하이브리드재생에너지 시스템은 섭씨150도 이상의 태양 열에너지와 섭씨500도 이상의 태양 광전기(열변환) 열에너지를 지중에 매설한 축열조에 고열량 저장하여 고온의 열에너지를 저비용으로 24시간/365일 사용하도록 개발한 기술이다.
섭씨1,000도이상 저장 가능한 고온 열매체와 열교환기가 내장된 축열조는 제조 비용이 매우 저렴해 화석연료 대비 가성비는 기존의 태양열 이용 기술과는 비교 할수 없이 저렴하도록 경제성을 최우선 목표로 개발한 하이브리드재생에너지 축열 기술이다.
하이브리드시스템은 겨울철 한파 냉기와 쌓인 눈의 냉열, 태양광전지 전력 으로 가동한 냉동기의 영하30도 미만의 냉열을 지중에 매설한 축냉조에 저장한 냉열을 여름철 냉방에도 이용하는 스마트공조시스템(Smart HVAC System) 이 포함된 기술로서 대단위 스마트팜의 4계절 온.습도 최적화 냉·난방시스템에 이용하면 냉·난방용 에너지 비용을 획기적으로 절감할수 있다.
<하이브리드발전 기술은>
기존의 각 분야별 재생에너지 이용 기술들의 장·단점을 집중 연구하여 장점 만을 선택, 단점을 보완 하므로 에너지 효율성과 경제성을 극대화한 하이브리드한 재생에너지 시스템은,
태양열+태양광+지열(인공적)+풍력(인공적)등을 총합적으로 연결하여 주택, 빌딩, 아파트, 온실등의 냉·난방과 발전 및 담수화 플랜트에 이용할 수 있도록 개발한 기술이다.
하이브리드재생에너지는 화력발전소의 열병합플랜트에 이용하면 대량의 화석연료 절감과 동시에 미세먼지와 탄소 배출량을 크게 절감 할 수 있는 그린에너지 발전기술로서 지구온난화 방지와 동시에 경제적 이익을 크게 기대 할수 있는 미래형 재생에너지 혁신기술이다.
<하이브리드 실제 적용 사례>
하이브리드재생에너지'는 미국특허 심사과정에서 세계의 여러 국가별로 특허등록된 선행기술로 인해 미국 특허청으로부터 1차, 그리고 2차에 걸쳐 특허 거절 통보를 받았으나 모든 선행기술들과 비교되는 특화된 혁신성과 발전된 진보성 기술내역이 입증되어 두 번의 재심사를 극복하고 청구항 모두 특허 등록된 신기술이다.
30여년 이상 국·내외 적으로 수많은 실증 사례가 있는 재생에너지 기술들을 혁신 특화한 하이브리드기술은, 태양열, 태양광, 지열, 풍력등 실제 이용되고 있는 기술들의 시간적, 기후적, 지역적 한계성과 저효율성, 고비용, 환경파괴 등의 문제점 들을 개선할 목적으로 개발한 기술로서 이미 알려진 분야별 신재생에너지들의 단점을 보완한 고열량 축열 기능이 포함된 하이브리드기술이다.
◆방법
하이브리드기술 = 태양광+태양열+지열+풍력+대기압력(중력)
1. 태양광- 태양광 발전 전기 이용 율이 적은 낮 시간대의 잉여 태양광 전기를 히팅 코일로 열변환, 섭씨500° 이상의 고온열을 지중에 매설한 하나 또는 다수의 지하축열조에 고열량 저장하여 365일/4계절 안정적이며 지속적인 고온 열에너지를 사용, 증기, 온수, 온풍을 발생, 발전 및 난방에 이용.
2. 태양열- 태양열집열판(채열온도220도) 채열 매체로 물(100도미만)대신 오일(증발점400도)또는 실리콘오일(증발점320도)을 열매체로 사용하여 섭씨150° 이상의 고온열을 채열, 축열 저장하여 사용한다.열효율성과 가성비가 매우 저조한 요인으로 이용도가 낮은 기존의 태양열집열판 판매 활성화를 기대 할 수 있는 재생에너지하이브리드 기술 .
3. 인공지열- 지중에 매설한 축열조로 부터의 지중 방열열을 중.장기적으로 인공 지열화하여 섭씨120°이상의 인공적 지열로 온풍을 발생, 건물 및 온실의 공간 난방과 소형발전에 이용한다.
4. 인공풍력- 지구를 감싸고 있는 지표면 1,000Km상공 까지 분포된 공기 입자는 중력에 의해 대기압력을 발생 시킨다. 대기압력에 의한 지표면의 고밀도 저온대기를 지하로 유입 지중에 설비한 열교환용 이중 파형관로로 유입, 하강-상승 인공지열로 가열 저밀도의 온풍을 발생시켜, 지상에 설비한 고공벤트(굴뚝형)를 통한 상승 기력에 의한 인공풍력을 발생해 전력생산.
◆효과
1. 신재생에너지 이용 기술들의 장점을 선택, 단점을 보완한 재생에너지하이브리드 기술은 시간, 장소, 날씨에 의한 제한성, 저효율성 그리고 경제성을 혁신한 신기술로서 저렴한 설비 비용으로 주택, 빌딩, 온실 등의 냉.난방에 이용 할수 있다.
2, 소형 발전으로부터 대용량 발전플랜트에 이용하며, 기존의 화력발전소와 병합 이용하면 엄청난 화석에너지 비용을 절감 한다.
3. 현재 운용되고 있는 태양광발전소에 병합 이용하면 낮 시간대의 잉여 전기에너지를 열변환 축열 저장하여 고온 고열량의 에너지를 안정적으로 공급 할 수 있으므로 태양광발전소의 수익성을 배가와 투자유치 활성화가 확실한 하이브리드기술이다.
4. 국토가 좁은 국가들에 건설되는 태양광발전소의 태양광전지판 밑 지중에 지하축열조를 매설하면 발전량 증가는 물론 토지 이용 효율도 획기적으로 증대 시킬수 있다.
5, 하이브리드기술을 적용한 SMART HVAC 냉.난방시스템을 스마트팜에 이용하면 에너지비용 절감과 동시에 생산 증대가 확실한 신재생에너지 냉.난방 혁신 기술이다.SMART HVAC 시스템은 축열조와 축냉조의 저장에너지에 의해 온수와 고압증기, 온풍과냉풍을 즉시 공급하므로 지구온난화로 인해 급변하는 날씨에 온실 내부의 온.습도최적화 기능을 하는 냉.난방기술로서 온.습도에 매우 민감한 고냉지 식물(약재 및 미용재)의 생산 증대와 동시에 대단위 스마트팜의 냉.난방 에너지 비용을 크게 절감 할수 있는 하이브리드재생에너지 기술.
6. 2015년 12월 파리의 UN기후협약 이후 산업국가들 에게 의무적 할당된 탄소배출량을 획기적으로 절감하여 우리나라의 국가 경쟁력을 높일수 있는 미래형 그린에너지 기술.
<자료 제공 : 김동호 솔라지오에너지 대표이사>
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