KR20120103777A - 신재생에너지 복합발전시스템 - Google Patents

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Abstract

바이오가스시스템, 매립지바이오가스시스템, 바이오매스가스화시스템을 포함하는 가스연료생성시스템으로부터 생성된 가스를 연소하여 전기를 생산하는 연료기반 발전시스템을 태양전지와 풍력발전에 의한 비연료기반 발전시스템에서 발전된 전력으로 구동하고, 부하측의 실사용 전력수요예측에 따라 신재생에너지시스템의 가스를 효율적으로 생산ㅇ운용하여 천연자연의 에너지 극대화를 도모할 수 있는 신재생에너지 복합발전 시스템이 제공된다. 상기 복합발전시스템은 태양과 풍력에 의한 발전된 비-연료기반에너지로서 혐기성 소화물질의 소화기능에 의해 가스를 생성하는 바이오가스시스템, 매립장에서 발생하는 메탄을 회수하여 가스를 생성하는 매립지바이오가스시스템을 운전하여 그로부터 생성된 가스로서 발전용 보일러 또는 가스발전기를 작동시켜 발전된 전력을 실사용부하측으로 공급하되, 상기 실사용부하측으로부터의 실제 가동전력량이 바이오가스시스템으로부터 생산된 바이오가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산 전력량을 초과하는 경우 매립지바이오가스시스템, 바이오가스화시스템의 순서로 가스를 생성하여 상기 보일러와 가스발전기로 공급하고, 상기 실제 가동전력량이 상기 생성된 바이오가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산 전력량을 초과하는 경우 상기의 역순으로 바이오가스의 생성을 감소시킴으로서 신재생에너지 자원의 이용을 극대화할 수 있다.

Description

신재생에너지 복합발전시스템{New renewable energy hybrid power generation system}
본 발명은 신재생에너지(New Renewable Energy)를 이용한 복합발전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혐기성 소화물질의 소화기능에 의해 가스를 생성하는 바이오가스시스템(biogas system), 매립장에서 발생하는 메탄을 회수하여 가스를 생성하는 매립지바이오가스(landfill biogas)시스템, 목질계의 바이오매스로부터 가스를 얻는 바이오매스가스화시스템(biomass gasification)를 포함하는 가스연료생성시스템으로부터 생성된 가스를 연소하여 전기를 생산하는 연료기반 발전시스템을 태양전지와 풍력발전에 의한 비연료기반 발전시스템에서 발전된 전력으로 구동하고, 부하측의 실사용 전력수요예측에 따라 신재생에너지시스템의 가스를 효율적으로 생산·운용하여 천연자연의 에너지 극대화를 도모할 수 있는 신재생에너지 복합발전 시스템에 관한 것이다.
최근 저탄소 녹색성장이 국가정책의 화두가 되고 있다. 화석에너지의 고갈과 지구온난화화에 따른 환경변화의 위기를 극복하고 국가 성장동력으로서 녹색환경과 녹색 에너지 정책을 뒷받침하기 위한 관련 기술에 대한 연구가 크게 요구되고 있고, 이러한 녹색환경과 녹색에너지 정책의 일환으로 신재생에너지가 그 대안으로 대두되어 다양한 기술들이 개발되고 있다.
신재생에너지라 함은 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛(태양광), 풍력, 수력(물), 지열, 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로서, 지속 가능한 에너지 공급체계를 위한 미래에너지원을 그 특성으로 한다. 신재생에너지는 유가의 불안정과 기후변화협약의 규제 대응 등으로 그 중요성이 커지게 되었다. 한국에서는 8개 분야의 재생에너지(태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지)와 3개 분야의 신에너지(연료전지, 석탄액화가스화, 수소에너지), 총11개 분야를 법률로서 신재생에너지로 지정하고 있다.
상기와 같은 신재생에너지 중 바이오가스시스템(biogas system)은 혐기성 물질의 혐기소화(anaerobic digestion)에 의해 에너지원인 메탄가스를 생성하고, 상기 생성된 메탄가스로서 가스발전기 또는 열병합발전장치를 가동하여 필요 전력을 생산하는 시스템을 의미한다. 이러한 예로서는 유기성폐기물인 음식쓰레기, 축분, 동물체 등을 혐기 발효시켜 메탄가스를 생성하는 것이 대표적이다. 상기와 같은 바이오가스시스템을 작동시키기 위해서는 혐기소화를 위한 다이제스터(digester, 침지기)의 내부온도를 일정하게 유지하여야 할 필요성이 있으며, 이와 같은 온도조정을 위해 외부로부터 필수적으로 스팀과 같은 열원을 직접 공급받거나 히터를 가동하기 위한 전력을 공급받아야 한다.
매립지바이오가스(landfill biogas)시스템은 매립장에서 발생하는 메탄(LFG:Land Fill Gas, 매립지가스)을 회수하여 에너지원으로 활용하는 공정으로서, 매립지 가스를 연소시켜 전기를 발전하거나, 상기 가스로부터 보일러를 구동하여 얻은 증기와 같은 열원으로 터빈발전기를 구동하여 전력을 생성하는데 이용된다. 이러한 매립지바이오가시스템 또한 매립지에서 생성된 메탄가스 등을 소각장 등의 보일러장치로 이동시키기 위한 블로워 모터 등을 구동하기 위한 전력이 요구된다.
바이오가스화시스템(biomass gasification system)은 바이오매스를 건조한 후 가스화(Gasification) 공정을 통하여 합성가스를 생성하거나 바이오매스를 직접 연소시켜 열과 전기 에너지를 얻는 시스템을 뜻한다. 가스화(gasification)는 건조한 바이오매스 또는 다른 탄소를 기반으로 하는 물질이 증기 존재 하에서 700℃ 이상 가열될 때 발생한다. 이러한 온도는 바이오매스의 대부분을 합성가스(synthetic gas, syngas)로 전환시키고, 합성가스는 메탄올, 에탄올, 가솔린 등과 같은 고부가 연료를 생산하기 위한 화학적인 기본 골격을 구성하는 수소와 일산화탄소로 구성된다. 따라서 상기와 같은 바이가스화시스템은 고효율의 우선조건을 만족시키기 위하여 바이오매스연료를 건조시키는 건조기를 가동키 위한 전력과 합성가스를 생성하는 보일러까지 바이오매스를 이송시키고 보일러를 구동하기 위한 전력이 요구된다.
