다.On the other hand, the data acquisition may be provided with a network connection unit and connected to the Ethernet network so that the operator can check the operation state of the data acquisition through the monitor terminal in the control unit.

메인서버는 비행체를 통해 데이터 취득을 통해 분산발전 유닛에 대한 상태정보를 입력받아 발전설비의 운전상태를 제공하며, 자기진단, 이력관리 및 통신장애 분석을 제공하고, 현장기기의 조작명령에 따라 현장기기를 원격 제어한다The main server receives the status information about the distributed power generation unit through data acquisition through the aircraft, provides the operating status of the power generation facility, provides self-diagnosis, history management, and communication failure analysis, and in accordance with the operation command of the field device remote control the device

상기 태양광 발전소는 복수개의 태양전지가 직렬로 접속된 복수의 태양전지 스트링과 상기 복수 개의 스트링과 전기적으로 연결되는 복수의 접속함과 이들 복수의 접속함과 전기적으로 연결되는 배전반과 상기 배전반과 배전 케이블을 통해 전기적으로 연결되는 배전망을 포함한다. The solar power plant includes a plurality of solar cell strings to which a plurality of solar cells are connected in series, a plurality of junction boxes electrically connected to the plurality of strings, a switchboard electrically connected to the plurality of junction boxes, and the switchboard and the distribution panel It includes a distribution network that is electrically connected via cables.

상기 태양광 발전소의 상기 배전반은 상기 태양전지의 발전부로부터의 직류 전류를 교류 전류로 변환할 수 있다면, 어떠한 장치로 구성되어도 가능하다, 바람직하게는 케이스와 상기 케이스에 있는 상기 발전부에 생산된 직류 전류를 교류 전류로 바꾸는 인버터, 상기 인버터의 저압의 교류 전류를 고압의 교류전류로 바꾸는 변압기, 상기 변압기의 교류전류를 상기 케이스 외부에 있는 상기 배전망으로 송전하는 송전반을 포함할 수 있다. The switchboard of the photovoltaic power plant can be configured with any device as long as it can convert direct current from the power generation unit of the solar cell into alternating current, preferably a case and the power generation unit in the case. The inverter may include an inverter that converts direct current into alternating current, a transformer that converts a low-voltage alternating current of the inverter into a high-voltage alternating current, and a power transmission panel that transmits the alternating current of the transformer to the distribution network outside the case.

상기 배전반은 상기 태양전지로부터의 직류 전류를 모으는 집전부를 추가로 포함할 수 있다. The switchboard may further include a current collector for collecting direct current from the solar cell.

또한 상기 배전반은 상기 인버터가 변환하는 전력량 등을 측정하는 발전전력량계, 일사 강도를 측정하는 일사량 측정계, 기온을 측정하는 온도센서, 그리고 상기 인버터, 상기 발전전력량계, 상기 일사량 측정계, 상기 온도센서에 전류를 공급할 수 있는 보조 엔진을 추가로 포함할 수 있다. In addition, the switchboard includes a power generation watt-hour meter for measuring the amount of power converted by the inverter, a solar radiation meter for measuring solar intensity, a temperature sensor for measuring temperature, and a current to the inverter, the power generation meter, the solar radiation meter, and the temperature sensor It may further include an auxiliary engine capable of supplying it.

상기 배전반의 상기 케이스에는 추가적으로 번호통신부. 설정 잠금부를 추가로 포함할 수 있다.In the case of the switchboard, additionally a number communication unit. It may further include a setting lock.

상기 번호통신부와 상기 설정 잠금부의 설치 위치는 상기 케이스 내이면 어느 곳이어도 상관없지만 상기 번호 통신부는 적어도 상기 인버터 등을 특정하거나 상기 인버터나 상기 송전반 등에서 상기 태양광 발전소의 발전량, 일사 강도, 기온, 발전소 상태 등을 모니터링하여 판독할 수 있도록 상기 인버터, 송전반, 계기, 일사계, 온도 센서 등에 대해서 데이터 통신이 가능하게 접속될 수 있다. The installation position of the number communication unit and the setting locking unit may be anywhere within the case, but the number communication unit specifies at least the inverter or the like or the inverter or the power transmission panel, etc. Data communication may be possible with respect to the inverter, the power transmission panel, the instrument, the irradiometer, the temperature sensor, etc. so as to monitor and read the state of the power plant.

또한, 상기 번호 통신부는 발전소를 특정하거나 그 감시 내용을 판독할 수 있다면, 발전소가 태양광 발전소이외의 발전소이여도 관계없다. In addition, as long as the number communication unit can specify the power plant or read the monitoring contents thereof, the power plant may be a power plant other than a solar power plant.

또한, 상기 발전소의 발전기가 교류 모터일 경우 등 반드시 인버터에 접속되지 않아도 좋다.In addition, when the generator of the power plant is an AC motor, it is not necessarily necessary to be connected to the inverter.

또한, 하나의 발전소에 있는 복수의 인버터에 대해서 통신부가 하나 마련될 수 있다. In addition, one communication unit may be provided for a plurality of inverters in one power plant.

