연료전지발전
TOP^

연료전지발전

SE그린에너지 알기 쉬운
연료전지발전

수소와 산소의 화학적 반응을 통해 에너지를
생성하는 연료전지는, 발전 효율이 높고
유해 물질의 배출 및 설치 공간의 제약이 적어
분산전원으로 활용도가 높은 친환경 발전원이다.

전기차모형

Fuel Cell Power Generation Principle

연료전지 발전원리

수소와 산소의산화/환원 반응 등 전기화학 반응을 통해 전기 생성, 부산물로 열과 물 발생

수소 산소 산화 환원 반응시키는 과정을 보여주는 이미지
ANODE(연료극)
- 수소가 공급되는 전극
- 수소가 촉매를 만나서 수소이온과 전자로 분리
- 수소이온은 전해질을 통해 Cathode으로 이동
전해질(MCFC, PAFC, SOFC)
- 전자는 통과하지 못하고 이온만 통과할 수 있는 물질
- SOFC는 고체산화물을 전해질로 사용
Cathode(공기 극)
- 공기가 공급되는 전극
- Anode에서 전해질을 통과해서 전달된 수소이온과
- 외부 도체를 통해 전달된 전자가 공기중의 산소와 결합
- 반응 부산물로 열과 물이 생성됨

화력 ·원자력

연료에서 전기로 되기까지 단계를 보여주는 이미지 전기효율 30 ~ 35% (복합 시 45~55%) / 24시간 발전

연 료 전 지

연료에서 전기, 열로 발생시키는 단계를 보여주는 이미지 전기효율 42 ~ 60% (복합 시 70 ~ 90%) / 24시간 발전
Fuel Cell Sysem

연료전지 시스템

전력변화, 탈황 프로세스 이미지
  • 무정전 옵션
  • 맞춤형
    전력 품질
  • AC 또는
    DC 전원
  • 유연한
    연료
  • 최적화된
    지속가능성
  • 최적화된
    비용절감
고체산화물형(SOFC : Solid Oxide Fuel Cell)
MBOP, Stack, EBOP 단계를 보여주는 이미지
Fuel Cell Characteristics

연료전지 특성

연료전지 장점 : 친환경 에너지 연료전지는 NOx, SOx 등 대기오염물질의 배출이 거의 없고, 오폐수 발생이나 용수 소모가 없으며, 온실가스를저감할 수 있는 친환경 에너지원임 대기오염물질 무배출, CO2감촉, 저소음에 수치를 보여주는 그래프입니다 대기오염물질 무배출, CO2감촉, 저소음에 수치를 보여주는 그래프입니다 대기오염물질 무배출, CO2감촉, 저소음에 수치를 보여주는 그래프입니다
연료전지 장점 : 높은 에너지 밀도 연료전지는 타 신재생에너지 대비 안정적 에너지 공급이 가능하며, 연간 가동률이 높고 설치 면적이 작아 에너지 밀도가 가장 높은 신재생에너지원임. 가동률, 설치면적 수치를 보여주는 그래프입니다
연료전지 장점 : 최적의 분산 에너지 연료전지는 도심 인근에 설치 가능하여 전기에너지의 장거리 송전에 따른 Loss가 없고, 송전설비 설치 및 유지관리를 위한 비용과 이에 따른 사회적 비용을
경감할 수 있는 가장 효과적인 분산 에너지임 도심 인근에 연료전지를 설치한 조감도 이미지입니다 미국 뉴욕 허리케인 샌디(12년 10월) 피해시 대부분 지역 정전시에도 연료전지 설치 건물은 정상 가동됨
Fuel Cell Type

연료전지 종류

연료전지 종류 ■ 연료전지는 종류(전해질로 구분)에 따라 출력 규모나적용분야가 다양 - 기술개발 및 제품 가격 하락으로 차량용, 가정용, 발전용 등 보급확대 추세
연료전지 종류
구분 PEMFC
고분자 전해질
(Polymer Electrolyte
Membrane Fuel Cell)		 PAFC
인산염
(Phosphoric Acid Fuel Cell)		 MCFC
융융탄산염
(Molten Carbonate Fuel Cell)		 SOFC
고체산화물
(Solid Oxide Fuel Cell)
작동온도 50~100℃ 150~250℃ 650℃ 800℃
전해질 이온교환막 인산염 융융탄산염 고체산화물 세라믹
발전출력 KW급 수십~수백KW급 수십~수백KW급 수십~수백KW급
발전효율(LHV) 35℃ 40% 47~60% 55~65%
용도 가정용 / 수송용 / 휴대용 소규모 분산전원
/ 건물용 / 백업용		 대규모발전 / 건물용
/ 백업용 / 선박용		 소규모 분산전원
/ 건물용 / 백업용
  • t수송용 차 이미지 수송용
  • t수송용 차 이미지 백업용
  • t수송용 차 이미지 건물용
  • t수송용 차 이미지 분산발전용
  • t수송용 차 이미지 선박용
연료전지 특성 비교
구분 고분자 전해질
(PEMFC)		 인산염 (MCFC) 융융탄산염 (PAFC) 고체산화물 (SOFC)
주촉매 백금 니켈 백금 니켈
동작온도(℃) 50~100 550~700 150~250 600~1,200
발전효율(%) 40이하 42~47 38~42 56~60
용도 가정·상업용
(1~10㎾)		 중·대형건물
(2.5㎿~)		 중형건물
(200㎾~)		 소·중·대용량
발전(1㎾~㎿)
특징 저온작동
고출력밀도		 고온형 연료전지
발전효율 中上
스팀 공급 가능		 저온형 연료전지
내구성 高
중온수공급 가능		 고온형 연료전지
발전효율 崔上
Fuel Cell Operation Status

연료전지 운영현황

국내 연료전지 현황(2019년도 12월 현재) 국내 연료전지 현황 지도 이미지
Fuel Cell (hydrogen) Video

연료전지(수소) 동영상