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고효율 열병합발전기술의 개발에 의한 에너지절약

전문가 제언: ○ 재생에너지 중에서 풍력, 수력, 지열은 비교적 경제성이 우수하고 이산화탄소 발생이 적은 에너지원이지만 이를 이용하기 위해서는 넓은 부지면적이 필요하다는 문제가 있다. 또한 에너지원별 이산화탄소 발생량을 조사해 보면 자연에너지와 원자력은 이산화탄소가 거의 발생하지 않기 때문에 청정에너지 측면에서 매우 우수하지만 일본은 대지진 이후에 원자력발전을 중지하고 있어 전력 공급이 문제가 되고 있다.

○ 이 자료는 원전을 이용할 수 없는 상황에서 화석연료 중에서 CO2 배출량이 적은 LNG 열병합발전을 분산형 전원으로 확대 공급하는 것이 바람직하며 이산화탄소 배출량 삭감 측면에서도 단기적인 효과를 기대할 수 있으므로 일본 정부 자원에서 정책적 고려를 하도록 제안하고 있다. 현재 LNG 열병합발전은 약 25%의 효율 향상이 기대되고 있으며, 전력인프라에 혼란이 발생하여 발전소 운영이 어려워지는 경우에도 지역적인 송배전이 가능한 분산형 열병합발전을 건설할 수 있는 장점이 있어 일본의 에너지 상황에서 바람직한 대안임을 역설하고 있다.

○ 중소형 가스터빈의 열병합발전시스템은 1998년에 미국의 Capstone사가 30kW급을 세계 최초로 개발한 이후 각국의 여러 산업체에서 30~250kW급의 다양한 모델을 개발하여 상용화하고 있다. 현재 개발 또는 상용화되고 있는 중수형 가스터빈시스템은 단순한 발전시스템 이외에 열병합발전시스템으로 개발되어 소형 또는 중대형의 단위건물 등에 설치되고 있으며 또한 낮은 배기가스 배출량과 시스템 신뢰도 및 내구성 증가, 유지보수비용의 감소 등 기술적 진전이 이루어지고 있다.

○ 가스터빈 열병합발전시스템은 주로 공랭식이며 운전소음이 적고 고온의 배기가스를 이용하여 증기를 생산할 수 있으며 생산된 증기는 공정용이나 냉동기의 열원으로 사용하는 것이 가능하다. 발전시스템 규모는 500kW급 이상부터 수십 MW까지 다양한 제품이 개발되어 있어 다양한 수요에 대응할 있다. 또한 가스터빈 열병합발전시스템은 가스엔진방식보다 열전비가 크기 때문에 열에너지 수요가 상대적으로 큰 수요처에 적합하다고 할 수 있다.

저자: Takashi Shimakawa
자료유형: 학술정보