비행체는 적어도 하나의 모터, 상기 모터에 대응하는 적어도 하나의 변속기, 제어부, 위치측정부, 저장부, 및 RF수신부를 포함한다. 비행체는 상술한 부품들 이외에 프레임, 각 모터에 결합되는 프로펠러, 전원부, 무선통신모듈, 기타 각종 액세서리 등을 더 포함할 수 있다.The vehicle includes at least one motor, at least one transmission corresponding to the motor, a control unit, a position measurement unit, a storage unit, and an RF receiver. In addition to the above-mentioned parts, the aircraft may further include a frame, a propeller coupled to each motor, a power supply, a wireless communication module, and other various accessories.

상기 비행체는 무인 분산발전 시스템의 통신 영역(예컨대, 근거리 무선통신 영역) 내로 진입한 무인 비행체를 의미할 수 있으며, 근거리 무선통신 프로토콜은, 예컨대 와이파이, 비콘, 블루투스, NFC 등을 의미할 수 있다. 상기 비행체는 드론일 수 있다.The vehicle may mean an unmanned aerial vehicle that has entered the communication area (eg, short-range wireless communication area) of the unmanned distributed power generation system, and the short-range wireless communication protocol may mean, for example, Wi-Fi, beacon, Bluetooth, NFC, and the like. The aircraft may be a drone.

상기 무인 비행체는 GPS 좌표 기반의 무선 비행을 통해 무인 분산발전 시스템을 탐색한 후 통신 영역으로 진입하여 무인 분산발전시스템으로부터 분산발전 운영 데이터를 수집하고, GPS 좌표 기반의 무선 비행을 통해 무인 분산발전 통합 제어 시스템을 탐색한 후 통신 영역으로 진입하여 무인 분산발전 시스템으로부터 수집한 분산발전 운영 데이터를 무인 분산발전 통합 제어 시스템 측으로 무선 전송하는 등의 기능을 제공할 수 있다.The unmanned aerial vehicle searches for an unmanned distributed power generation system through wireless flight based on GPS coordinates, enters the communication area, collects distributed power generation operation data from the unmanned distributed power generation system, and integrates unmanned distributed power generation through wireless flight based on GPS coordinates. After exploring the control system, it can enter the communication area and provide functions such as wirelessly transmitting the distributed power generation operation data collected from the unmanned distributed power generation system to the unmanned distributed power generation integrated control system.

적어도 하나의 모터는 비행양력을 얻기 위해 프로펠러를 회전시키는 역할을 하며, 브러쉬 모터나 브러쉬리스 모터가 사용될 수 있다.At least one motor serves to rotate the propeller to obtain flight lift, and a brush motor or a brushless motor may be used.

적어도 하나의 변속기는 제어부에서 공급하는 펄스폭변조(이하 'PWM'이라 한다) 신호를 받아 모터를 제어하는 전류를 공급한다. At least one transmission receives a pulse width modulation (hereinafter referred to as 'PWM') signal supplied from the control unit and supplies a current for controlling the motor.

제어부는 CPU, MPU, IC 등을 포함하는 제어기판으로 구현될 수 있다, 제어부는 RF수신부를 통해 제어신호를 수신하여 적어도 하나의 변속기에 PWM신호를 공급한다. 제어부는 위치정보, 예를 들면 지자계 데이터를 통해 비행체의 비행방향을 판단한 후에, RF수신부를 통해 수신된 제어신호를 기초로 제어할 모터를 선택하고, 선택된 모터의 회전속도를 제어하기 위한 PWM신호를 생성한다. 제어부는 상기 위치정보 외에 각종 센서, 예를 들면 기압계, 위성, 레이더를 통한 고도정보, 자이로센서에 의한 회전각도정보를 수신하여 비행제어에 활용한다. The control unit may be implemented as a control board including a CPU, MPU, IC, and the like. The control unit receives a control signal through an RF receiver and supplies a PWM signal to at least one transmission. After determining the flight direction of the vehicle through the location information, for example, the earth magnetic field data, the control unit selects a motor to be controlled based on the control signal received through the RF receiver, and a PWM signal for controlling the rotation speed of the selected motor create In addition to the location information, the control unit receives various sensors, for example, altitude information through a barometer, satellite, and radar, and rotation angle information by a gyro sensor and uses it for flight control.

제어부는 수신된 위치정보의 기준값(임계값)과 비교하여 정상적인 정보인지를 판단한다. 만일 수신 제정보가 기준값(임계값)을 벗어나 비정상적인 것으로 판단된 경우 제2측정부를 제어하여 제2위치정보를 수신하여 비행 방향을 판단하여 모터 제어를 수행한다. 여기서, 제2측정부는 상시 동작하여 제2위치정보를 측정하여 저장부에 저장할 수 있고, 제어부는 제1위치정보가 비정상인 상태일 때 저장부에 저장된 제1위치정보를 바로 적용할 수 있다.The controller compares the received location information with a reference value (threshold value) to determine whether the information is normal. If it is determined that the received information deviates from the reference value (threshold value) and is abnormal, the second measurement unit is controlled to receive the second position information, determine the flight direction, and control the motor. Here, the second measurement unit may be operated at all times to measure and store the second position information in the storage unit, and the control unit may directly apply the first position information stored in the storage unit when the first position information is in an abnormal state.

