단일 태양열 구동 광열 발전 시스템의 낮은 에너지 이용률과 심각한 잔열 손실 문제를 해결하기 위해 타워형 태양광 구동 초임계 이산화탄소(S-CO2) 브레이튼 사이클 다중 생산(STMG) 시스템이 제안되었다. 본 시스템은 타워형 태양열 집열기, S-CO2 브레이튼 사이클, 유기 랭킨 사이클(ORC) 구동 수소 생산 및 다단 플래시(MSF) 해수 담수화 모듈을 통합하여 전력, 수소, 산소 및 담수의 협동 생산을 실현한다. Ebsilon 소프트웨어를 이용해 STMG 시스템 수치 모델을 구축하고 시스템의 운전 성능, 열 성능 및 경제성을 분석하였다. 결과에 따르면 설계 조건 하에서 S-CO2 브레이튼 사이클의 출력 전력과 사이클 효율은 각각 57.7 MW 및 47.7%이며, 수소 생산 모듈의 수소 및 산소 생산률은 각각 73.5 및 588.0 kg/h, MSF 해수 담수화 모듈의 일일 담수 생산량은 3,480.0톤이다. 열 분석 결과 STMG 시스템의 총 열 손실은 229.6 MW이며, 열 효율은 23.4%이다. 경제성 분석 결과 시스템의 평준화 발전 단가, 평준화 수소 가격 및 평준화 수자원 가격은 각각 0.56위안/(kW·h), 40.94위안/kg 및 9.93위안/t이며, STMG 시스템의 순수익과 회수 기간은 각각 5.72×10⁹위안 및 8.7년으로 경제적 타당성이 우수함을 나타낸다.

S-CO2 브레이튼 사이클; 태양에너지; 다중 생산 시스템; 유기 랭킨 사이클; 다단 플래시 해수담수화