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유도 결합 플라즈마 개질 모듈을 전력 계통의 주파수 조정에 사용하여 전력 계통을 안정화시키고 동시에 화학 에너지를 생산하는 화학 에너지 생산 시스템으로서, 상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈은 이산화탄소 및 메탄을 포함하는 혼합가스를 공급원료로 하여 일산화탄소 및 수소를 포함하는 합성가스를 생산하며, 유도코일인 안테나에 의해 감싸지도록 배치되는 유전체 방전 튜브인 제1반응기; 및 상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈의 후단에 연결되어 상기 합성가스로부터 탄화수소 화합물을 생산하는 제2반응기;를 포함하며,상기 주파수 조정은, 상기 전력 계통에서 수요전력과 공급전력간 불일치로 발생하는 변동 주파수를 표준 주파수로 조정하기 위한 잉여전력이 발생되고, 상기 잉여전력이 발생되어 주파수 조정 제어신호를 전달받는 경우 상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈이 해당 전력을 수용하여 실시간 구동됨으로써 이루어져,상기 전력 계통의 잉여전력으로 상기 공급원료의 개질 반응이 일어날 수 있는 에너지를 제공하는 유도 결합 플라즈마를 발생시키는 모듈인 화학 에너지 생산 시스템
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제1항에 있어서,상기 공급원료는 수증기와 함께 혼합되어 상기 제1반응기로 공급되며, 상기 수증기는 상기 공급원료의 상기 메탄의 몰수 대비 1 내지 2 몰비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 화학 에너지 생산 시스템
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제2항에 있어서,상기 제2 반응기는 촉매를 이용하여 상기 합성가스로부터 메탄올을 생성하며, 상기 촉매는 세륨-지르코늄산 지지체에 담지된 Cu-Zn-Al계 산화물 또는 Cu-Zn-Al-Zr계 산화물 촉매인 화학 에너지 생산 시스템
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제1항에 있어서,상기 화학 에너지 생산 시스템은 상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈 후단에 연결되어 상기 합성가스로부터 탄화수소 화합물을 생산하는 적어도 2개 이상의 제2 반응기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 에너지 생산 시스템
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제1항에 있어서,상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈은 적어도 2개 이상의 유도 결합 플라즈마 개질 모듈이 포함되어 모듈화된 것으로서,상기 적어도 2개 이상의 유도 결합 플라즈마 개질 모듈 후단에 각각 제2 반응기가 연결되는 것을 특징으로 하는 화학 에너지 생산 시스템
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제1항에 있어서,상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈은 적어도 2개 이상의 유도 결합 플라즈마 개질 모듈이 포함되어 모듈화된 것으로서,상기 적어도 2개 이상의 유도 결합 플라즈마 개질 모듈로부터 생산된 합성가스가 저장되는 버퍼탱크의 후단에 적어도 1개 이상의 제2 반응기가 연결되는 것을 특징으로 하는 화학 에너지 생산 시스템
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제1항에 있어서,상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈은,길이방향으로 연장되는 유전체로 형성되는 제1 반응기; 및상기 제1 반응기를 감싸도록 배치되고 상기 제1 반응기 내에 유도 결합 플라즈마를 생성하는 제1 유도 코일 구조체;를 포함하고,상기 제1 유도 코일 구조체는,서로 직렬 연결되고, 서로 다른 층에 각각 배치되고, 각 층에서 적어도 두 턴(two turn) 이상을 구비한 동일한 구조의 유도 코일들; 및서로 인접한 유도 코일들 사이에 각각 배치되어 상기 유도 코일들에 인가되는 전압을 분배하는 보조 축전기들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 에너지 생산 시스템
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제1항에 있어서,상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈은 전력 계통의 주파수 제어 신호를 수신하여 상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈의 구동 및 정지를 수 분 내지 수 시간 내에 수행함으로써 주파수를 조정 가능한 전력 계통 안정화 시스템에 의해 구동되는 모듈인 것을 특징으로 하는 화학 에너지 생산 시스템
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제1항 또는 제8항에 있어서,상기 주파수 제어 신호는 상기 전력 계통의 주파수가 규정 주파수를 기준으로 상하 일정한 범위 내의 영역인 주파수 불감대 영역에 해당하는지 여부를 1차 판단하고, 주파수 불감대 영역에 해당하지 않는 경우 상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈이 수용 가능한지 여부를 2차 판단하여, 상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈이 수용 가능한 경우 상기 플라즈마 유도 결합 개질 모듈을 구동시키는 것을 특징으로 하는 화학 에너지 생산 시스템
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유도 결합 플라즈마 개질 모듈을 이용하여 전력 계통의 주파수를 조정함으로써 전력 계통을 안정화시키고 동시에 화학 에너지를 생산하는 시스템으로서,모니터링 모듈 및 제어 모듈을 통하여 전력 계통의 주파수에 따라 상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈을 구동 및 정지시킴으로써 상기 전력 계통의 주파수를 조정 가능한 전력 계통 안정화 시스템; 및상기 전력 계통에서 수요전력과 공급전력간 불일치로 발생하는 변동 주파수를 표준 주파수로 조정하기 위한 잉여전력이 발생되고, 상기 잉여전력이 발생되어 주파수 조정 제어신호를 전달받는 경우 상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈이 해당 전력을 수용하여 실시간 구동됨으로써 이루어져,상기 전력 계통의 잉여전력으로 공급원료의 개질 반응이 일어날 수 있는 에너지를 제공하는 유도 결합 플라즈마를 발생시키고,상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈은 이산화탄소 및 메탄을 포함하는 혼합가스를 공급원료로 하여 일산화탄소 및 수소를 포함하는 합성가스를 생산하며, 유도코일인 안테나에 의해 감싸지도록 배치되는 유전체 방전 튜브인 제1반응기; 및 상기 유도 결합 플라즈마 개질 모듈이 후단에 연결되어 상기 합성가스로부터 탄화수소 화합물을 생산하는 제2반응기;를 포함하여 화학 에너지를 생산하는 화학 에너지생산 시스템;을 포함하는 유도 결합 플라즈마 개질 모듈을 이용한 화학 에너지 생산 시스템
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