또한, 상기 중앙서버는 상기 비행체로부터 수신된 영상데이터, 운전데이터, 비행위치 데이터를 디코딩하여 상기 통합 데이터베이스에 저장할 수 있다.In addition, the central server may decode the image data, driving data, and flight location data received from the vehicle and store it in the integrated database.

또한, 상기 통합 데이터베이스의 데이터를 수리모델, 통계모델, 분석모델, 데이터모델, 인공지능 중 어느 하나 이상을 이용하여 제어데이터를 생성하는 알고리즘서버를 포함할 수 있다.In addition, the data of the integrated database may include an algorithm server for generating control data by using any one or more of a mathematical model, a statistical model, an analysis model, a data model, and artificial intelligence.

또한, 상기 제어데이터는 상기 비행체를 통해 송신되어 상기 신재생 분산발전 유닛을 제어할 수 있다.In addition, the control data may be transmitted through the vehicle to control the renewable distributed power generation unit.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 석탄 자원을 이용한 독립형 에너지 생산플랜트 시스템은 선탄 전처리 공정, 공기 분리 공정, 석탄 가스화 공정, 가스정제 공정, FT 합성 공정 및 발전 공정을 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 2, the stand-alone energy production plant system using coal resources according to the present invention comprises a coal pretreatment process, an air separation process, a coal gasification process, a gas purification process, an FT synthesis process, and a power generation process.

선탄 전처리 공정은 석탄 원석을 습식 분쇄, 부선 및 농축하여 회분(ash) 함량이 12wt% 이하이고 석탄 함량이 50~80wt%인 석탄 슬러리를 제조하는 공정이다. The pre-coal pretreatment process is a process of wet grinding, flotation, and concentration of raw coal to prepare a coal slurry having an ash content of 12 wt% or less and a coal content of 50 to 80 wt%.

여기서 석탄 원석은 이탄, 토탄, 갈탄, 역청탄 또는 무연탄 원석일 수 있으며, 본 발명에서는 저품위의 석탄 원석을 사용한다. Here, the raw coal may be peat, peat, lignite, bituminous coal, or anthracite ore, and in the present invention, a low-grade ore of coal is used.

주지된 바와 같이 저품위의 석탄에는 회분 등이 함유되어 있는데, 회분(ash)은 항습 시료를 공기 중에 유통시키면서 서서히 가열하고 800±10℃로 연소시켜 재로 변했을 때, 잔류하는 무기물의 양과 항습 시료 양과의 중량비를 %로 나타는 것으로 점토나 이산화규소 등 이른바 실리카 광물이 대부분을 차지한다. 이러한 회분은 석탄에 있어서 유해 성분이며 열 효율을 떨어뜨린다. As is well known, low-grade coal contains ash and the like. Ash is the difference between the amount of the remaining inorganic matter and the amount of the constant-humidity sample when it is changed to ash by heating it slowly while circulating the constant-humidity sample in the air and burning it at 800±10°C. The weight ratio is expressed in %, and so-called silica minerals such as clay and silicon dioxide account for most. This ash is a hazardous component of coal and reduces thermal efficiency.

그에 따라 본 발명에서는 선탄 전처리 공정을 통하여 회분(ash) 함량을 12wt% 이하, 바람직하게는 5~12wt%로 낮추어 고품위의 석탄 연료로 활용가능하게 함으로써 열 효율성을 높일 수 있다.Accordingly, in the present invention, the thermal efficiency can be increased by lowering the ash content to 12 wt% or less, preferably 5 to 12 wt%, through the coal pretreatment process to make it possible to use it as a high-quality coal fuel.

본 발명에 따르면 성기 선탄 전처리 공정은 석탄 원석을 습식 분쇄하는 습식 분쇄 단계와; 상기 습식 분쇄단계에서 분쇄된 석탄 중 65메쉬 이상의 석탄은 부유선광기로 이송한 후 포집제 및 기포제를 첨가한 다음 부유 선별하는 부선 단계와; 부유 선광기에서 선별된 석탄을 침강농축기로 이송하여 농축시키는 농축 단계;를 포함하여 이루어진다. According to the present invention, the pre-treatment process of Seonggi Seon coal includes a wet grinding step of wet grinding the raw coal; a flotation step of transferring 65 mesh or more of the coal pulverized in the wet pulverization step to a flotation machine, adding a collecting agent and a foaming agent, and then flotation; Concentration step of transferring the selected coal in the flotation concentrator to the sedimentation concentrator;

