[테크블랙홀] 열병합발전시스템

대한민국 산업의 미래를 선도하는 한국 산업기술대학교!
에너지·전기공학과 연구팀이 열병합발전 시스템의 운영비용을 저감할 수 있는 기술을 소개합니다
열병합발전시스템은 하나의 에너지원으로부터 전력과 열을 동시에 생산합니다. 발전 과정에 수반되는 남는 열에너지를 회수하여 이용할 수 있기 때문에 에너지 효율을 높일 수 있는 에너지 이용기술로 주목받고 있습니다 오늘날 열 병합발전은 소형화, 분산전원화, 친환경 에너지화 등에 초점을 맞추어 정책 수립 및 기술개발이 진행되고 있습니다
유기랭킨사이클(Organic Rankine Cycle: ORC)은 주요 에너지원보다(Energy source) 품질이 낮은 중·저온의 에너지를 이용할 수 있는 대표적인 열병합발전 시스템입니다
ORC의 원리는 기본적으로 기존 랭킨사이클과 거의 유사합니다
시스템에 응용되는 유체를 물이 아니라 유기 냉매를 활용하는 것이 차이점입니다
ORC시스템은 낮은 열원에서도 높은 성능을 구현하여, 에너지 효율을 향상시킬 수 있기 때문에 최근의 에너지 패러다임인 분산발전시스템(Distributed Generation)에서 중요하게 응용되고 있습니다
한편 단일 발전 모듈로 구성된 ORC는 발전으로 발생한 열과 냉난방으로 활용되는 열부하간 차이로 열이 낭비되거나, 불필요한 운전비용이 발생하는 문제점이 발생합니다
이 때문에 ORC 시스템이 경쟁력을 갖추기 위해서는 발전 용량과 열원에 따라 시스템을 효율적으로 구성해야 합니다.
한국산업기술대학교 에너지·전기공학과 연구팀이 국내 산업용 설비 업체 ENTRAN社와 협력하여 개발한 ORC 시스템은 복수의 팽창기로 가동하는 열병합발전 시스템입니다
발전 및 난방 부하에 따라 적정한 수의 팽창기를 부분적으로 가동할 수 있기 때문에 불필요한 운전비용을 절감할 수 있습니다
제어기가 발전 및 난방과정에서 발생하는 열량에 따라서 활용되는 유체의 압력 및 유량, 팽창기별 가동 유무를 자동으로 제어합니다
4개의 팽창기를 구비한 ENTRAN의 20Kw 급 ORC 발전기는 기술 개발 및 이전으로 상용화 중인 대표적인 열 병합 발전기입니다. 180°C의 낮은 온도에서도 가동이 가능하며, 다양한 산업 현장에서 활용이 할 수 있습니다
한국산업기술대학교 연구팀은 핵심 부품 및 주요 기술을 국산화하여, 에너지 산업 분야의 제품가격 인하와 성능개선에 크게 기여하고 있습니다
특히 친환경에너지 생산 관련 수요가 증가하고 있는 지역 냉난방 및 산업단지 등 집단에너지 사업장 및 사업자들을 중심의 B2B 채널을 확보하고, 북미, 유럽 등 해외시장으로 적극적인 진출을 모색하고 있습니다 한국산업기술대학교의 열병합발전 기술은 앞으로도 지속적인 연구개발을 통해 가정용 초소형 열병합발전 시스템 개발 등 스마트그리드 분산발전시스템 구축에 이바지할 전망입니다.
복수의 팽창기로 열병합발전 시스템의 에너지 효율을 향상시키는 기술,
한국 산업기술대학교가 대한민국 에너지산업의 경쟁력을 선도합니다