- 16가지의 성공적인 프로젝트
유럽히트펌프협회(EHPA)
유럽히트펌프협회(EHPA)가 유럽 주요국의 산업체 및 지역난방 등에 적용된 대형 히트펌프 프로젝트를 조사, 발표했다. 그중 성공적인 16가지 사례를 통해 유럽 내 대형 히트펌프 시장 동향 및 경제적, 기술적 성장 가능성을 전망해본다. 이번 호에서는 독일 베르크하임, 노르웨이 드람멘, 덴마크 스키에른의 지역난방 시스템 등에 사용된 대형 히트펌프의 현황을 살펴보도록 한다.
대형 및 산업용 히트펌프의 기술적 잠재 가능성 히트펌프는 그 용량이 100KW를 초과할 경우 대용량으로 간주된다. 대용량 히트펌프는 단일 기계 에서 35MW를 공급하는 최대 유닛을 사용해 1에서 다수 메가와트 범위까지 쉽게 도달할 수 있다.
현재 시중의 히트펌프 기술은 단계 당 약 50K로 공급원과 흡수원 사이에 최대 100°C의 열을 공급할 수 있다. 100°C 이상의 애플리케이션에 히트펌프를 사용하는 것은 여전히 어려움이 따른다. 기본 원리는 알려져 있고 이러한 온도 수준의 시제품은 존재하지만 표준 제품으로 아직 출시되지는 않았다.
대형 히트펌프 부문에 관한 관심의 증가를 비롯해 현재 연구 개발 프로젝트의 수준을 고려할 때, 전망은 낙관적이며, 보다 새롭고 더 뛰어난 제품이 시장의 기대를 모으고 있다. 150°C 이상 온도의 히트펌프 적용을 위한 기존 솔루션 없이, 이 부분은 현재의 잠재적 가능성 평가에 포함되지 않았다.
이를 바탕으로, 산업에서의 히트펌프 적용의 잠재적 가능성을 결정하기 위해 Eurostat( 유로스태트 : 유럽공동체 통계기관)에서 제공한 데이터를 평가했다. EU-28에 대한 지난 2012년 데이터에 따르면, 산업에서는 최종 에너지 3,200TWh를 사용하고 있으며 약 2,000TWh의 열을 필요로 한다.
그림 2는 이러한 열 수요의 구분을 보여준다. 이 평가는 주로 화학, 종이, 식품/담배, 목재 산업에서 최대 68TWh의 100°C의 온도 범위에서 히트펌프에 대한 현실적으로 실현 가능한 가능성을 보여준다(그림 2의 파란색 막대 참조). 온수 및 공간 난방 부문을 추가하면 74TWh가 추가로 나타난다(그림 2 의 주황색 막대 참조). 기술의 진보로 100°C~150°C 온도 범위에서 32TWh의 추가 잠재력을 확보할 수 있다(그림 2의 남색 막대 참조).
산업 전체 열 수요의 174TWh 또는 8.7%가 히트펌프를 통해 제공될 수 있다. 위 그래프에서 회색으로 표시된 더 높은 온도 범위는 히트펌프 기술이 접근하기 어렵다. 이 평가의 결과는 히트펌프 적용의 현실적인 잠재 가능성을 보여준다. 기술적 잠재력은 훨씬 더 크지만 간혹 실용적인 요인들로 인해 전부 활용될 수는 없다.
Wolf와 Blesl이 실시한 더 상세한, 모델 기반의 분석 결과, 유럽연합 28개국 전역의 산업에서 사용되는 히트펌프의 기술적 잠재력은 1,717PJ(477TWh)이며 경제적 및 실용적 요인을 적용할 경우, 단 270(75TWh) 또는 15%에 한해 활용 가능하다는 결론을 내렸다. [2] 따라서, 모델 기반의 접근은 더 큰 기술적 잠재력을 이끌어내지만 경제적 잠재력은 훨씬 더 낮다. 히트펌프 운영의 경제적 관점에 영향을 주는 주요 요인은 다음과 같다.
• 화석 연료 비용
• 전력비
• 이자율
• 히트펌프 시스템의 효율성
• 열 공급 및 열 수요의 동시 가용성, 냉난방 동시 수요
• 투자 비용 차이
화석 연료와 전력의 상대적 비용이 히트펌프 시스템의 효율보다 작으면 히트펌프 사용으로 운영 비용을 절감할 수 있다. 다소 왜곡된 에너지 가격으로, 많은 정부가 전력비 자체를 통해 전력 시스템을 친환경화 하는 비용을 회수함에 따라 이는 갈수록 더 어려워 진다. 동시에, 화석 연료 비용은 그 사용에 따르는 환경의 부정적 영향을 반영하고 있지 않다.
따라서 열 공급의 상대적인 비용은 화석 연료에 유리하게 작용한다. 에너지 수요 감소와 CO2 배출 사이에는 직접적인 관계가 있기 때문에 수요 감소의 경제적 잠재력을 키우면 산업으로부터 나오는 CO2 배출량도 줄일 수 있다. 이 연구는 총 86,2Mt의 CO2 배출을 잠재적으로 감소시킬 수 있고 그 중 21,5Mt(25%)가 경제적으로 실행 가능하다는 결론을 내렸다.