여기서, 습식 분쇄는 볼밀 등을 이용하여 이루어질 수 있으며, 물을 공급하면서 분쇄가 이루어진다. 원활한 분쇄를 위하여 분쇄시 석탄원석과 물의 비율은 1:0.8~1.5의 비율로 이루어지는 것이 바람직하다. 습식 분쇄 이후 분쇄 입자 크기 약 65메쉬를 기준으로 그 이상의 석탄은 부유선광기로 이동되며, 그 이하는 다시 습식 분쇄단계를 거치게 된다. Here, the wet grinding may be performed using a ball mill or the like, and grinding is performed while supplying water. For smooth pulverization, it is preferable that the ratio of raw coal to water is 1:0.8 to 1.5 during pulverization. After wet grinding, coal above the pulverized particle size of about 65 mesh is transferred to the flotation machine, and below that, it goes through a wet grinding step again.

부유 선광기로 이송된 석탄에 포집제와 기포제를 첨가하여 부선하는 과정을 거치게 된다. 여기서 포집제로는 케로센(kerosene)을 사용할 수 있으며, 기포제로는 알콜계 기포제로 널리 알려진 AF-65를 사용할 수 있다. 그러나 상기 예시된 포집제와 기포제는 일 예를 나타낸 것일 뿐 일반적으로 알려진 것을 제한 없이 사용할 수 있다. It goes through a process of flotation by adding a trapping agent and a foaming agent to the coal transferred to the flotation machine. Here, as the collecting agent, kerosene may be used, and as the foaming agent, AF-65, which is widely known as an alcohol-based foaming agent, may be used. However, the above exemplified collecting agent and foaming agent are merely examples, and generally known ones may be used without limitation.

상기 포집제와 기포제의 첨가량은 반드시 한정할 필요는 없으나, 바람직하게는 부유 선광기로 이송되는 석탄함유액 100wt%를 기준으로 할 때 0.01 내지 5wt% 내로 첨가하는 것이 바람직하다. The amount of the collecting agent and the foaming agent added is not necessarily limited, but is preferably added within 0.01 to 5 wt% based on 100 wt% of the coal-containing liquid transferred to the flotation machine.

상기 부선단계를 거치고 남은 미광(Tailing)은 보관조로 이송하여 보관된다. Tailing remaining after the flotation step is transferred to a storage tank and stored.

부선단계 이후 부유 선광기에서 선별된 석탄을 침강농축기로 이송하여 농축시키게 된다. 이때 농축은 석탄 함량이 50~80wt%인 석탄 슬러리가 되도록 하는 것이 바람직하다. 석탄 슬러리 중의 석탄 함량이 석탄의 함량이 50 wt% 미만인 경우 가스화 효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 석탄의 함량이 80wt% 초과인 경우 점도가 증가하여 가스화기로의 분사가 용이하지 못하다는 문제점이 있다. After the flotation stage, the coal selected in the flotation machine is transferred to the sedimentation concentrator and concentrated. At this time, it is preferable that the concentration be a coal slurry having a coal content of 50 to 80 wt %. When the content of coal in the coal slurry is less than 50 wt %, there is a problem in that gasification efficiency is lowered, and when the content of coal is more than 80 wt %, there is a problem in that the viscosity increases and injection into the gasifier is not easy.

상기한 부유 선광기 및 침강농축기는 선탄과정에서 일반적으로 사용하는 장치를 제한 없이 사용할 수 있으며, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니다. 다만, 본 발명에서는 이러한 장치를 사용하여 저급의 석탄 원석을 사용하면서도 고품위의 석탄 연료로 전환하되, 특히 후술하는 석탄 가스화 공정에서 유용하게 사용될 수 있는 고품위의 석탄 슬러리를 제조할 수 있도록 하는 것에 그 특징이 있다. The above-described flotation machine and sedimentation concentrator can be used without limitation devices generally used in the coal coalition process, but the present invention is not limited thereto. However, in the present invention, using such an apparatus, it is possible to produce a high-quality coal slurry that can be used usefully in the coal gasification process to be described later, although it is converted to high-quality coal fuel while using low-grade coal ore. There is this.

선탄 전처리 공정과는 별개로 후술하는 석탄 가스화 공정에서 석탄슬러리의 산화제로 사용되는 산소를 얻기 위한 공기 분리 공정을 거치게 된다. Separately from the coal pretreatment process, an air separation process for obtaining oxygen used as an oxidizing agent for coal slurry is performed in a coal gasification process to be described later.

상기 공기 분리 공정은 공기 중 산소를 분리하여 함량이 90~95v%인 산소를 얻는 공정이다. The air separation process is a process of obtaining oxygen having a content of 90 to 95 v% by separating oxygen from the air.

이러한 공기 중의 산소를 분리하기 위한 공정은 일반적으로 알려진 방법을 통해 이루어질 수 있으며, 본 발명에서는 PSA 방식을 적용하여 공기 중 산소를 분리하였다. The process for separating oxygen in the air may be performed through a generally known method, and in the present invention, oxygen in the air is separated by applying the PSA method.

