에너지절감으로 기업 경쟁력 향상
이훈 한국지역난방공사 기술연구소 소장은 에너지절약 및 국민편익 증진을 목표로 비전을 설정해 연구개발을 해오고 있다며 설립목적을 밝혔다.
이 소장은 “이미 고효율화된 열병합발전 시스템이지만 발전 및 운영에 대한 시스템을 개선해 효율을 향상시키고자 크게 두개 축으로 연구개발을 해오고 있다”라며 “그 중 한 축이 발전효율 증대를 위해 열병합발전효율을 향상시키기 위해 전기와 함께 생산된 지역난방수의 공급 및 회수온도를 최적화하는 것이며 다른 한 축은 하절기 열병합발전의 높은 효율을 유지하고 하절기 전력피크 부하를 감소시키기 위해 지역냉방을 확대보급하기 위한 기술기반을 확립하는 것”이라고 전했다.
먼저 연구소는 지역난방수의 공급 및 회수온도를 최적화 연구를 통해 2006년 사용자가 열을 최대한 많이 이용할 수 있도록 사용자 열교환 시스템 설계기준 변경 및 지속적인 사용자 모니터링 연구를 통해 지역난방사용자의 품질을 만족시키면서도 회수온도 기준을 65℃에서 45℃로 낮추는데 성공했다.
또한 2010년도에는 회수온도를 고려한 공급온도 설계기준 120℃에서 사업규모별 적정설계 공급온도를 낮추도록 하는 새로운 기준을 제시해 단위 에너지 당 에너지를 최대한 많이 사용토록 하고 효율을 극대화해 연료사용량을 줄이고 환경을 개선토록 한 바 있다.
“이를 통해 공급 및 회수온도 1℃ 낮추는데 발전출력이 0.2% 향상되므로 약 10℃를 낮추게 되어도 발전효율이 2% 개선됐다”고 전했다.
이는 지역난방공사 열병합발전에서 생산되는 전기 및 열생산용량 전기 3,567MW와 열 2,982Gcal/h 시간당 LNG 소비량은 약 70만N㎥/h인 것을 감안한 것으로 연간 가동율을 50%로 고려했을 때 연간 발전량 대비 6,000만N㎥(약 30억N㎥를 소비되는 발전출력 2% 개선 시)의 LNG를 절감할 수 있는 규모다.
또한 연구소는 지역냉방을 확대보급하기 위한 기술기반 확립에도 만전을 기하고 있다. 연구소는 하절기 열병합발전소에서 전기와 함께 생산된 열 수요를 개발하기 위해 1993년 지역냉방용 흡수식냉동기를 개발 보급했으나 열이용율이 낮아 확대보급에는 기술적인 한계를 보였다.
이를 개선하기 위해 연구소는 1999년 열이용율을 기존 시스템 대비 2.5배 증대시킬 수 있는 2단 흡수식냉동기 개발에 착수, 2006년도에 즉시제작 가능한 19모델에 대한 상용화 개발과 동시에 특허를 무상으로 사용토록 하고 기존 지역난방배관을 이용해 지역냉방을 확대보급 시킬 수 있는 발판을 마련했다.
그러나 대부분의 수요처인 공동주택의 냉방은 난방과 달리 개인적인 특성이 다양해 개별 냉방방식을 선호함에 따라 지역냉방을 보급하기 위한 기존 세대난방 배관을 그대로 이용, 냉방할 수 있는 개별방식 개념의 새로운 공동주택용 지역냉방 시스템개발이 요구됐다.
연구소는 이에 적합한 기술발굴과 중장기 기술개발 로드맵 및 공동주택 지역냉방 기술개발 기본계획을 2005년 수립 확정하고 KIST 등과 협력해 공동주택 지역냉방용 제습냉방시스템 개발에 주력함에 따라 2006년 4kW급 시작품을 개발에 성공, 그 가능성을 확인시켰다.
이 소장은 “2009년에는 이를 업그레이드한 7kW급 시작품 개발에 성공해 제품 품질향상, 신뢰성 제고와 에어컨 대비 경쟁력을 갖출 수 있는 제품의 고도화 및 보급기반 구축을 위한 시범사업을 지경부에서 지원받아 현재 우리공사, KIST, 귀뚜라미 등 9개 기관이 협력해 2013년 6월까지 50세대 규모에 설치·운영 및 제품 표준화와 보급기반 구축을 목표로 수행 중이다”라며 이 소장은 “앞으로 지역난방기술연구소는 에너지의 효율적인 사용과 절감은 또 다른 형태의 유전이라는 생각으로 국가에너지의 효율적인 사용과 고효율화를 위해 지속적으로 연구를 수행 할 것”이라고 전했다.