Dynamic modeling and simulation of the PEM fuel cell stack

소개

Dynamic modeling and simulation of the PEM fuel cell stack

목차

제 1 장 서 론 1
1.1 대체 에너지 개발의 필요성 1
1.2 PEM 연료전지 연구배경 1


제 2 장 본 론 3
2.1 2.1 System description and methodology(1) 3
2.1.1 Dynamic modeling of the PEM fuel cell stack 3


제 3 장 본 론 9
3.1 3.1 System description and methodology(2) 9
3.1.1 Simulation of the PEM fuel cell stack 9


제 4 장 결 론 13

參考文獻 15
그림 목차

[그림 2-1] 9
[그림 2-2] 10
[그림 2-3] 10
[그림 2-4] 11
[그림 2-5] 11
표 목차

[표 2-1] 3
[표 2-2] 9

본문내용

제 1 장 서 론



1.1 대체 에너지 개발의 필요성

하루가 다르게 언제 최고가를 기록 했었냐는 듯이 기름 값은 급등하고 있다. 이처럼 급등하고 있는 기름 값 뿐만 아니라 에너지 절약과 환경, 공해문제 그리고 최근에 더욱 부각되고 있는 지구 온난화 문제 등을 해결하기 위해 여러 대체 에너지 개발의 필요성이 대두되고 있는 것이 현실이다.
여러 대체 에너지 가운데 특히 고효율, 저공해 발전 시스템인 연료전지가 주목을 받고 있다. 연료전지는 물을 전기분해 하면 수소와 산소가 발생된다는 것을 역으로 이용한 것으로 수소와 산소를 반응시키면 연소반응에 의해 열이 발생하면서 물이 되는데, 이때 수소와 산소를 직접 반응시키는 대신 연료전지를 통해 전기화학반응이 일어나게 하면 물과 열 이외에도 전기를 발생시킬 수 있다. 즉 연료전지란 수소 등의 연료가 갖고 있는 화학에너지로부터 전기에너지를 연속적으로 직접 발생시키는 발전장치다. 연료를 계속 공급하는 한 전기를 계속 발생시킬 수 있기 때문에 일회용인 건전지, 사용 후 재충전이 필요한 이차전지와는 달리 연속적인 발전기 또는 에너지변환기의 역할을 수행한다. 또한 연료전지는 발생되는 생성물이 물밖에 없어 무공해 산물의 대표주자로 손꼽힌다.


1.2 PEM 연료전지 개발 현황

최근 들어 다양한 분야에서 연료전지를 상업화하기 위한 기술들이 적극적으로 개발되고 있다. 고효율, 무공해의 신 발전 기술인 연료전지 발전은 발전 용량 및 스택구성에 따라 차이가 있으나 기본적으로 저전압, 대전류 특성과 부하에 따라 발전 전압이 크게 변동하는 특성을 갖는 직류전원으로써 이를 상용으로 이용하기 위해서는 연료전지 발전 전력을 안정된 전력을 변환하여 주는 장치가 필요하며, 이러한 전력변환정치가 연료전지 발전의 최종 출력 전원의 질을 결정한다.
시장조사 전문기관인 Freedonia Group은 연료전지 수요시장이2008년까지 약 11억 달러에 달할 것으로 낙관하였으며, JP Morgan 사는 2020년까지 연료전지에 대한 소비 수요가 약 1000억 달러에 이를 것으로 전망할 정도로 연료 전지 사업은 미래의 중요 핵심 사업으로 부상될 것으로 확실시 되고 있으며 이에 따라 정부 및 주요 자동차 업체 등이 협력하여 개발에 박차를 가하고 있는 상황이다.

참고자료

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· Amphlett JC, MAnn RF, Peppley BA, Roberge PR, Rodrigues A. A model predicting transient response of proton exchange membrane fuel cells. J Power Sources 1996;61:183-8.
· Hamelin J, Agbossou K, Laperriere A, Laurencelle F, Bose TK. Dynamic behavior of a PEM fuel cell stack for stationary applications. Int J Hydrogen Energy 2001;26:625-9.
· Fuel cell systems explained / James Larminie, Andrew Dicks. Chichester [England] ; New York : Wiley, 2000