조지아 공대, CHP는 에너지와 비용을 절약하는 훌륭한 수단(IDEA, 2021.11.19.)

▶ CHP 시스템은 안정적인 생산, 높은 효율, 환경 개선 및 일자리 창출 효과가 있음

● 조지아 공과대학(GIT)의 연구보고서에서 에너지 효율 및 환경 개선, 일자리 창출 효과에 유망한 도구로서 CHP를 채택할 것을 권장함.

● 대형 상업용 건물, 캠퍼스, 군사 기지에서도 CHP는 효과적으로 활용될 수 있음. 현장의 전기 및 열 공급원을 통해 안정적이고 탄력적이며 효율적인 에너지시스템을 구축할 수 있기 때문임.

● 보고서에 따르면 조지아 주의 34개 산업 플랜트를 CHP로 전환하면 주 전체 탄소배출량을 2% 줄일 수 있으며, 에너지생산이 간헐적인 풍력 및 태양열보다 용량 면에서도 더 나은 것으로 나타남.

● CHP는 산업부문의 비용을 절감하고 경쟁력을 높이는 동시에 대기오염을 줄이고 일자리를 창출하며 공중보건을 향상시키는 효과가 있음. 연구에서 제시된 달성 가능한 시나리오에서 CHP는 2030년에 1억 5천만 달러 가량의 의료 및 생태 비용을 절감할 것으로 추산됨.

● 연구는 CHP 시스템이 재생에너지보다 생산이 안정적이며, 기존 열·전력 시스템 효율이 45-60%인데 비해 85-90%의 고효율로 장기적으로 투자회수 가치가 있음을 나타냄.

출처: https://www.energytech.com/energy-efficiency/article/21181819/chp-could-be-peachy-in-saving-energy-costs-and-lives-georgia-tech-study-says

히트펌프, 효율적 전기 온수로 다가구 건물 탄소배출량 감축(ACEEE, 2021.11.18.)

▶ ACEEE, 탄소배출 감소에 효과적인 전기 히트펌프 온수(HPWH) 기술 장려

● 미국 에너지효율경제위원회(ACEEE)와 뉴빌딩연구소(NBI)의 연구보고서에서 다가구 건물에서 효율적인 전기온수기 사용이 온실가스 배출 감축에 도움이 된다는 결과를 발표함.

● 다가구 건물에서 온수 가열은 공간난방, 조명보다 에너지를 더 많이 사용하기에 물을 효율적으로 가열하는 것이 중요함. 분석에 따르면 가스연소 온수기를 첨단 전기 히트펌프 온수기(HPWH, heat pump water heater)로 전환하면 온실가스 배출량을 평균 58% 줄일 수 있으며, 전기를 청정에너지로 공급받는 경우 배출량은 제로가 될 수 있음.

● 히트펌프 온수기가 전력망에 연결되면 전력소비를 피크 수요시간이 아닌 낮은 수요시간대로 전환할 수 있음. 이러한 열 배터리 역할을 통해 전력망의 부담을 줄이고 재생에너지 사용을 확대하기도 함. 보고서에 따르면 다가구 건물의 HPWH는 3.5TWh 규모의 에너지를 저장할 수 있음.

● 하지만 가스 온수기를 전기 히트펌프로 교체하는 초기비용이 높아, 대부분의 사용자와 건물소유주는 전기옵션이 더 효율적이더라도 전환할 인센티브가 없음.

● 보고서는 다가구 건물에서 HPWH 기술을 장려하기 위해 다음 권장사항을 제시함.
­- 유틸리티는 전기 HPWH 사용을 장려하는 프로그램을 만들고 전력망에 전력이 풍부할 때 전기온수를 장려하는 전기요금 체계를 고려할 것
­- 주 및 유틸리티 규제기관은 전기화를 장려하는 프로그램을 활성화할 것
­- 연방 및 주 정부는 세금 공제 혜택을 제공하고 확대할 것
­- 유틸리티는 계약자가 전기 HPWH를 설치하도록 교육에 힘쓸 것
­- 제조업체는 더 효율적인 모델을 연구하고 개발할 것

출처: https://www.aceee.org/press-release/2021/11/report-efficient-electric-water-heating-could-slash-multifamily-buildings

핀란드, 소매 부문 폐열 활용 잠재력 높아(Energiavirasto, 2021.11.16.)

▶ 핀란드 소매 부문 미개발 폐열 잠재량 가운데 슈퍼마켓, 쇼핑센터 등이 주요 폐열원임

● 핀란드 에너지컨설팅사 모티바의 상업 부문 폐열 잠재량 연구 결과 1TWh 규모의 미개발 폐열 잠재량을 도출하였음. 특히 식료품 냉장시스템의 응축에너지와 쇼핑센터의 냉각에너지가 중요한 폐열원임.

