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스팀을 생산하는 열설비;전기를 생산하는 신재생에너지원;상기 열설비로부터 공급되는 스팀과 상기 신재생에너지원으로부터 공급되는 전기에 의해 수전해 반응을 수행하여 수소 및 산소를 생산하는 수전해 모드, 및 수소 저장 장치로부터 공급받은 수소와 외부에서 공급받은 산소간의 전기화학반응에 의해서 전기와 물을 생산하는 연료전지 모드로 작동하는 고온형 수전해-연료전지 일체형 장치;상기 고온형 수전해-연료전지 일체형 장치와 연결된 수소 저장 장치; 및상기 고온형 수전해-연료전지 일체형 장치와 연결된 산소 저장 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제 1항에 있어서,상기 수소 저장 장치는 고온형 수전해-연료전지 일체형 장치와 연결되어 수전해 모드에 의해 생산된 수소를 저장하거나, 연료전지 모드로 작동할 때 수소를 공급하며,상기 산소 저장 장치는 고온형 수전해-연료전지 일체형 장치와 연결되어 수전해 모드에 의해 생산된 산소를 저장하거나, 연료전지 모드로 작동할 때 산소를 공급하는 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제 1항에 있어서,상기 열설비는 SRF 보일러 시스템, 열병합 발전 시스템, 일반 보일러 시스템, 복합발전 시스템 또는 폐기물 소각 시스템인 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제 1항에 있어서,상기 열설비에서 고온형 수전해-연료전지 일체형 장치로 공급되는 스팀의 온도는 650 ~ 750℃인 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제4항에 있어서,상기 열설비는 고열승온장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제5항에 있어서,상기 고열승온장치는 상기 열설비에서 발생한 스팀이 유입되는 유입로(10)와; 상기 유입로(10)가 일 측에 연통되도록 부착되고, 상기 유입로(10)를 통해 유입된 스팀을 외부의 열원을 통해 고열로 가열하는 몸체(20)와; 상기 몸체(20)의 내부와 연통되어 고열로 가열된 열원을 외부로 배출하는 배출로(30);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제6항에 있어서,상기 유입로(10)의 입구 측에는 열설비에서 발생한 고압의 스팀을 저압으로 낮춰줄 수 있도록 감압기(40)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제6항에 있어서,상기 몸체(20)는 하단부 외측에 외부 열원이 적용되어 내부의 스팀을 고열로 승온시키는 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제1항에 있어서,상기 고온형 수전해-연료전지 일체형 장치는 고체산화물 수전해기(SOEC) 및고체산화물 연료전지(SOFC)인 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제1항에 있어서, 상기 신재생에너지는 태양광, 풍력 또는 소수력인 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제1항에 있어서, 상기 고온형 수전해-연료전지 일체형 장치는,수전해-연료전지 복합 셀 스택들이 적층된 수전해-연료전지 복합 셀 스택 타워와 상기 수전해-연료전지 복합 셀 스택 타워가 내부에 설치되는 챔버를 구비하여, 수소와 외부의 공기를 공급 받아 수소와 산소 사이의 전기화학반응에 의해서 전기와 물을 생산하는 연료전지 모드 또는 스팀 또는 물과 전력을 공급받아 수전해 반응을 수행하여 수소와 산소를 생산하는 수전해 모드로 선택적으로 동작하는 수전해-연료전지 복합 모듈;상기 챔버 또는 연료전지 수전해 복합 셀 스택들로 스팀 또는 물을 공급하는 열설비;상기 연료전지 수전해 복합 셀 스택들로 전력생산을 위한 수소를 공급하고, 상기 연료전지 수전해 복합 셀 스택 타워에서 생성된 수소를 저장하는 수소저장부; 및상기 연료전지 수전해 복합 셀 스택 타워에서 생성된 산소를 저장하는 산소저장부;를 포함하여 구성되고,상기 수전해-연료전지 복합 모듈은,상기 수전해-연료전지 복합 셀 스택 중 장애 수전해-연료전지 복합 셀 스택이 발생한 경우, 상기 장애가 발생한 수전해-연료전지 복합 셀 스택을 전력출력 또는 수전해 반응에서 바이패스시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수전해-연료전지 복합 모듈 시스템인 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제11항에 있어서, 상기 수전해-연료전지 복합 모듈은,상기 수전해-연료전지 복합 셀 스택들에 스팀 또는 수소 중 어느 하나를 공급하는 공급관부;상기 수전해-연료전지 복합 셀 스택들 내에서 연료 반응에 의해 생성된 연료 반응물을 외부로 배출하는 드레인관부;상기 공급관부의 상기 수전해-연료전지 복합 셀 스택들에 접속되는 공급관 별로 설치되어 상기 수전해-연료전지 복합 셀 스택들에 선택적으로 스팀 또는 수소를 공급하거나 차단하는 공급밸브들을 포함하는 공급밸브부;상기 수전해-연료전지 복합 셀 스택들에서 생성된 전력을 출력하거나, 수전해를 위한 전력을 공급하는 전력회로; 및상기 수전해-연료전지 복합 셀 스택 중 장애 수전해-연료전지 복합 셀 스택이 발생한 경우, 상기 장애가 발생한 수전해-연료전지 복합 셀 스택의 출력 전력 또는 수전해 전력을 바이패스 시키는 바이패스 스위치들을 포함하는 전력 바이패스회로;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제11항에 있어서, 상기 수전해-연료전지 복합 셀 스택은,상기 수전해-연료전지 복합 셀 스택의 이상을 감지하여 출력하는 센서를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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제11항에 있어서, 상기 수전해-연료전지 복합 셀 스택 타워들은,상기 전력출력회로 내에서 직렬
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제11항에 있어서,장애 수전해-연료전지 복합 셀 스택이 발생한 경우, 상기 장애 수전해-연료전지 복합 셀 스택들을 바이패스시키는 제어를 수행하는 제어부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열 및 신재생에너지를 이용한 발전시스템
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