IEA DHC "미활용열 잠재량 크지만 사업화는 별개"
전기신문 · · EnergyNews 요약
국제에너지기구 지역냉난방 기술협력프로그램(IEA DHC)이 독일·이탈리아 사례를 분석해 미활용열의 잠재량이 크더라도 실제 사업화로 이어지는 것은 별개라는 결과를 내놨다. 분석에 따르면 열원 온도, 지역난방망 운전조건, 히트펌프·축열 적용 방식, 전력가격과 투자비 등에 따라 경제성이 달라졌다.
독일 괴팅겐에서는 연간 약 40GWh의 열을 사용하는 괴팅겐대 북부 캠퍼스에 약 30℃의 데이터센터 폐열을 활용하는 방안을 검토했으며, 계절간 지중축열은 폐열 활용량과 탄소감축 효과를 높였지만 추가 비용으로 경제성은 직접회수보다 낮았다. 더 깊은 지중에 저장하는 방식은 30℃ 안팎의 폐열을 지역난방 온도까지 올려야 하는 부담과 굴착 비용으로 경제성 확보가 어려웠다.
이탈리아 볼차노에서는 소각시설 고온 폐열과 유제품 공장 저온 폐열을 여름철 저장해 겨울철 지역난방에 쓰는 방안을 분석했는데, 두 방식 모두 기술적 운영은 안정적이었으나 경제성은 낮았고 고온 소각열은 높은 투자비가 부담으로 지적됐다.
이 글에 나온 용어
지역난방
district heating
지역난방은 한 곳의 열생산시설에서 만든 온수를 배관망으로 여러 건물에 보내 난방과 급탕에 쓰는 방식이다. 각 세대나 건물이 개별 보일러를 두는 대신 중앙에서 열을 만들어 나눠 쓰기 때문에, 개별 연소 설비와 그에 따른 배기가 아파트 단지 안에서 사라진다. 열원으로는 열병합발전소의 회수열, 소각장 폐열, 산업체 폐열, 첨두부하용 보일러 등이 쓰인다. 각 건물에는 열교환기와 열량계가 설치되어 사용한 열량(Gcal 또는 MWh) 만큼 요금이 부과된다. 배관 길이가 길수록 수송 중 열손실이 생기므로, 열수요가 밀집한 신도시나 대규모 단지에 적합하다.
히트펌프COP
heat pump
히트펌프는 전기로 냉매를 압축·팽창시켜 낮은 온도의 열을 끌어올려 높은 온도의 공간으로 옮기는 장치다. 열을 만들어내는 것이 아니라 옮기는 것이므로, 투입한 전력량보다 더 많은 열을 공급할 수 있다. 이 성능을 나타내는 지표가 COP(성적계수)로, COP = 공급한 열에너지 / 투입한 전기에너지 로 정의되는 무차원 값이다. 전기 저항식 히터의 COP 가 1 인 데 비해 히트펌프는 조건에 따라 1 보다 크며, 바깥 공기가 차가울수록 끌어올려야 할 온도차가 커져 COP 는 낮아진다. 실무에서는 정격 조건의 COP 뿐 아니라 한 계절 전체 평균 성능을 나타내는 SCOP 나 냉방 기준 지표도 함께 본다. 건물 난방을 전기로 전환하는 수단으로 다뤄져 제로에너지건축물 설계에서 자주 등장한다.
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