주거용 빌딩의 FC-CHP설계와 열 잠재력

전문가 제언

○ 전기와 열은 인류의 생활에서 가장 중요한 동력이다. 세계의 1차 에너지 중 석탄 발전을 우선 보면, 석탄 발전소는 발전량 중 60%의 에너지가 낭비된다. 미국에서 발생하는 석탄발전의 열손실은 일본에서 사용하는 연간 에너지양과 맞먹는다. 세계의 주거용 에너지의 평균소비양은 약 27%가 전기이고 38%가 열이다. 대부분의 나라들은 난방과 온수에 열병합발전을 사용하는 비율이 다소 낮으나, 핀란드의 경우를 보면 주거용 에너지는 29%가 지역난방에서 오고 있다.

 

○ 열병합발전(CHP:Combined Heat and Power)기술은 운전 중에 발생하는 폐열을 회수하여 난방이나 온수 및 세탁기나 풀 등에 사용한다. 전체 CHP효율은 전력과 열을 사용한 연료로 나누어 표시하는데 85-90%에 이르러 전기와 열을 각각 분리하여 생산하는 에너지와 비교하여 더 높은 효율을 나타낸다. 이것은 생산단가와 온실가스(GHG)를 줄이는 효과적인 방법이다.

 

○ 연료전지(FC)는 외부로부터 계속 공급되는 연료나 산화제의 화학에너지를 전기에너지로 전환시킨다. CHP에 사용하는 연료전지는 PEFC와 SOFC이다. 2개 시스템 사이에 장단점이 있으나 요즈음은 120℃로 운전하는 HT-PEFC가 연료 중 CO농도와 귀금속 촉매에서 다소 자유로워지는 이점으로 각광 받고 있다.

 

○ 이글은 연료전지와 CHP를 연결하여 독립전원으로 전기와 열을 사용할 때 고려해야할 디자인에 대하여 방법론을 설명하고 있다. 미세먼지가 문제로 되어있는 국내의 공기질의 향상과 에너지 절약과 활용면에서 관심을 기우릴 필요가 있다.

 

○ 국내는 연료전지에 2003-2012년 기간에 기술개발 예산 US$ 118억을 배분하였다. 2004년에 첫 1kW용량의 가정용 연료전지 시스템(RPG, Residential Power Generator)을 시운전에 들어갔다. 그 후 GS Fuel Cell, Fuel Cell Power, HyoSung과 LS 4개 회사가 연료전지 시범을 시작하면서 2006년과 2009년 사이에 보조금을 포함하여 US$ 18백만에 210기를 설치하였다.

 

저자

Alexandros Adam, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

138()

잡지명

Applied Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

685~694

분석자

손*목

분석물

• 주거용 빌딩의 FC-CHP설계와 열 잠재력.pdf [496,352 byte]

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