PSA 방식은 공기 중 산소를 분리하기 위하여 일반적으로 사용하는 기술에 해당되며, 다만 본 발명은 이러한 방식을 활용하여 후술하는 석탄 가스화 공정에서 공급되는 석탄 슬러리의 산화에 적합하도록 산소 농도가 90~95v%가 되도록 하였다. 공기분리과정에서 분리되는 질소는 별도의 저장탱크로 이송하여 보관 할 수 있으며, 필요에 따라서 분리 저장된 질소는 전체 시스템 공정상에서 발생되는 열을 낮추기 위해 사용될 수도 있다. The PSA method corresponds to a technique generally used to separate oxygen in the air, but the present invention utilizes this method so that the oxygen concentration is 90 to 95v% to be suitable for the oxidation of the coal slurry supplied in the coal gasification process to be described later. was made to become The nitrogen separated in the air separation process can be transferred to a separate storage tank and stored, and if necessary, the separated and stored nitrogen can be used to lower the heat generated during the entire system process.

석탄 가스화 공정은 상기 공기 분리 공정에서 분리된 산소 및 상기 선탄 전처리 공정에서 얻어진 석탄 슬러리를 가스화기로 공급하여 가스화기 내에서 상기 석탄 슬러리를 산화시켜 가스화하는 공정이다. The coal gasification process is a process of oxidizing and gasifying the coal slurry in the gasifier by supplying oxygen separated in the air separation process and the coal slurry obtained in the coal pretreatment process to a gasifier.

가스화는 가스화기 내 고온의 조건에서 산소를 이용해 석탄 슬러리를 주입하여 반응시켜서 합성가스를 생성물로 얻는다. 이때 석탄 슬러리의 산화를 용이하게 하기 위해 고온 조건은 700℃ 내지 1,500℃, 바람직하게는 1,000℃ 내지 1400℃이다. 가스화기는 당해분야에서 일반적으로 사용하는 것을 제한없이 사용할 수 있으며, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니다. In gasification, a coal slurry is injected and reacted using oxygen at high temperature in the gasifier to obtain syngas as a product. At this time, in order to facilitate the oxidation of the coal slurry, the high temperature condition is 700 °C to 1,500 °C, preferably 1,000 °C to 1400 °C. The gasifier may be used without limitation, which is generally used in the art, and the present invention is not limited thereto.

가스정제 공정은 상기 가스화기에서 생성된 합성가스를 정제하는 공정이다. 보다 구체적으로 상기 가스정제 공정은 앞선 석탄 가스화 공정에서 발생되는 합성가스 중에서 황 화합물 등의 불순물을 제거하고 정제하는 공정이다. The gas purification process is a process of purifying the syngas generated in the gasifier. More specifically, the gas refining process is a process of removing and refining impurities such as sulfur compounds from the synthesis gas generated in the coal gasification process.

이러한 가스정제 공정은 가스화기에서 생성된 합성가스가 사이클론, 더스트필터 및 탈유장치를 순차적으로 통과하도록 함으로서 이루어질 수 있다. 이러한 가스정제 공정에서 사용되는 사이클론이나 더스트필터 및 탈유장치는 당해분야에서 일반적으로 사용되는 것을 적용할 수 있다.Such a gas purification process may be performed by allowing the syngas generated in the gasifier to pass through a cyclone, a dust filter, and a deoiling device sequentially. Cyclone, dust filter, and deoiling device used in such a gas purification process can be applied to those generally used in the art.

통상적인 복합발전 시스템에서는 이러한 가스정제 공정을 거친 합성가스를 이용하여 발전을 하게 된다. In a typical combined cycle power generation system, power is generated using syngas that has undergone such a gas purification process.

그러나 본 발명에서는 이렇게 생성된 합성가스를 이용하여 FT 합성 공정을 거치게 된다. However, in the present invention, the FT synthesis process is performed using the synthesized gas thus generated.

상기 FT 합성 공정은 상기 가스정제공정에서 정제된 합성가스를 FT 반응기로 공급하여 촉매 존재하에서 가솔린 및 디젤을 얻는 공정이다. 합성가스를 이용하여 촉매 존재하에서 가솔린 및 디젤을 얻기 위한 FT 합성 공정은 이미 상용화 되고 있으며, 본 발명에서도 이미 상용화 되고 있는 FT 반응기 및 방법을 이용하여 가솔린 및 디젤을 제조하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. The FT synthesis process is a process of obtaining gasoline and diesel in the presence of a catalyst by supplying the synthesis gas purified in the gas purification process to the FT reactor. The FT synthesis process for obtaining gasoline and diesel in the presence of a catalyst using synthesis gas has already been commercialized, and since gasoline and diesel are manufactured using the FT reactor and method already commercialized in the present invention, detailed description thereof will be omitted. do it with

본 발명에 따르면 상기 FT 반응기의 배출 가스(OFF GAS)를 전소 엔진에 공급하여 전기를 생산하는 발전 공정을 거치게 된다. According to the present invention, the exhaust gas (OFF GAS) of the FT reactor is supplied to the burn-in engine to undergo a power generation process to produce electricity.