상기 바이오가스시스템, 매립지 바이오가스시스템 및 바이오가스화시스템에 의한 독립적인 발전기술은 당 기술분야에서 이미 잘 알려져 있다. 그러나, 상기 바이오가스시스템에 의한 메탄가스, 매립지바이오가스시스템에 의한 메탄가스 및 바이오가스화시스템에 의한 합성가스를 이용한 종래의 신재생에너지 이용기술은 천연자원을 재활용하여 재생에너지를 생성하는 것이나, 위와 같은 시스템들은 각각 독립적으로 설치되어 운용되고 있어 각 시스템으로부터 생산되는 가스량을 사용부하의 변동에 따라 최적으로 생산할 수 없어 에너지 자원의 낭비를 초래하였다.
또한, 각 시스템의 운전조건, 예를 들면 바이오가스시스템의 경우 다이제스터의 온도유지조건, 바이오가스화시스템의 경우 건조기 등 합성가스의 최적생성조건, 매립지바이오가스시스템의 경우 블로워모터(blower-motor) 등과 같은 장비를 구동하기 위하여 연료기반 에너지 변환설비에서 생산된 에너지를 이용함으로써 에너지자원의 이용효율이 떨어지는 문제가 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 바이오가스시스템, 매립지바이오가스시스템 및 바이오가스화시스템으로 이루어진 가스연료생성시스템으로부터 생산되는 가스량을 전기에너지의 사용부하의 변동에 따라 최적 상태로 제어함과 아울러 효율적으로 운전하는 신재생에너지 복합발전 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 혐기성 물질의 소화기능에 의한 바이오가스시스템, 매립지바이오가스시스템, 태양전지와 풍력발전 시스템 및 HHO(Oxyhydrogen)가스화시스템을 혼합하여 각 시스템의 장점과 특성을 살려 천연자원의 에너지 극대화와 아울러 에너지 화 이후 발생하는 최종 잔류 폐기물의 재처리 활용을 통해 환경 친화적인 에너지 생산의 극대화를 할 수 있는 신재생에너지 복합발전 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 태양전지와 풍력발전과 같은 비-연료기반 발전시스템으로부터 생성된 에너지에 의해 바이오가스시스템, 매립지바이오가스시스템, 바이오매스가스화시스템 및 HHO가스화시스템의 운전조건을 형성하는 시스템의 동력으로 사용하여 환경 친화적인 에너지 생산의 극대화를 할 수 있는 신재생에너지 복합발전 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 온도제어에 따라 다이제스터(digester)에 침지된 유기물(박테리아)의 혐기성 소화작용으로 발생하는 바이오가스를 생산하는 바이오가스시스템과, 생활쓰레기 매립지로부터 생산되는 메탄가스를 배출제어신호의 활성화에 응답하여 배출하는 매립지바이오가스시스템과, 가스화제어신호의 활성화에 응답하여 고온의 가스화 과정을 통해 바이오매스로부터 합성가스를 생산하여 배출하는 바이오가스화시스템과, 폐수처리제어신호에 의해 상기 바이오가스시스템으로부터 발생되는 폐수를 처리하여 정화된 물을 배출하는 수처리장치와, 산수소처리신호에 응답하여 상기 폐수처리된 물을 산수소 처리하여 HHO(Oxyhydrogen gas)가스를 생산하는 HHO반응기(Oxyhydrogen gas Generators reactor)와, 상기 매립지가스시스템, 바이오가스시스템 및 바이오가스화시스템에서 생산된 바이오가스, 메탄가스, 합성가스를 혼합하여 저장하는 가스저장기로 구성된 가스연료생성시스템과; 발전제어신호에 응답하여 상기 가스저장기와 상기 HHO반응기로부터 공급되는 가스를 연소하여 전기를 발전하여 전력수요처로 공급하는 가스발전기와, 열병합발전제어신호에 응답하여 상기 가스저장기로부터 공급되는 연소시켜 고온의 증기를 발생하고, 상기 증기에 의해 터빈을 구동하여 전기를 발전하는 열병합발전기를 포함하여 구성된 연료기반 발전시스템과; 태양에너지와 풍력에너지를 전기에너지로 변환하여 충전하고, 상기 충전된 전기에너지로서 상기 가스연료생성시스템내의 바이오가스시스템, 매립지바이오가스시시스템 및 바이오가스화시스템의 동작유지를 위한 전원으로 공급하는 비-연료기반 발전시스템과; 축열제어신호에 응답하여 상기 가스발전기의 축열을 빙축열로 변환하여 저장하는 빙축열장치와; 상기 비연료기반 발전시스템으로부터 공급되는 전기에 의해 상기 바이오가스시스템, 매립지바이오가스시스템 및 바이오가스화시스템으로 구성된 가스연료생성시스템을 작동시키며, 상기 가스연료생성시스템으로부터 생산된 가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산 전력량과 실사용부하측으로부터의 실제 가동전력량의 데이터를 받아 실사용 전력량의 변화율에 따른 가스생산연동 계수를 산출하여 상기 바이오가스시스템, 매립지바이오가스시스템 및 바이오가스화시스템의 우선순위로 가스를 생산하거나 역의 순서로 가스 생산을 중단하도록 상기 가스연료생성시스템의 운전을 제어하는 하이브리드 제어기를 구비함을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 제어기는 상기 실사용부하측으로부터의 실제 가동전력량이 바이오가스시스템으로부터 생산된 바이오가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산 전력량보다 적을 때 상기 바이오가스시스템으로부터 생산되어 상기 가스저장기에 저장된 바이오가스만을 상기 가스발전기와 열병합발전기로 공급하여 전력을 생산하고, 잉여분의 전력을 빙축열로 저장함을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 제어기는 상기 실사용부하측으로부터의 실제 가동전력량이 등가가스투입량과의 비례하여 상기 매립지바이오가스시스템 및 상기 바이오가스화시스템의 총 가스생산량을 증감하되 매립지바이오가스시스템의 가스 생산량을 선증가하고 상기 바이오가스화시스템의 선감소시키도록 동작함을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 제어기는 실사용부하측으로부터의 실제 가동전력량이 생산된 가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산 전력량보다 적을 때 빙축열장치를 제어하여 가스연료에 대응한 에너지 변환분을 빙축열로 변환 저장함을 특징으로 한다.
