Among all the possible sources of electricity, only nuclear and renewable sources are not criticized out of global warming concerns. However, they both present non-negligible drawbacks: safety and waste-fuel related issues for the first ones and their inherently random and variable nature for the second ones. Therefore, storing electricity has become a major priority nowadays as it reduces the amount of electricity produced while enabling to use electricity whenever it is needed to match the greed requirements. This concept of electricity storage can be applied for nuclear power plants and renewable sources, or both of them coupled.
As the two main large-scale electricity storage technologies, i.e. PHES and CAES, suffer from serious drawbacks, new technologies are needed. Among others, a new storage system where transcritical carbon dioxide flows to store electricity as sensible heat was introduced in 2012. In the present work, this system is first optimized based on an exergo-economic method before its competitiveness and feasibility are discussed. Finally, a few practical considerations about the applicability of this technology are proposed.
지구 온난화의 문제를 해결하기 위하여 다양한 에너지원 중 원자력과 신재생 에너지가 활용될 수 있다. 그러나 두 에너지원 모두 각각 무시할 수 없는 문제점들이 존재한다. 원자력 발전의 문제점으로는 안전 문제와 방사성폐기물과 관련된 여러 이슈들이 제기되며 신재생 에너지의 문제점으로는 간헐적이고 변동성이 커 안정성이 부족하다는 점이다. 이로 인해, 최근 전력 수요량에 맞추어 적절한 양의 전기를 공급할 수 있게 해주는 전기 저장 시스템의 중요도가 올라갔다. 이러한 개념은 원자력 및 신재생 에너지 양쪽에 모두 적용 가능하며, 두 발전원이 결합되어 사용되었을 때도 적용 가능할 것으로 예상된다.
하지만 기존의 두 주요 전기 저장 시스템인 양수 수력 저장 시스템과 압축공기 에너지 저장 시스템은 여러 단점들이 존재하기 때문에 새로운 기술의 도입이 필요하다. 여러 대안 중, 초월임계 이산화탄소를 활용하여 전기를 현열 형태로 저장하는 시스템이 2012년에 제안 되었다. 따라서 본 연구에서는 해당 시스템의 최적화 및 타당성 분석을 진행하였다. 우선 exergo-economic 방법을 기반으로 하여 최적화가 수행되었으며, 이후 해당 시스템의 경쟁성과 타당성을 논의하였다. 마지막으로 이 기술의 적용에 대한 실질적인 고려사항들이 제시 되었다.