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- 16가지의 성공적인 프로젝트
유럽히트펌프협회(EHPA)
유럽히트펌프협회(EHPA)가 유럽 주요국의 산업체 및 지역난방 등에 적용된 대형 히트펌프 프로젝트를 조사, 발표했다. 그중 성공적인 16가지 사례를 통해 유럽 내 대형 히트펌프 시장 동향 및 경제적, 기술적 성장 가능성을 전망해본다. 이번 호에서는 독일 베르크하임, 노르웨이 드람멘, 덴마크 스키에른의 지역난방 시스템 등에 사용된 대형 히트펌프의 현황을 살펴보도록 한다.
대형 및 산업용 히트펌프의 기술적 잠재 가능성 히트펌프는 그 용량이 100KW를 초과할 경우 대용량으로 간주된다. 대용량 히트펌프는 단일 기계 에서 35MW를 공급하는 최대 유닛을 사용해 1에서 다수 메가와트 범위까지 쉽게 도달할 수 있다.
현재 시중의 히트펌프 기술은 단계 당 약 50K로 공급원과 흡수원 사이에 최대 100°C의 열을 공급할 수 있다. 100°C 이상의 애플리케이션에 히트펌프를 사용하는 것은 여전히 어려움이 따른다. 기본 원리는 알려져 있고 이러한 온도 수준의 시제품은 존재하지만 표준 제품으로 아직 출시되지는 않았다.
대형 히트펌프 부문에 관한 관심의 증가를 비롯해 현재 연구 개발 프로젝트의 수준을 고려할 때, 전망은 낙관적이며, 보다 새롭고 더 뛰어난 제품이 시장의 기대를 모으고 있다. 150°C 이상 온도의 히트펌프 적용을 위한 기존 솔루션 없이, 이 부분은 현재의 잠재적 가능성 평가에 포함되지 않았다.
이를 바탕으로, 산업에서의 히트펌프 적용의 잠재적 가능성을 결정하기 위해 Eurostat( 유로스태트 : 유럽공동체 통계기관)에서 제공한 데이터를 평가했다. EU-28에 대한 지난 2012년 데이터에 따르면, 산업에서는 최종 에너지 3,200TWh를 사용하고 있으며 약 2,000TWh의 열을 필요로 한다.
그림 2는 이러한 열 수요의 구분을 보여준다. 이 평가는 주로 화학, 종이, 식품/담배, 목재 산업에서 최대 68TWh의 100°C의 온도 범위에서 히트펌프에 대한 현실적으로 실현 가능한 가능성을 보여준다(그림 2의 파란색 막대 참조). 온수 및 공간 난방 부문을 추가하면 74TWh가 추가로 나타난다(그림 2 의 주황색 막대 참조). 기술의 진보로 100°C~150°C 온도 범위에서 32TWh의 추가 잠재력을 확보할 수 있다(그림 2의 남색 막대 참조).
산업 전체 열 수요의 174TWh 또는 8.7%가 히트펌프를 통해 제공될 수 있다. 위 그래프에서 회색으로 표시된 더 높은 온도 범위는 히트펌프 기술이 접근하기 어렵다. 이 평가의 결과는 히트펌프 적용의 현실적인 잠재 가능성을 보여준다. 기술적 잠재력은 훨씬 더 크지만 간혹 실용적인 요인들로 인해 전부 활용될 수는 없다.
Wolf와 Blesl이 실시한 더 상세한, 모델 기반의 분석 결과, 유럽연합 28개국 전역의 산업에서 사용되는 히트펌프의 기술적 잠재력은 1,717PJ(477TWh)이며 경제적 및 실용적 요인을 적용할 경우, 단 270(75TWh) 또는 15%에 한해 활용 가능하다는 결론을 내렸다. [2] 따라서, 모델 기반의 접근은 더 큰 기술적 잠재력을 이끌어내지만 경제적 잠재력은 훨씬 더 낮다. 히트펌프 운영의 경제적 관점에 영향을 주는 주요 요인은 다음과 같다.
• 화석 연료 비용
• 전력비
• 이자율
• 히트펌프 시스템의 효율성
• 열 공급 및 열 수요의 동시 가용성, 냉난방 동시 수요
• 투자 비용 차이
화석 연료와 전력의 상대적 비용이 히트펌프 시스템의 효율보다 작으면 히트펌프 사용으로 운영 비용을 절감할 수 있다. 다소 왜곡된 에너지 가격으로, 많은 정부가 전력비 자체를 통해 전력 시스템을 친환경화 하는 비용을 회수함에 따라 이는 갈수록 더 어려워 진다. 동시에, 화석 연료 비용은 그 사용에 따르는 환경의 부정적 영향을 반영하고 있지 않다.
따라서 열 공급의 상대적인 비용은 화석 연료에 유리하게 작용한다. 에너지 수요 감소와 CO2 배출 사이에는 직접적인 관계가 있기 때문에 수요 감소의 경제적 잠재력을 키우면 산업으로부터 나오는 CO2 배출량도 줄일 수 있다. 이 연구는 총 86,2Mt의 CO2 배출을 잠재적으로 감소시킬 수 있고 그 중 21,5Mt(25%)가 경제적으로 실행 가능하다는 결론을 내렸다.
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