본 발명은, 태양과 풍력에 의한 발전된 비-연료기반에너지로서 혐기성 소화물질의 소화기능에 의해 가스를 생성하는 바이오가스시스템, 수 처리된 물을 반응시켜 HHO가스를 생성하는 HHO가스화시스템, 매립장에서 발생하는 메탄을 회수하여 가스를 생성하는 매립지바이오가스시스템을 운전하여 그로부터 생성된 가스로서 발전용 보일러 또는 가스발전기를 작동시켜 발전된 전력을 실사용부하측으로 공급하되, 상기 실사용부하측으로부터의 실제 가동전력량이 바이오가스시스템으로부터 생산된 바이오가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산 전력량을 초과하는 경우 매립지바이오가스시스템, 바이오가스화시스템의 순서로 가스를 생성하여 상기 보일러와 가스발전기로 공급하고, 상기 실제 가동전력량이 상기 생성된 바이오가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산 전력량을 초과하는 경우 상기의 역순으로 바이오가스의 생성을 감소시킴으로서 신재생에너지 자원의 이용을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 신재생에너지 복합발전 시스템 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 하이브리드 제어부내의 일부 구성요소인 로직 다이어그램.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 신재생에너지 복합발전 시스템의 부하에 대응한 동작 패턴을 타나낸 도면.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기에 설명되는 본 발명의 실시 예는 당업자에게 본 발명의 사상을 충분하게 전달하기 위한 것임에 유의하여야 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 신재생에너지 복합발전 시스템(1)은 크게 비연료기반 발전시스템(2)와, 연료기반 발전시스템(3)을 포함한다.
상기에서 비-연료기반 발전시스템(2)은 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 내부의 배터리 및 인버터에 의해 교류전압으로 출력하는 태양열발전기(12), 풍력에 의해 교류전압을 발전하는 풍력발전기(13)와, 상기 태양열발전기(12)와 풍력발전기(13)에서 출력되는 교류전압의 위상을 동기시켜 출력하는 동기화장치(14) 및 상기 동기화장치(14)에서 출력되는 교류전압을 직류로 변환하여 내부 배터리에 충전함과 동시에 인버팅하여 교류전압을 출력하는 축전지/인버터(15)로 구성된다.
위와 같이 구성된 비-연료기반의 발전시스템(2) 내의 태양열발전기(12)에 의해 주간에 발전된 전기에너지는 내장된 인버터에 의해 교류에너지로 변환 출력되며, 상기 태양열 발전된 교류전압은 동기화장치(14)에 의해 바람이 발생할 때마다 발전되는 풍력발전기(13)의 교류전압에 위상이 동기되어 출력된다. 상기 동기화장치(14)로부터 출력되는 교류전압은 출력단에 접속된 배터리/인버터(15)의 내부 배터리에 충전된다. 상기 배터리/인버터(15)내의 배터리가 만충전되면 그 이후 발전된 비-연료기반의 전력은 생산되는 대로 소요부분으로 공급되며, 최소 배터리의 방전부분은 자동 충전된다. 이때, 상기에서 전력 소요부분이라 함은 연료기반 발전시스템(3)으로 공급되어 에너지를 생성하는데 필요한 전력으로 공급됨을 의미한다.
상기 연료기반 발전시스템(3)은 가스 생성 운전에 필요로 하는 최소한의 전력을 공급받아 바이오가스를 생성하는 가스연료생성시스템(4), 상기 가스연료생성시스템(4)에서 생성된 가스에너지를 연소시켜 전력을 생산하는 가스발전기(5)와 열병합발전기(6) 및 상기 비-연료기반 발전시스템(2)의 전기에너지로서 상기 가스네너지생성시스템(4)의 가스생성을 제어하고, 상기 가스발전기(5)와 열병합발전기(6)를 제어하는 하이브리드 제어기(7)로 포함하여 구성된다.
상기에서 가스연료생성시스템(4)은 온도가 제어되는 다이제스터에 침지된 혐기성 유기물의 소화작용에 바이오가스를 생성하는 바이오가스시스템(20), 배출제어신호에 의해 매립장의 바이오가스를 회수하여 배출하는 매립지바이오가스시스템(21), 가스화제어신호에 의해 바이오매스를 연소시켜 바이오가스를 생성하는 바이오가스화시스템(22), 산수소처리제어신호에 의해 물을 산수소처리하여 HHO가스를 생성하는 HHO반응기(23), 상기 바이오가스가스템(20), 매립지바이오가스시스템(21) 및 상기 바이오가스화시스템(22)에서 생성된 가스의 압력을 조절하여 혼합하는 가스혼합기(24)와, 상기 혼합된 가스를 저장용기에 저장하고 가스유량제어신호에 대응하는 가스압력으로 저장된 가스를 유출시키는 가스홀더(25)로 구성되어 있다. 또한, 상기 가스연료생성시스템(4)은 상기 바이오가스시스템(10)의 다이제스터로부터 나오는 폐수를 1차 처리하여 HHO반응기(23)로 이송시키고 슬러지성 폐수를 배출하는 수처리장치(26)와, 상기 수처리장치(26)로부터 배출되는 슬러지성 폐수의 슬러지를 처리하는 폐수처리기(27) 및 상기 폐수처리된 페기성 슬러지를 최종 퇴비처리하는 퇴비처리장치(28)를 포함한다. 또한 상기 가스발전기(5)와 열병합발전장치(6)의 출력노드에는 잉여전력으로 얼음을 빙축하였다가 녹여 차가운 공기를 외부로 송풍하는 빙축열장치(8)가 접속되어 있다.
상기와 같이 구성된 가스연료생성시스템(4)내의 바이오가스시스템(20), 매립지바이오가스시스템(21), 바이오가스화시스템(22) 및 HHO반응기(23)에서의 가스 생산량의 조절은 하이브리드 제어기(7)에 의해 적절하게 제어된다. 상기 하이브리드 제어기(7)는 도 2와 같은 로직으로 구성되어 미리 설정된 프로그램에 따라 상기 가스발전기(5), 열병합발전기(6)에 투입되는 가스량의 데이터로부터 이론적 전기에너지 변환분의 전력량을 환산하고, 실사용 부하측으로부터 실가동전력량(실제소비되는 전력량)을 받아 실사용 전력량의 변화율에 따른 가스생산연동계수를 추론(deduction)하여 바이오가스시스템(20), 매립장가스시스템(21) 및 바이오가스화시스템(22)의 우선순위로 순번이 결정된 가스연료생성시스템(4)의 가스총생산량을 신축성 있게 조절할 수 있는 각종 제어신호들을 출력한다.
