초소형 열병합발전시스템 운전거동 예측 프로그램 개발

Abstract

본 연구는 초소형 열병합발전시스템(micro-combined heat and power system)의 운전거동을 예측하는 프로그램을 개발하고, 이를 실증실험 결과와 비교하여 검증한다. 초소형 열병합발전시스템의 구성 요소인 엔진, 발전기, 저탕조, 보조보일러에 대한 개별 모델링을 수행하였으며, 이를 통합하여 초소형 열병합발전시스템 운전거동 예측 프로그램 “CogenSim”을 개발하였다. 실증실험은 비매전형 계통연계 아래 운전하는 30 kWe 가스엔진 열병합발전시스템을 대상으로 수행하였으며, 실험 장소로 일일 평균 열부하 300 kWh, 전력부하 320 kWh의 중소규모 레스토랑을 선정하였다. 프로그램은 일일 발전전력, 회수열, 발전효율, 열효율 등을 실험 결과와 비교하여 5%의 오차 범위 내에서 정확히 예측하였다. “CogenSim”은 발전기, 저탕조, 보조보일러 등의 용량과 목표 저수온도, 발전전력 제어 방법 등을 자유롭게 변경할 수 있도록 제작하여, 열병합발전시스템의 도입 타당성 평가 및 최적 운전 계획 수립의 기초 자료로 활용 가능하다.