전술한 바와 같이 기존 복합발전 시스템에서는 가스정제 공정을 거친 합성가스를 이용하여 발전을 하게 되지만, 본 발명에서는 FT 반응기의 배출 가스(OFF GAS)를 이용하여 발전을 하는데 큰 특징이 있다. As described above, in the conventional combined cycle power generation system, power is generated using the syngas that has undergone the gas purification process, but in the present invention, power generation is generated using the off gas (OFF gas) of the FT reactor.

특히 본 발명에 따르면 석탄 슬러리 가스화 공정에서 사용되는 산화제가 공기에서 분리된 고순도의 산소를 사용함에 따라 FT 반응기의 배출 가스(OFF GAS)에는 질소 함량이 매우 낮게 된다. In particular, according to the present invention, as the oxidizing agent used in the coal slurry gasification process uses high-purity oxygen separated from air, the nitrogen content in the off gas (OFF GAS) of the FT reactor is very low.

본 발명에 따르면 상기 FT 반응기의 배출 가스(OFF GAS), 즉 발전을 위해 전소 엔진으로 공급되는 연료는 질소 함량 2% 이하이다. 더욱 바람직하게 상기 전소 엔진으로 공급되는 FT 반응기의 배출 가스(OFF GAS)는 수소 함량 30~40v%, 이산화탄소 함량 35~50v%, 일산화탄소 함량 8~15v%, C1~C4 함량 8~12v% 및 질소 함량 2v% 이하이다. According to the present invention, the exhaust gas (OFF GAS) of the FT reactor, that is, the fuel supplied to the combustion engine for power generation has a nitrogen content of 2% or less. More preferably, the exhaust gas (OFF GAS) of the FT reactor supplied to the combustion engine has a hydrogen content of 30-40v%, a carbon dioxide content of 35-50v%, a carbon monoxide content of 8-15v%, a C1-C4 content of 8-12v%, and nitrogen The content is 2v% or less.

상기 범위내의 OFF GAS를 전소 엔진으로 공급하여 발전을 하게 되는데, 전소 엔진은 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. Power is generated by supplying OFF GAS within the above range to the electric engine, and the electric engine can be used without limitation in general use in the field.

상기한 본 발명에 따른 석탄 자원을 이용한 독립형 에너지 생산플랜트 시스템은 저품위의 석탄을 사용하면서도 열효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 저품위의 석탄을 사용하여 가솔린 및 디젤을 얻을 있으며, 특히 가솔린 및 디젤을 얻기 위한 FT 합성 공정에서 배출되는 OFF GAS를 이용하여 발전을 할 수 있으므로 에너지 자원의 활용도를 높일 수 있다는 장점이 있다. The stand-alone energy production plant system using coal resources according to the present invention can not only increase thermal efficiency while using low-grade coal, but also obtain gasoline and diesel using low-grade coal, in particular FT for obtaining gasoline and diesel Since electricity can be generated using OFF gas emitted from the synthesis process, there is an advantage in that the utilization of energy resources can be increased.

앞서 설명한 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the specific content for carrying out the present invention described above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art or those having ordinary skill in the art will be described in the claims to be described later. It will be understood that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

110 : 석탄 전처리 공정
120 : 석탄 가스화 공정
130 : 가스 정제 공정
140 : FT 합성 공정
210 : 공기분리 공정
220 : 저장탱크
310 : 발전 공정
110: coal pretreatment process
120: coal gasification process
130: gas purification process
140: FT synthesis process
210: air separation process
220: storage tank
310: power generation process

Claims (8)

