수소 연료전지의 통합관리를 위한 슬롯/랙형 연료전지 기반의 지능형 BoP의 개념 설계

Abstract

지구 온난화 문제로 환경오염물질 배출이 없는 친환경 연료들이 기존에너지원의 대체로 중요성이 높아지고 있다. 친환경 연료인 수소는 무게 대비 에너지 밀도가 높고 환경오염물질 배출이 없는 친환경 연료로 기존에너지원의 대체로 중요성이 높아지고 있다. 특히 수소 연료전지는 에너지 전환 효율이 높아서 장시간 안정적으로 에너지를 공급할 수 있으며, 부산물로 생산되는 물, 열 등은 스마트 팜 등 다른 영역에 활용할 수 있어서 전기 생산 이외에 부가가치가 높은 편이다. 수소 연료전지는 수소와 산소를 반응시켜서 전기와 열을 생산하는 장치로 연료전지 스택과 주변에 있는 동력시스템 패키지를 구성하는 보조장치인 BoP (Balance of Plant)로 구성된다. BoP는 전력을 효율적으로 생산할 수 있도록 열관리, 물관리, 공기 공급관리 등을 한다. 본 논문은 지능형 BoP와 튜브형 단위 연료전지셀을 기반 형상 변형이 용이하며, 부피 당 에너지밀도가 높고, AS가 편리한 저가의 슬롯/랙 타입 주택/건물용 연료전지 시스템의 개념을 설계하였다.