도 1에 표기된 도면의 참조부호 중 L1은 하이브리드 제어부(7)에서 비연료기반 발전기(2)내의 각 구성들과, 연료기반 발전시스템(3)을 구성하는 가스연료생성시스템(4)의 각 구성요소들과, 가스발전기(5), 열병합발전기(6) 및 빙축열장치(8)간에 송수신되는 제어신호들이 전단되는 계통의 신호경로라인이다.
L2는 가스연료생성시스템(4)으로 생성된 가스가 가스발전기(5) 및 열병합발전장치(6)로 전달되는 가스라인이다. 이때, 도 1에 도시된 상기 가스라인(L2)에는 도시되지는 않았지만, 가스혼합기(24)의 가스유입측과 유출측, 가스홀더(25)의 유출측에는 필요에 따라 상기 하이브리드 제어부(7)로부터 출력되는 밸브제어신호에 의해 개폐되는 밸브들이 설치될 수 있다.
L3은 가스발전기(5)와 열병합발전장치(6)에서 생성된 열을 상기 바이오가스시스템(20) 및 바이오매스가스화시스템(21)으로 공급하는 열흡수/열공급라인으로 상기 하이브리드 제어기(7)의 제어에 의해 개폐되어 열흡수/공급량을 조정하는 밸브가 설치되어 있다. 상기 바이오가스시스템(20)의 내부에 마련된 다이제스터의 내부온도는 상기 하이브리드 제어기(7)에 제어에 의해 상기 열흡수/열공급라인(L3)으로부터 공급되는 열에 의해 일정하게 조절된다.
L4는 비-연료기반 발전시스템(2) 및 연료기반 발전시스템(3)에 의해 발전된 전력이 출력되는 전력경로이며, L5는 바이오가스시스템(20)의 혐기성 유기물의 소화작용에 따라 발생하는 폐슬러지를 처리하기 위한 수처리 경로이고, L6는 상기 바이오가스가스시스템(20)의 폐수를 처리하여 발생하는 슬러지와 상기 바이오가스화시스템(22)의 발전계통에서 발생하는 폐기 슬러지의 처리경로인 슬러지 경로이다. 그리고 L7은 빙축열장치(8)에 의한 냉방공급경로이다.
상기 도 1과 같이 구성된 복합발전 시스템(1)의 하이브리드 제어기(7)에 의한 각 에너지 생산요소간의 연결운영체게를 간략히 살피면 하기와 같다.
[비연료기반 발전시스템(2)과 하이브리드 제어부(7)]
비연료기반 발전시스템(2)내의 태양열발전기(12)에서 발전된 태양전지의 전력은 내장된 인버터에 의해 교류로 변환되며, 상기 교류로 변환된 태양발전력은 동기화장치(14)로 입력된다. 이때, 상기 동기화장치(14)는 바람이 일어날 때 마다 발생하는 풍력발전기(13)의 교류전기의 위상과 상기 태양발전기(12)의 인버터로부터 출력되는 교류전압의 위상을 동기시켜 출력단에 접속된 배터리/인버터(15)로 입력시킨다. 상기 배터리/인버퍼(15)는 상기 동기화장치(14)로부털 출력되는 교류전압을 직류로 변환하여 내부 배터리를 충전하고, 상기 배터리가 만충전된 이후에 생산되는 전력은 생산되는 대로 소요부분으로 공급된다. 예를 들면, 본 발명에 따른 연료기반 발전시스템(2)을 총괄제어하는 하이브리드 제어기(7)를 통해 각 시스템으로 공급함과 동시에 여부의 전기를 실사용하는 전기부하측으로 공급한다. 기상관계로 전력의 생산이 미리 설정된 기본 단위에 이루지 못하는 경우 상기 비연료기반 발전시스템(2)은 배터리/인버터(15)의 내부 배터리에 충전된 전압을 공급한다. 기타 태양열발전기(12)와 풍력발전기(13)내의 단위제어반에서의 감시요소신호는 하이브리드 제어부(7)가 이를 수신하여 그 상태를 감시하여 중앙감시/제어반(9)으로 공급하며, 중앙감시/제어반(9)은 상기 감시요소를 분석하여 전력공급조절을 실행한다.
[하이브리드 제어부(7)와 연료기반발전시스템(3)의 바이오가스시스템(20)]
하이브리드 제어부(7)는 혐기성 유기물의 소화시스템인 바이오가스시스템(20)가 연결되어 기본감시요소의 신호를 수신하고, 유기물의 소화기능을 유지하기 위한 다이제스터 내부 온도 및 공급전력 상태를 실시간으로 감시하여 설정치와의 차이가 발생 시 관련 다이제스터의 온도 및 전력 공급에 대한 조절을 온도제어신호를 출력한다. 온도제어신호는 온도 및 전력 공급을 조절하기 위한 신호로서 가스발전기(3)와 열병합발전장치(6)내의 증기터빈(62)의 열교환기로부터 회수되어 열흡수/열공급라인(L3)으로 공급되는 회수열의 조정과 전력공급의 제어는 전력공급단의 중앙감시/제어반(9)의 조정을 통하여 처리한다. 여기서, 기본감시요소라 함은 바이오가스시스템(20)내의 혐기성 유기물인 박테리아가 침지된 다이제스터의 온도, 상기 다이제스터의 온도를 유지할 수 있도록 하는 열흡수/열공급 상태 등이며, 상기 다이제스터의 온도를 조절하기 위한 전력공급의 상태 등이다. 상기 바이오가스시스템(20)으로 공급되는 전원공급이 중단되어 다이제스터의 기능이 상실 되면 박테리아를 다시 배양, 정상화하는데 3개월이 걸리는 관계로 모든 시스템에 우선하여 전원공급을 하여야 한다. 이러한 바이오가스시스템(20)의 기본감시요소는 이미 당 기술분야에서는 자명한 사실이므로, 상세하게 설명되지 않는다. 열흡수/열공급라인(L3)의 회수열의 조절은 열흡수/열공급라인(L3)상에 설치된 밸브를 하이브리드 제어부(7)가 제어하여 실행한다. 상기 바이오가스시스템(20)의 다이제스터로부터 발생된 가스는 가스라인(L2)을 통해 가스혼합기(24)로 공급된다.