하나 이상의 석탄산지에 운영되는 신재생 분산발전 유닛;
상기 신재생 분산발전 유닛과 데이터를 수신 및 송신하는 비행체;
상기 비행체로부터 수신된 데이터를 저장하는 통합 데이터베이스;
상기 신재생 분산발전 유닛을 위한 데이터에 대한 입출력 동작을 제어하는 제어부;
상기 제어부의 제어를 받으며, 상기 통합 데이터베이스의 정보를 통해 상기 신재생 분산발전 유닛과 상기 비행체의 연결을 관리하는 중앙서버;를 포함하는 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템.
Renewable distributed power generation units operating in one or more coal fields;
an aircraft for receiving and transmitting data with the renewable distributed power generation unit;
an integrated database for storing data received from the vehicle;
a control unit for controlling input/output operations for data for the renewable distributed power generation unit;
Independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources comprising a; a central server under the control of the control unit and managing the connection between the renewable distributed power generation unit and the flying vehicle through the information of the integrated database.
제1항에 있어서,
상기 비행체는 실시간 위치를 제어하기 위한 비행제어부;
상기 비행체의 실시간 비행위치를 확인하기 위한 위치측정부;
상기 신재생 분산발전 유닛의 영상데이터를 생성하는 영상데이터생성부;
상기 신재생 분산발전 유닛의 운전데이터를 수신하는 운전데이터수신부; 및
상기 수신된 운전데이터를 저장하는 운전데이터저장부; 를 포함하는 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템.
According to claim 1,
The vehicle includes: a flight control unit for controlling a real-time location;
a position measurement unit for confirming the real-time flight position of the vehicle;
an image data generation unit for generating image data of the renewable distributed power generation unit;
an operation data receiving unit for receiving operation data of the renewable distributed power generation unit; and
a driving data storage unit for storing the received driving data; Independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources, including
제2항에 있어서,
상기 비행체는 상기 운전데이터와 상기 영상데이터를 실시간 상기 중앙서버로 송신하는 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템.
3. The method of claim 2,
The flying vehicle is an independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources that transmits the driving data and the image data to the central server in real time.
제1항에 있어서,
상기 신재생 분산발전 유닛은 운전 정보를 수집하는 센싱부;
상기 센싱부에서 생성된 운전데이터를 인코딩하여 저장하는 운전데이터저장부;
상기 운전데이터저장부에 저장된 운전데이터를 상기 비행체에 송신하기 위한 운전데이터송신부;를 포함하는 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템.
According to claim 1,
The renewable distributed power generation unit may include a sensing unit for collecting driving information;
a driving data storage unit for encoding and storing the driving data generated by the sensing unit;
Independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources including; a driving data transmission unit for transmitting the driving data stored in the driving data storage unit to the aircraft.
제2항에 있어서,
상기 위치측정부는 지자계센서, 자이로센서, 가속도센서, 레이더, 위치센서, 압력센서 중 어느 하나 싱상을 포함하고,
GPS, DGPS, CDGPS 중 어느 하나 이상을 포함하는 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템.
3. The method of claim 2,
The position measuring unit includes any one of a geomagnetic sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, a radar, a position sensor, and a pressure sensor,
An independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources including any one or more of GPS, DGPS, and CDGPS.
제1항에 있어서,
상기 신재생 분산발전 유닛은 석탄 원석을 습식 분쇄, 부선 및 농축하여 ash 함량이 12wt% 이하이고 석탄 함량이 50~80wt%인 석탄 슬러리를 제조하는 선탄 전처리 공정과;
공기 중 산소를 분리하여 함량이 90~95v%인 산소를 얻는 공기 분리 공정과;
상기 공기 분리 공정에서 분리된 산소 및 상기 선탄 전처리 공정에서 얻어진 석탄 슬러리를 가스화기로 공급하여 가스화기 내에서 상기 석탄 슬러리를 산화시켜 가스화하는 석탄 가스화 공정과;
상기 가스화기에서 생성된 합성가스를 정제하는 가스정제 공정과;
상기 가스정제공정에서 정제된 합성가스를 FT 반응기로 공급하여 가솔린 및 디젤을 얻는 FT 합성 공정; 및
상기 FT 반응기의 배출 가스(OFF GAS)를 전소 엔진에 공급하여 전기를 생산하는 발전 공정;을 포함하는 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템.
According to claim 1,
The renewable distributed power generation unit includes a coal pretreatment process for wet grinding, flotation and concentration of raw coal to produce a coal slurry having an ash content of 12 wt% or less and a coal content of 50 to 80 wt%;
an air separation process of separating oxygen from the air to obtain oxygen having a content of 90 to 95 v%;
a coal gasification process of oxidizing and gasifying the coal slurry in the gasifier by supplying the oxygen separated in the air separation process and the coal slurry obtained in the coal pretreatment process to a gasifier;
a gas purification process for purifying the syngas generated in the gasifier;
FT synthesis process for obtaining gasoline and diesel by supplying the syngas purified in the gas purification process to the FT reactor; and
Independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources including; a power generation process of supplying the exhaust gas (OFF GAS) of the FT reactor to a burnout engine to produce electricity.
제6항에 있어서,
상기 FT 반응기의 배출 가스(OFF GAS)는: 질소 함량 2% 이하인 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템.
7. The method of claim 6,
The exhaust gas (OFF GAS) of the FT reactor is: an independent unmanned renewable distributed power generation system using a coal resource having a nitrogen content of 2% or less.
제6항에 있어서,
상기 선탄 전처리 공정은:
석탄 원석을 습식 분쇄하는 습식 분쇄 단계와;
상기 습식 분쇄단계에서 분쇄된 석탄 중 65메쉬 이상의 석탄은 부유선광기로 이송한 후 포집제 및 기포제를 첨가한 다음 부유 선별하는 부선 단계와;
부유 선광기에서 선별된 석탄을 침강농축기로 이송하여 농축시키는 농축 단계;를 포함하여 이루어지는 석탄자원을 이용한 독립형 무인 신재생 분산발전 시스템.
7. The method of claim 6,
The coal pretreatment process is:
a wet grinding step of wet grinding the raw coal;
a flotation step of transferring 65 mesh or more of the coal pulverized in the wet pulverization step to a flotation machine, adding a collecting agent and a foaming agent, and then flotation;
An independent unmanned renewable distributed power generation system using coal resources comprising a; a concentration step of transferring the selected coal from the flotation machine to a sedimentation concentrator and concentrating it.
KR1020200041830A 2020-04-06 2020-04-06 Independent Unmanned Renewable Distributed Power Generation System Using Coal Resources KR102377701B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200041830A KR102377701B1 (en) 2020-04-06 2020-04-06 Independent Unmanned Renewable Distributed Power Generation System Using Coal Resources