● 연구에서 발견한 미개발 폐열 잠재량 중 식료품 거래 부문이 연간 800GWh이며 대부분 중형 슈퍼마켓에서 찾을 수 있음. 이밖에도 쇼핑센터의 폐열 잠재량은 연간 113GWh이며 백화점은 20GWh임.

● 이러한 폐열은 온도 수준에 따라 직접 또는 지역난방 네트워크의 히트펌프를 통해 자체 또는 인근 건물에서 활용될 수 있음. 또한, 지역난방 네트워크의 양방향 운영모델을 통해서도 활용 가능함.

● 한편, 폐열 활용을 보편화하기 위해서는 임차인과 부동산 소유자가 경제적 편익을 동등하게 공유하는 계약모델이 필요함. 이와 함께 지역난방 네트워크에 열을 공급하는 에너지 재활용 장비에 대한 전기요금을 낮추는 등 폐열을 활용하는 경제적 인센티브도 제공되어야 함.

출처: https://energiavirasto.fi/-/kaupan-alalla-on-huomattava-potentiaali-hukkalammon-hyodyntamiseen

CHP 사용을 통한 효율성 향상 및 탄소배출량 감소 효과(IDEA, 2021.11.28.)

▶ CHP는 전기 및 열 필요시설에서 탄소배출 감소 및 비용 절감 효과

● CHP 효율 향상으로 산업계에서 다시 주목받고 있음. CHP는 일반적으로 기관·병원·학교·온실(greenhouse) 등 전기와 열에너지가 모두 필요한 대규모 시설과 건물에 설치됨.

● 난방 부하가 큰 시설(병원, 대학, 군사기지, 리조트, 쇼핑몰, 고층건물 등)은 시설의 열 요구사항(thermal requirements)을 충족하는 CHP 시스템을 통해 운영비용을 절감할 수 있음. 고비용의 대규모 전력사업과 비교해, 자체 CHP 건설이 가능한 사업자는 이를 빠르고 효율적으로 도입하여 단기간에 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있음.

● 한편, CHP 채택을 제한하는 요소 중 하나는 기존 인프라에 열을 통합하는 것이 쉽지 않다는 것임. CHP의 최대 효율은 열과 전력을 모두 사용할 수 있을 때만 실현되며, 기술은 간단한데 비해 CHP를 그리드와 통합하고 관련 허가·검사·규정 사항을 처리하는 데 어려움이 있음.

● 그럼에도 CHP는 재생에너지와 결합해 더 나은 신뢰성과 탄소배출 감소 편익을 제공할 수 있음. 또한, 열 부하가 낮고 전력가격이 저렴한 시간에 생산하고, 피크 수요 시간에 전력그리드에 판매함으로써 비용 절감 효과도 있음.

● 각국 정부에서는 CHP를 재생 가능한 연료와 결합해 효율성을 높이는 방법을 알고 있음. 앞으로도 낮은 천연가스 가격, 환경 정책 및 신뢰성 문제가 복합적으로 작용하여 CHP 시장에 새로운 관심과 투자가 이어지며 미래가 발전적일 것으로 전망됨.

출처: https://www.ebmag.com/using-chp-to-improve-efficiency-and-reduce-emissions/

독일, 2021년 올해의 CHP 선정(B.KWK, 2021.12.6.)

▶ 목재 가스, CHP, 바이오 숯 형태의 탄소저장 기술 조합이 탄소중립 및 에너지전환 모범사례

● 독일 열병합발전협회(B.KWK)와 잡지사 E&M(Energy and Management)이 협력하여 2021년 올해의 CHP를 선정함. 올해의 상은 오스트리아 Ternitz 지역에 있는 KWS Okokraft의 혁신 목재발전소가 수상함.

● KWS Okokraft가 운영하는 목재 발전소는 목재 가스, CHP, 바이오 숯 형태의 탄소저장 기술의 획기적인 조합이 특징임.

● 이 탄소중립 시스템은 30%의 전기 효율과 최대 92%의 연료 효율로 400kW의 전기와 600kW의 열 공급능력을 갖춤. 연간 운영 시간은 약 8,300시간으로 가동률 95%임.

● 주요 연료는 임업 폐기물인 목재 칩으로, 연소 후 목재 가스와 바이오 숯으로 전환됨. 토양 개선에 활용하기 위해 생산된 바이오 숯은 1.8톤/day 수준의 CO2를 장기간 저장할 수 있음.

