지열복합발전소 열 성능 분석에 대한 연구

Abstract

본 연구에서는 신재생에너지 가운데 한 종류인 지열을 이용하여 발전하는 지열발전소의 열 성능시험 방법에 대하여 살펴보았다. 그 대상으로 한 플랜트는 현존하는 지열발전소 가운데 가장 큰 용량을 가진 인도네시아의 S 지열발전소로서 증기터빈과 유기터빈을 조합하여 지열복합발전소 형태로 건설된 발전소이다. 복합발전소는 플랜트의 전기생산량과 효율을 향상시키기 위하여 여러 설비들을 조합한 플랜트로서 EPC 건설사는 개별 설비에 대한 열 성능을 보증하는 것이 아니고 전체플랜트의 열 성능을 보증하는 인수 성능시험을 수행하게 된다. 발전플랜트로 유입되는 에너지의 상태가 변하게 되면 생산되는 전기량도 달라지므로 시험조건이 설계조건과 다른 경우 플랜트에서 생산되는 전기출력과 효율도 변하게 된다. 이를 설계조건에서의 성능과 비교하기 위해서는 열역학적 모델링에 의해 작성된 보정곡선으로 보정된 결과가 사용된다. 본 연구에서는 지열복합발전소의 플랜트 열 성능시험을 위해 지열복합발전소를 구성하고 있는 주요 설비들의 작동원리와 열역학적 성능 특성을 활용하여 플랜트의 열역학적 성능 모델링 방법과 보정곡선을 작성하는 과정을 상세하게 살펴보았고, 이 연구의 대상 플랜트인 S 지열복합발전소의 보정항목을 선정하고 이에 대한 보정곡선과 보정계수 산출식을 도출하였다.; In the present study, the thermal performance testing method of geothermal power plant using geothermal resources was studied. The target plant is S geothermal power plaint in Indonesia which is the largest capacity among the existing geothermal combined power plants in the world, and which is a power plant constructed as a geothermal combined power plant combining a steam turbine and organic turbines. A combined power plant combines multiple equipments to increase the electricity production and efficiency of the plant. The EPC contractor has to carry out the acceptance tests to guarantee the thermal performance of the overall plant. In case the energy condition entering into the plant is changed, the electricity production from the plant is also changed accordingly. Therefore the electric output and efficiency of the plant are also changed if the test conditions are different from design conditions. The result corrected by correction curves generated by the thermodynamic modeling is used to compare its performance on design conditions. This study shows the thermodynamic performance modeling method and the procedure creating the correction curves considering the operation principle and thermodynamic performance characteristics of the main equipment of which the geothermal combined power plant consist. In this study, the correction parameters for the S geothermal combined power plant were selected and the correction curves as well as the correction factor formula were proposed.