| 과제목적분류 |
에너지의 생산, 배분 및 합리적 이용 |
소속 |
국토우주지질연구본부 -
심층처분환경연구센터 |
| 과제명 |
국문 |
지하암반내 열에너지 저장을 위한 핵심기술 개발 |
| 영문 |
Development of Core Technology for Underground Thermal Energy Storage in Rock Cavern |
| 연구기간 |
2012.01.01 ~ 2014.12.31 |
| 연구비 |
7,686,707,000원 |
| 연구책임자 |
박의섭 |
| 연구내용 |
연구목표 |
- 최고 400°C, 열용량 6 GWh급 고효율 열에너지 지하암반저장모델 설계기술 개발
- 100 MW급 압축공기에너지 지하저장 플랜트 건설.운용 지침 개발
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| 연구내용 |
*1차년도*
- 열에너지 저장 국내외 사례조사
- 암반단열용 복합체 재료 및 저장매질 적합성 평가
- 에너지 저장효율 최적화를 위한 저장공동 형상 설계기술 개발
- 암반 및 복합체의 열적.역학적 물성 평가 장치 구축
- 저장환경 영향인자 분석 및 암반 내 열-수리 민감도 해석, EDZ 평가
- 지하암반 중의 압축공기에너지저장 파일럿플랜트를 이용한 운용기술 실증실험
*2차년도*
- 열흐름 해석을 통한 저장공동 레이아웃 설계기술 개발
- 암반 및 복합체의 열적.역학적 물성 평가
- 암석의 열균열/손상 거동 실험적 평가 및 검증, 동적안정성 평가
- 모형실험 및 수치모델링에 의한 열-수리 환경변화 예측기술 개발
- 압축공기에너지 저장 파일럿플랜트 운용결과 분석과 상용플랜트 건설.운용지침 제시
*3차년도*
- 저장공동 형상에 대한 가이드라인 및 모델 설계
- 열균열/손상 거동 예측에 의한 위험대응기술 개발, 동적안정성 평가기법 개발
- 저장환경에 따른 저장시스템의 에너지손실 예측기술 개발
- 예측기법을 이용한 열-수리 환경변화 대응기술 효과 검증
- 에너지 지하암반저장시스템 파일럿 규모 실증계획 수립
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| 기대성과 |
- 최고 400℃, 열용량 6 GWh급 고효율 열에너지 지하암반저장 모델 설계(주거단지용.산업용.발전용)
- 향후 400℃ 이상 열에너지 지하저장을 위한 암반공동형 파일럿플랜트 실증이 성공하면 지상탱크 저장방식 대비 30% 정도의 에너지 효율향상이 기대됨
- 산업공정 폐열의 회수 및 재활용으로 환경오염 물질 및 탄소배출량 획기적 감소에 기여
- UTES 기술을 이용한 열에너지 이용효율의 향상을 도모함으로써 ZCB(Zero Carbon Building) 및 ZEB(Zero Energy Building)의 보급에 기여할 수 있음
- UTES 시스템은 기존 전력에너지의 냉난방 및 급탕 사용률을 줄일 수 있는 대안이 될 수 있으므로 국가 전력수급 여건의 개선에도 크게 기여할 수 있음
- 열손실 최소화를 위한 단열복합체 관련산업의 활성화에 기여
- 지하암반내의 열-수리 환경변화 및 열손상 손상거동에 대한 예측 및 대응기술의 제시가 가능함
- 균열암반에 대한 H-T-M 해석모듈 개발의 국제공동연구 수행으로 세계최고 수준의 해석프로그램의 라이선스 확보
- 상용규모의 압축공기에너지 지하저장 플랜트 건설 및 운용 지침 개발
- HT-CTES(High-Temperature CTES) 시스템은 입지 유연성도 좋을 뿐만 아니라 낮은 열전도성과 기밀성, 안정성을 지닌 암반굴착공동을 활용하므로 향후 신재생에너지나 폐열산업에서 유망한 솔루션이 될 수 있음 |
| 연구성과 |
논문(30건) |
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| 특허(13건) |
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| 보고서(3건) |
보고서 목록
| 보고서명 |
저자 |
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| 심지층을 활용한 CO2 지중저장 및 녹색에너지자원 확보기술 개발 [2012]. Part.3 : 지하암반내 열에너지 저장을 위한 핵심기술 개발 |
최병희 |
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| 심지층을 활용한 CO2 지중저장 및 녹색에너지자원 확보기술 개발 [2013]. Part.3 : 지하암반내 열에너지 저장을 위한 핵심기술 개발 |
최병희 |
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| 심지층을 활용한 CO2 지중저장 및 녹색에너지자원 확보기술 개발 [2014]. Part.3 : 지하암반내 열에너지 저장을 위한 핵심기술 개발 |
박의섭 |
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