● 심사단은 2G Energy의 우수한 시스템 기술과 지능형 운영전략 및 부가제품인 바이오 숯의 탁월한 조합이 설득력 있으며, 에너지전환 구현의 모범적 사례임을 강조함. 앞으로 많은 목재 가스 시스템이 단순히 목재를 태우는 대신 재생 가능한 전기와 열을 생산할 수 있을 것으로 기대함.

출처: https://www.bkwk.de/bhkw-des-jahres-2021/

산업 폐열 및 냉열(WH/C) 회수와 활용의 장벽 및 해결책(Euroheat&Power, 2021.12.07.)

▶ EHP, 잉여 열을 효과적으로 활용하기 위한 해결책 제시

● 본보고서는 유럽지역 SO WHAT 프로젝트를 바탕으로 산업 폐열 및 냉열 회수와 활용에 대한 현재 장벽과 해결방안을 제시함.
※ SO WHAT 프로젝트는 지역 냉난방 수요를 예측하고 비용효율적인 균형을 이룰 수 있는 대체 폐열 및 냉열(WH/C) 이용 기술을 시뮬레이션 및 비교하는 통합 소프트웨어를 개발하고 시연하는 것을 목표로 하는 연구임.
● 주요 장벽으로 지역난방의 대체 난방, 즉 천연가스의 비용이 낮으며, 지역난방 배관 등 기술에 대한 초기 투자비용이 높다는 점이 제기됨.

● 또한, 지역난방 당사자(열 공급업체 및 에너지회사) 간 이해가 부족하고 파트너 간 신뢰가 부족하다는 점이 문제임. 또, 지역난방이 확립되지 않은 국가에서는 기술 노하우와 규제 절차가 부족한 것이 큰 장벽으로 작용함.

● 산업 잉여 열을 효과적으로 활용하기 위해 잉여 열 비즈니스 업계와 지역난방회사 간 윈-윈 거래가 이루어지는 것이 좋음. 또한, 냉방 수요가 큰 지역에서 산업 폐열을 지역냉방 생산에 활용하는 방법도 있음.

● 이외에도 재정적 지원, 법적 요구사항을 포함한 정책 및 규제 프레임워크를 설정해 지역난방과 잉여 열 활용에 대한 장벽을 낮추고, 협력 당사자 간 신뢰와 이해를 바탕으로 파트너십을 구축하는 노력이 필요함.
※ 보고서 원문은 하단 New Publication 및 집단에너지정보넷 해외자료 게시판에서 찾을 수 있음.

출처: https://www.euroheat.org/resource/report-on-current-barriers-to-industrial-wh-c-recovery-and-exploitation.html

핀란드 2021 에너지 효율상, 세 업체에 수상(Energiavirastro, 2021.12.9.)

▶ 핀란드, 에너지 이용효율, 혁신적 기술 솔루션, 모니터링 기술 등을 평가

● 핀란드 고용경제부, 에너지청, 지속가능개발기업 Motiva는 2021년 올해의 에너지 효율상(Energy Efficient 2021) 수상 기업 세 곳을 선정함.

● 수상 대상 업체와 각 설비는 핀란드 협동조합중앙회(SOK)의 Sipoo 물류센터, 친환경 에너지공급업체 Vatajankoski의 지역난방네트워크 폐열솔루션을 통한 종합적 에너지관리, Hollolan Tilapalvelu와 Lahti Energia의 에너지 모니터링 시스템임.

● Sipoo에 위치한 SOK 물류센터는 에너지효율을 높이고 탄소배출을 줄이기 위해 체계적이고 다각적인 사업을 진행해옴. 특히, 저온 및 고온 난방 네트워크에서 냉동기기의 응축열을 활용하는 히트펌프 기술을 도입해 건물 에너지 재활용을 증가시킴.

● Kankaanpaa 지역의 Vatajankoski 업체는 석고보드 공장의 폐열을 활용하고 있음. 핀란드 최초의 습식 스크러버 기술, 히트펌프 및 임시 열저장 기반 기술을 도입해 소각 에너지 생산을 줄이고 지역 지하수 사용을 크게 절약함.

● 또한, 자산관리 서비스 Hollolan Tilapalvelu와 지역전력회사 Lahti Energia는 에너지 및 실내공기 상태를 모니터링하는 시스템을 공동 개발하여 Hollola 지역 건물의 열·전기·물 소비량을 실시간 모니터링함. 이를 통해 에너지효율 실제 현황을 조사하고, 문제에 신속히 접근하며, 의사결정을 지원하는 지식기반 에너지효율관리를 촉진함.

출처: https://energiavirasto.fi/-/vuoden-energianerokas-2021-tunnustus-kolmelle-vastuullisuusteolle