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수증기 대량 발생 CHP 시스템의 경제성 비교

전문가 제언: ○ 본문은 대규모 수증기수요를 갖는 공업적 사용자가 병합발전을 사용할 때의 경제적 이익을 계산하였다. 병합발전은 2차 에너지로 전력에너지를 생산하고 남은 배기가스의 열에서 열(보통 수증기 형태로)을 회수하는 기술이다. 이 열을 회수하고 남은 에너지를 냉각장치에 연결하여 냉열을 얻으면 3중 발전(CHCP)이 된다.

○ 본문은 생산된 전력에너지와 열에너지(수증기)의 수요를 세 개의 운전 단위와 한 개의 유틸리티에 공급하는 시나리오에 의거하였다. 이와 같이 생산된 에너지는 전량이 소비된다는 시나리오는 실제로 열병합발전이 봉착하는 중요한 문제를 회피하게 해 준다.

○ 열병합발전이 전력에너지와 열에너지(주로 겨울철 난방용)를 불특정 다수의 고정되지 않은 고객에게 판매할 때 가장 큰 문제는 그 생산품(전력과 열에너지) 수요의 시간적 괴리이다. 즉 전력에너지 수요의 피크 타임이 열에너지 수요가 큰 시간과 반드시 일치하지 않는다는 것이다. 그러나 생산자 측에서 볼 때 열에너지의 생산은 전력에너지 생산에 비례하여 커진다. 따라서 전력에너지의 수요를 충당하지 못하고 그 생산을 제한하거나 또는 전력에너지 수요를 충당하고 이 때 생산되는 과잉 수증기의 일부를 폐기해야 한다. 따라서 경제성에 악영향을 준다.

○ 아울러 본문은 구동장치로 두 용량의 내연기관과 한 용량의 가스터빈으로 경제성을 분석하였다. 그 결과 가스터빈이 투자회수 기간과 효용/비용 비를 지표로 판단할 때 가장 우수한 투자라는 결론이다. 그러나 본문이 지적한대로 대상으로 삼은 hardware는 아직 시장에서 구하기 쉽지 않은 맹점이 있다.

○ 본문이 수행한 경제성 분석 중 첫째 분석은 정책적 인센티브를 배제한 순수한 경제적 분석으로 매우 흥미 있는 결론을 제시한다. 이 분석에서 세 개의 시스템 모두 그 용량과 구동장치의 차이에도 불구하고 투자 회수기간이 10년이 넘어 경제성이 없다. 즉 아직까지도 열병합발전 같은 에너지 효율화 기술은 정부정책에 심하게 좌우된다는 결론을 내릴 수밖에 없다.

저자: Giaccone, L., Canova, A.
자료유형: 학술정보