[하이브리드 제어부(7)와 연료기반발전시스템(3)의 매립장 바이오가스시스템(21)]
하이브리드 제어부(7)는 매립장 바이오가스시스템(21)과 연결되어 기본감시요소신호를 수신하고, 매립장 바이오가스시스템(21)의 자체단위제어반으로부터 전송되는 고장 등의 신호를 수신 시 경보신호를 중앙감시/제어반(9)로 통지하고, 가스발생량과 관련된 가스공급압력을 실시간으로 검출하여 그에 알맞은 배출제어신호를 매립장 바이오가스시스템(21)로 출력함으로써 그로부터 배출되는 매립장의 가스를 가스라인(L2)을 통해 가스혼합기(24)로 정상적으로 이송되도록 한다.
[하이브리드 제어부(7)와 연료기반발전시스템(3)내의 바이오가스화시스템(22)]
하이브리드 제어부(7)는 바이오매스가스화시스템(23)과 연결되어 해당 시스템의 기본운전상태감시를 위한 신호를 수신하며, 자체단위 제어반에서부터 이상 및 고장 등의 신호 수신 시 경보를 발하도록 하며, 가스화제어신호에 따라 상기 바이오가스화시스템(22)내의 연료건조장치에 필요한 열량(료)의 공급상태 및 설정열량의 상태를 감시하여 필요시 폐열을 회수하는 과정에서 열흡수/열공급라인(L3)과 상기 바이오가스화시스템(22)의 사이에 접속된 밸브로서 가스발전기(5)와 열병합발전장치(6)의 증기터빈(62)으로부터 회수되는 열회수량을 조절분배하여 설정상태를 유지하도록 한다. 즉, 상기 하이브리드 제어부(7)는 상기 바이오가스화시스템(22)으로 가스화제어신호를 출력하여 연료건조장치의 연료를 고온에서 연소시켜 합성가스를 생산하여 가스라인(L2)을 통해 가스혼합기(24)로 이송시킨다.
[하이브리드 제어부(7)와 연료기반 발전시스템(3)내의 가스혼합기(24)]
하이브리드 제어부(7)는 각 플랜트장, 예를 들면, 바이오가스시스템(20), 매립지바이오가스시스템(21) 및 바이오가스화시스템(22)으부터 생산되어 이송되어 내부에서 혼합되는 과정의 감시요소, 에를 들면, 가스압력, 가스온도 등의 정보를 수신하여 혼합가스의 압력이 일정하도록 졸한다. 압력이 안정되게 조절하는 것은 가스혼합기(24)에 결합된 압력조절밸브를 조절함으로서 할 수 있다. 상기 가스혼합기(24)에서 혼합된 가스는 가스홀더(25)내의 가스저장탱크에 저장된다.
[하이브리드 제어부(7)와 연료기반 발전시스템(3)내의 가스홀더(25)]
하이브리드 제어부(7)는 상기 바이오가스시스템(20), 매립장 바이오가스시스템(21) 및 바이오가스화시스템(22)에서 생산되어 가스혼합기(23)에서 혼합되어진 가스유입량의 상태를 감시하며, 가스저장탱크의 압력에 맞추어 저장된 가스의 압력을 조절한다. 이러한 감시는 유량센서 등을 이용하여 할 수 있고, 압력의 조절을 압력조절밸브를 조정함으로써 할 수 있다. 상기 하이브리드 제어부(7)는 부하측의 실 전력사용량에 따른 소요 가스량의 상태를 감하여 가스유입밸브를 적절하게 조절한다. 예를 들면, 상기 하이브리드 제어부(7)는 상기와 같은 과정에 의해 각각의 가스 생산시스템으로부터 생산된 가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산전력량과 실사용부하측으로부터 실제 가동전력량의 데이터를 받아 실사용 전력량의 변화율에 따른 가스생산연동계수를 산출하여 가스홀더(25)의 유입측과 유출측에 설치된 밸브 조절을 통하여 가스의 배출량을 조정한다.
또한, 상기 하이브리드 제어부(7)는 실사용부하측의 가동전력량이 최종 가스생산의 양을 조절할 정도로 저부하상태로 감지되는 경우 바이오가스화시스템(23), 매립장가스바이오가스시스템(21) 및 바이오가스시스템(20)의 순서로 생산되는 가스량을 조절한다. 이때, 상기 바이오가스화시스템(23)에서 생산되는 가스량을 조절하는 의미는 바이오가스화시스템(23)내의 가스파이어(gas fire)장치로 투입되는 연료량을 조절하는 것이다.
[하이브리드 제어부(7)와 연료기반 발전시스템(3)내의 수처리장치(26)]
하이브리드 제어부(7)는 바이오가스시스템(20)에 구성되어 있는 수처리장치에 연결되며, 상기 수처리장치의 기본단위감시요소를 단위제어반으로부터 수신하여 상태감시를 한다. 이와 같은 상태감시를 통하여 바이오가스시스템(20)의 다이제스터로부터 배출되는 폐수가 배출되는 경우 이를 1차로 처리하여 정화된 물을 수처리라인(L5)을 통해 HHO반응기(HHO가스반응기)(23)로 이송시키며, 폐수는 슬러지경로(L6)을 통해 폐수처리기(27)로 공급한다.
[하이브리드 제어부(7)와 연료기반 발전시스템(3)내의 HHO반응기(23)]
하이브리드 제어부(7)는 상기 수처리장치(26)로부터 정수된 물이 배출되는 경우 HHO반응기(23)의 전원을 공급하여 산소소처리신호를 공급하여 HHO가스를 생산하도록 하며, 상기 HHO반응기(23)가 산수소처리신호에 의해 생산하는 HHO가스가 가스발전기(5)에 공급되는 가스유입과정을 모니터링한다. 이때, 상기 하이브리드 제어부(7)는 상기 HHO반응기에 유입되는 유량이 가스발생량의 진행보다 많을 경우 HHO반응기(23)의 입력드레인밸브를 조절하여 오버플루어 시킨다.