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200041830A KR102377701B1 (en) 2020-04-06 2020-04-06 Independent Unmanned Renewable Distributed Power Generation System Using Coal Resources

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210123943A true KR20210123943A (en) 2021-10-14
KR102377701B1 KR102377701B1 (en) 2022-03-24

Family

ID=78151467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200041830A KR102377701B1 (en) 2020-04-06 2020-04-06 Independent Unmanned Renewable Distributed Power Generation System Using Coal Resources

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102377701B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101329395B1 (en) 2012-06-04 2013-11-14 한국남동발전 주식회사 Power plant equipment management system and control method for thereof
KR101400729B1 (en) 2014-01-29 2014-05-29 한국환경공단 Power generation system and power generation method using gasification for domestic waste
KR101801680B1 (en) 2016-03-30 2017-11-27 두산중공업 주식회사 Real-Time remote control system and real-time smart gateway
KR20190123065A (en) * 2018-04-23 2019-10-31 고등기술연구원연구조합 Method and apparatus for operating distributed power generation by using unmanned aerial vehicle
KR20190125579A (en) * 2018-04-30 2019-11-07 고등기술연구원연구조합 Apparatus and method for managing plant by use of unmanned flying object and augmented reality and unmanned flying object
KR20200005825A (en) * 2018-07-09 2020-01-17 한국에너지기술연구원 System of distributed energy production plant using cal

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101329395B1 (en) 2012-06-04 2013-11-14 한국남동발전 주식회사 Power plant equipment management system and control method for thereof
KR101400729B1 (en) 2014-01-29 2014-05-29 한국환경공단 Power generation system and power generation method using gasification for domestic waste
KR101801680B1 (en) 2016-03-30 2017-11-27 두산중공업 주식회사 Real-Time remote control system and real-time smart gateway
KR20190123065A (en) * 2018-04-23 2019-10-31 고등기술연구원연구조합 Method and apparatus for operating distributed power generation by using unmanned aerial vehicle
KR20190125579A (en) * 2018-04-30 2019-11-07 고등기술연구원연구조합 Apparatus and method for managing plant by use of unmanned flying object and augmented reality and unmanned flying object
KR20200005825A (en) * 2018-07-09 2020-01-17 한국에너지기술연구원 System of distributed energy production plant using cal

Also Published As

Publication number Publication date
KR102377701B1 (en) 2022-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3161110B1 (en) Energy efficient gasification based multi generation apparatus employing advanced process schemes
US8378151B2 (en) Systems and methods for an integrated solar driven chemical plant
Chen et al. Comparative environmental and economic performance of solar energy integrated methanol production systems in China
US20150340941A1 (en) Regenerative energy electric motor driven generator power plant system
US10097065B2 (en) Bioenergy storage and management system and method
EP3452438B1 (en) Integrated techniques for producing bio-methanol
Kryukov et al. Active and adaptive algorithms of autonomous wind power plants control and monitoring
Forsberg Is hydrogen the future of nuclear energy?
KR102377701B1 (en) Independent Unmanned Renewable Distributed Power Generation System Using Coal Resources
KR102431111B1 (en) Control system of stand-alone energy production plant using coal resources with high temperature and high pressure process using energy harvesting
Zafar et al. Integration of renewable energy sources in smart grid: A review
CN214741515U (en) Peak-regulating frequency-modulating system of thermal power plant coupling plasma pyrolysis device
Obara et al. Supply smoothing planning with integrated gasification combined cycle to address renewable fluctuations in small-scale grids
Hočevar et al. Hydrogen production
KR20200076245A (en) Distributed Development System using Wired Telephone Network
CN110619129B (en) Linearization method and device for realizing universal energy station optimization based on SOS-2 constraint
Kole A review and study on advanced control and automation functions and future control for a modern combined cycle power plant
Mu et al. An Operation Scheduling Model for Carbon Neutrality in Industrial Integrated Energy System
Zhdanovich et al. Analysis on the possibility for construction of a power plant using landfill gas in Novosibirsk Oblast
US20080305371A1 (en) System and method for carbon neutral or carbon positive production and use of hydrogen gas
Marcel et al. Smart grid energy system operation study
CN116488235A (en) Hydrogen-electricity conversion grid-connected system
Nelson et al. Kemper County IGCC (tm) Project Preliminary Public Design Report
RU2793101C1 (en) Method of energy utilization of solid carbon-containing wastes and the small mobile solid fuel electric hydrogen device for its implementation
Patel et al. Role of optimization in pulverization process of thermal power plant

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right