[하이브리드 제어부(7)와 연료기반 발전시스템(3)내의 폐수처리기(27)]
하이브리드 제어부(7)는 상기 수러치장치(26)로부터 폐기성슬러지가 이송되는 경우, 이를 감시하여 유입된 폐기성 슬러지를 최종 퇴비화 처리하는 장치인 퇴비처리기(28)로 이송하여 퇴비처리되도록 한다.
[하이브리드 제어부(7)와 연료기반 발전시스템(3)내의 가스발전기(5)]
하이브리드 제어부(7)는 발전제어신호를 가스발전기(5)로 공급하여 가스발전기(5)를 운전하며, 가스라인(L3)을 통하여 가스발전기(5)로 유입되는 가스량을 감시하고, HHO가스와의 혼합배율의 진행을 검출하여 가스사용의 배합진행을 기록감시한다. 또한, 상기 하이브리드 제어부(7)는 가스보일러(5)의 열교환기에서 회수 열을 열흡수/열공급라인(L3)상에 설치된 밸브를 조절하여 각 시스템에서 요구하는 설정 기준에 맞추어 공급되도록 하고, 최종 잉여 열량은 바이오가스화시스템(22)의 연료건조기로 전달한다. 또한, 상기 하이브리드 제어부(7)는 가스발전기(5)의 감시요소의 정보를 수신하여 가스발전기(5)의 운전상태를 종합감시한다. 여기서, 상기 감시요소들의 정보라 함은 통상적인 가스발전기(5)의 운전정보로서, 투입가스량에 대응한 전력생산량, 발전기의 종합적인 운정사황의 정보등을 포함한다.
[하이브리드 제어부(7)와 연료기반 발전시스템(3)내의 열병합발전장치(6)]
하이브리드 제어부(7)는 열병합발전제어신호를 열병합발전장치(6)의 가스보일러(61)로 공급하고 그로부터 발생된 증기로서 증기터빈(62)을 회전시켜 발전기(63)를 구동하여 전기를 발전하고, 가스보일러(61)로 유입되는 가스량을 감시하고, 열공공급량을 검출하여 에너지 사용량의 적산에 적용하며, 열병합발전장치(6)내의 기본단위제어기로부터 감시요소를 수신, 종합 감시한다. 예를 들면, 증기터빈(62)의 동작상태를 감시하여 폐열회수를 위한 열교환기를 통해 열량이 소요되는 부분으로 판단된 곳에 열을 공급한다. 즉, 열흡수/열공급라인(L3)을 통해 가스보일러(61)와 증기터빈(62)의 열교환기를 통해 배출되는 열을 사용자측의 히팅스트림 등을 포함한 가스연료생성시스템(4)으로 공급한다.
[하이브리드 제어부(7)와 중앙감시/제어반(9)]
하이브리드 제어부(7)는 신호경로라인(L1)을 통해 중앙감시/제어반(9)에 연결되어 그로부터 취득한 정보를 종합하여 설정된 프로그램에 따라 신재생에너지 복합발전 시스템의 제반제어요소를 조정한다. 예를 들면, 실부하측의 전기사용량의 변화의 증감을 예측하여 바이오가스시스템(20), 매립장 바이오가스시스템(21) 및 바이오가스화시스템(22)의 우선순위로 신재생에너지 복합발전 시스템(1)의 동작을 제어하여 연료의 효율을 극대화한다.
예를 들면, 실사용부하측의 부하량이 감소하는 경우 연료계 가스화 시스템인 바이오가스화시스템(23)의 가스 생산을 감소/중지시키며, 다음단계는 매립장 가스시스템(21)의 생산량을 조절하여 입출력비를 조절한다. 매립지의 가스는 지하 매장량으로 생산순위에서 우선적용하며, 바이오가스시스템(20)의 다이제스터 분은 상시 운전조건으로 온도를 적정하게 조절한다.
바이오가스화시스템(23)의 고효율 운전은 가스파이어장치로 투입되는 연료의 건조조건으로, 15%대 이하의 건조율을 유지할 수 있도록 열흡수/열공급라인(L3)상에 설치된 밸브를 조절하여 최적의 열공급조건을 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 바이오가스화시스템(23)은 용량별 미리 설정된 반응기내의 공기압력을 일정하게 유지하도록 에어플로어메타와 에어팬(air pan)간의 연동으로 조절하는 것이 요구된다.
도 1과 같이 구성된 신재생에너지 복합발전 시스템(1)은 비연료기반 발전시스템(2)내의 태양열발전기(13)와 풍력발전기(14)에서 발전되는 전력을 가동용으로 사용하고 부족분은 연료기반 발전시스템(3)내의 가스발전기(5)와 열병합발전기(6)에 의해 발전되는 전력을 일부 할당하여 사용함으로서 에너지 자원의 이용을 극대화할 수 있다.
또한, 도 1과 같은 구성을 갖는 신재생에너지 복합발전 시스템(1)은 부하측의 실제 가동전력량이 증가하는 경우 바이오가스시스템(20), 매립장 바이오가스시스템(21), 바이오가스화시스템(22)의 순서로 가스를 생산하여 그에 대응한 전력을 가스발전기(3)와 열병합발전기(6)로 발전 출력하고, 상기 부하측의 실제 가동전력량이 상기 생산되는 가스연료량에 대응하는 에너지 변환분의 환상전력량보다 적어지는 경우 상기의 역순으로 가스 생산량을 조절함으로써 신재생에너지의 이용을 극대화할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 하이브리드 제어부(7) 내의 일부구성요소인 로직 다이어그램이다. 도 2를 참조하면, 하이브리드 제어부(7)내의 로직 다이어그램은 가스생산ㅇ투입량(가스소비량, gas consumption)의 데이터로부터 이론적 에너지 변환분의 환산전력량을 환산하고, 실사용부하측으로부터 실가동전력량의 데이터를 받아 실사용 전력 변동량(power variation : 전력량)에 따른 가스생산연동계수를 산출하여 우선 순번이 미리 결정된 바이오가스화시스템(22), 매립지바이오가스시스템(21) 및 바이오가스시스템(20)의 생산가스량을 제어하기 위한 로직신호들(a~f)을 출력하는 가스생산추론기(71)와, 상기 가스생산추론기(71)의 출력노드와 상기 바이오가스화시스템(22), 매립지바이오가스시스템(21) 및 바이오가스시스템(20)의 사이에 접속되어 상기 로직신호들(a1~a6)의 활성화/비활성화에 따라 상기 바이오가스화시스템(22), 매립지바이오가스시스템(21) 및 바이오가스시스템(20)으로 제공되는 가스화제어신호(G1), 온도제어신호(G2) 및 배출제어신호(G2)와 이들의 증감신호(+dG, -dG)를 출력하는 게이트회로(72)로 구성되어 있다.
상기 도 2와 같이 구성된 가스생산추론기(71)로 입력되는 가스소비량의 정보는 전력량계 등으로부터 제공받을 수 있으며, 가스소비량(생산량)은 상기 바이오가스화시스템(22), 매립지바이오가스시스템(21) 및 바이오가스시스템(20)들 내부에 마련된 단위제어반에서 측정하여 전송하는 가스생산량의 총합으로부터 쉽게 연산할 수 있다.
상기 도 2와 같이 구성된 로직다이어그램의 로직패턴은 하기표와 같다.
표 : 하이브리드 로직 다이어그램의 로직패턴(logic pattern)
Figure pat00001
상기 로직패턴에서 P는 사용전력량으로서 전력변동량이고, TG(total gas)는 바이오가스시스템(20), 매립지바이오가스시스템(21) 및 바이오가스화시스템(22)에서 생산되는 가스연료의 총합량이고, 숫자 1.1은 최소 전력을 생산하기 위한 상수이다. 그리고, 프랜트시스템(Plant system)의 G1은 바이오가스화시스템(22), G2는 바이오가스시스템(20), G3는 매집장바이오가스시스템(21)에서 생산되는 가스량을 의미하며, 온/오프(on/off)와 +dG, -dG는 해당 가스연료생산시스템들의 운전/정지와 가스생산증가 또는 가스생산감소 운전을 표시하며, tran은 바이오가스시스템(20)의 다이제스터에서 생산되는 최소량의 가스를 가스발전기(5)와 열병합발전기(6)로 이송시키는 것을 의미한다. 이는 바이오가스시스템(20)의 다이제스터의 온도가 일정온도로 유지되어 가스가 생산되지 않은 경우 박테리아를 다시 배양하여 정상화하는데 많은 시간이 소요됨으로써 항상 최소한의 가스가 생산되도록 유지할 필요가 있기 때문이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 신재생에너지 복합발전 시스템의 부하에 대응한 동작 패턴을 타나낸 도면이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 도 1에 도시된 하이브리드 제어부(7)은 전력사용량이 "0"인 경우에도 바이오가스시스템(20)으로 출력되는 신호 로직신호 Tran을 논리 "1"로 활성화(activation; TURE)시켜 바이오가스시스템(20)내의 다이제스터 내부온도 및 전력공급 상태를 실시간으로 감시하여 초소한의 가스가 생산되도록 제어한다. 상기 바이오가스시스템(20)에서 생산된 가스는 전술한 바와 같이 가스혼합기(24), 가스홀더(25)를 통해 가스발전기(5)와 열병합발전장치(6)로 공급된다.
상기 가스발전기(5)와 열병합발전장치(6)는 상기 바이오가스시스템(20)로부터 생산되어 이송되어진 가스를 연소하여 전기를 발전하여 출력한다. 이때, 상기 바이오가스시스템(2)에서 생산된 가스량(G2)의 에너지환산 전력량이 상기 가스발전기(5)와 열병합발전장치(6)에 의해 생산된 전력이 전력소비량(P)보다는 큰 경우, 상기 하이브리드 제어기(7)는 빙축열장치(8)를 제어하여 잉여전력으로 얼음으로 빙축하여 필요한 곳으로 냉방을 공급한다.
전력소비량(P)이 점차적으로 증가되어 바이오가스화시스템(20)에서 생산되는 가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산전력량을 초과하는 경우, 상기 하이브리드 제어부(7)의 가스생산추론기(71)와 게이트회로(72)는 위 표의 "케이스 d(Case d)"와 같이 로직신호(G3)를 활성화시켜 매립장 바이오가스시스템(21)에서 생산되는 매립장 가스를 가스혼합기(24)로 공급하여 가스량을 증가시킨다. 이와 같이 동작되는 상태에서 하이브리드 제어부(7)는 가스발전기(3)와 열병합발전기(6)로부터 생산된 전기량을 검출하여 잉여전력이 있는 경우 빙축열장치(8)을 가동하여 얼음을 생산 저정하여 빙축한다. 이때, 상기 두 개의 발전기로부터 생산된 전기량은 투입되는 가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산전력량과 실사용 부하측으로부터의 실제기동전력량을 비교하여 검출한다.
상기 바이오가스시스템(20) 및 매립지바이오가스시스템(21)으로부터 생산되어 가스발전기(3)와 열병합발전기(6)로 공급되는 가스총량(TG)에 대응한 에너지 변환분의 환산전력량보다 부하측에서 소비되는 실사용전력량(P)이 더 큰 경우로 판단되면, 하이브리드 제어부(7)은 로직패턴의 케이스 C(case c)와 같은 로직패턴의 게이트신호들을 출력하여 바이오가스화시스템(22)의 가스화제어신호를 활성화시킨다. 즉, 바이오가스화시스템(22)의 건조장치에 열원을 공급하고, 건조장치에 적재된 연료를 가스파이어장치로 투입하여 합성가스를 생산한다.
상기 바이오가스화시스템(22)으로부터 생산된 가스는 가스혼합기(24)와 가스홀더(25)를 통하여 가스발전기(5)와 열병합발전장치(6)로 공급됨으로써 실사용부하측의 실제 가동전력량이 바이오가스시스템(20), 매립장바이오가스시스템(21)에서 최대로 생산되는 가스연료량에 대응하는 에너지 변환분의 환상전력량을 초과하는 경우 자동으로 가스의 생산량을 증가됨을 알 수 있다. 상기한 바와 같이 바이오가스시스템(20), 매립지바이오가스시스템(21) 및 바이오가스화시스템(22)에서 생산되는 가스는 하이브리드 제어기(7)의 제어에 의하여 전술한 가스혼합기(24), 가스홀더(25)를 통해 가스발전기(3) 및 열병합발전기(6)로 공급된다. 이때, 상기 가스발전기(3)와 열병합발전장치(6)는 공급된 가스연료를 연소시켜 발전된 전기를 출력하며, 잉여부의 전력이 있는 경우 빙축열장치(3)을 구동하여 얼음으로 빙축한다.
상기한 바와는 반대로, 상기 가스생산시스템들에서 생산가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산 전력량과 실사용부하측으로부터의 실제 전력소비량을 비교한 결과 생산가스연료에 대응한 환산 전력량이 실제 전력소비량 보다 적을 경우, 상기 하이브리드 제어부(7)는 상기와는 역순으로 가스생산량을 감소시켜가면서 가스발전기(3)와 열병합발전기(6)로 가스를 공급함으로써 신재생에너지의 이용효율을 극대화한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 신재생에너지 복합발전시스템(1)은 부하측의 실사용 전력의 증감에 따라 비교적 최소한의 에너지를 사용하여 가스를 생산하는 바이오가스시스템(20)과 매립지바이오가스시스템(21) 및 연료를 사용하여 합성가스를 생성하는 바이오가스화시스템(22)의 우선순위로 가스를 생산하도록 제어하고, 생산된 가스량에 의해 발전되어 부하측으로 공급된 이후 잉여전력을 빙축장치(8)를 이용하여 얼음으로 저장하였다가 냉방 공급하도록 함으로써 신재생에너지의 이용을 극대화할 수 있다.
1 : 신재생에너지 복합발전 시스템, 2: 비연료기반 발전시스템, 3 : 연료기반 발전시스템, 4: 가스연료생성시스템, 5:가스발전기, 6: 열병합발전장치(Combined Heat and Power Plant), 7: 하이브리드 제어부, 8 : 빙축열장치, 9: 중앙감시/제어반, 12 : 태양열발전기, 13 : 풍력발전기, 14 : 동기화장치, 15 : 배터리/인버터, 20: 바이오가스시스템, 21: 매립지바이오가스시스템, 22: 바이오가스화시스템, 23: HHO반응기, 24 : 가스혼합기, 25 : 가스홀더, 26: 수처리장치, 27: 폐수처리가, 28: 퇴비처리장치, L1 : 신호경로라인, L2: 가스라인, L3: 열흡수/열공급라인, L4: 전력라인, L5: 수처리경로, L6: 슬러지경로, L7 : 빙축열에 의한 냉난방공급라인,

Claims (4)

  1. 신재생에너지 복합발전시스템에 있어서, 온도제어에 따라 다이제스터에 침지된 유기물의 혐기성 소화작용으로 발생하는 바이오가스를 생산하는 바이오가스시스템과, 생활쓰레기 매립지로부터 생산되는 메탄가스를 배출제어신호의 활성화에 응답하여 배출하는 매립지바이오가스시스템과, 가스화제어신호의 활성화에 응답하여 고온의 가스화 과정을 통해 바이오매스로부터 합성가스를 생산하여 배출하는 바이오가스화시스템과, 폐수처리제어신호에 의해 상기 바이오가스시스템으로부터 발생되는 폐수를 처리하여 정화된 물을 배출하는 수처리장치와, 산수소처리신호에 응답하여 상기 폐수처리된 물을 산수소 처리하여 HHO(Oxyhydrogen gas)가스를 생산하는 HHO반응기와, 상기 매립지가스시스템, 바이오가스시스템 및 바이오가스화시스템에서 생산된 바이오가스, 메탄가스, 합성가스를 혼합하여 저장하는 가스저장기로 구성된 가스연료생성시스템과; 발전제어신호에 응답하여 상기 가스저장기와 상기 HHO반응기로부터 공급되는 가스를 연소하여 전기를 발전하여 전력수요처로 공급하는 가스발전기와, 열병합발전제어신호에 응답하여 상기 가스저장기로부터 공급되는 연소시켜 고온의 증기를 발생하고, 상기 증기에 의해 터빈을 구동하여 전기를 발전하는 열병합발전기를 포함하여 구성된 연료기반 발전시스템과; 태양에너지와 풍력에너지를 전기에너지로 변환하여 충전하고, 상기 충전된 전기에너지로서 상기 가스연료생성시스템내의 바이오가스시스템, 매립지바이오가스시시스템 및 바이오가스화시스템의 동작유지를 위한 전원으로 공급하는 비-연료기반 발전시스템과; 축열제어신호에 응답하여 상기 가스발전기의 축열을 빙축열로 변환하여 저장하는 빙축열장치와; 상기 비연료기반 발전시스템으로부터 공급되는 전기에 의해 상기 바이오가스시스템, 매립지바이오가스시스템 및 바이오가스화시스템으로 구성된 가스연료생성시스템을 작동시키며, 상기 가스연료생성시스템으로부터 생산된 가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산 전력량과 실사용부하측으로부터의 실제 가동전력량의 데이터를 받아 실사용 전력량의 변화율에 따른 가스생산연동 계수를 산출하여 상기 바이오가스시스템, 매립지바이오가스시스템 및 바이오가스화시스템의 우선순위로 가스를 생산하거나 역의 순서로 가스 생산을 중단하도록 상기 가스연료생성시스템의 운전을 제어하는 하이브리드 제어기를 구비함을 특징으로 하는 신재생에너지 복합발전시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하이브리드 제어기는 상기 실사용부하측으로부터의 실제 가동전력량이 바이오가스시스템으로부터 생산된 바이오가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산 전력량보다 적을 때 상기 바이오가스시스템으로부터 생산되어 상기 가스저장기에 저장된 바이오가스만을 상기 가스발전기와 열병합발전기로 공급하여 전력을 생산하고, 잉여분의 전력을 빙축열로 저장함을 특징으로 하는 신재생에너지 복합발전시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하이브리드 제어기는 상기 실사용부하측으로부터의 실제 가동전력량이 등가가스투입량과의 비례하여 상기 매립지바이오가스시스템 및 상기 바이오가스화시스템의 총 가스생산량을 증감하되 매립지바이오가스시스템의 가스 생산량을 선증가하고 상기 바이오가스화시스템의 선감소시키도록 동작함을 특징으로 하는 신재생에너지 복합발전시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하이브리드 제어기는 실사용부하측으로부터의 실제 가동전력량이 생산된 가스연료에 대응한 에너지 변환분의 환산 전력량보다 적을 때 빙축열장치를 제어하여 가스연료에 대응한 에너지 변환분을 빙축열로 변환 저장함을 특징으로 하는 신재생에너지 복합발전시스템.
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