가정·건물용 연료전지는 발전효율(LHV) 30~40%의 고분자전해질 연료전지(PEMFC)가 가장 많이 보급돼 있으며 발전효율 40~45%의 인산형 연료전지(PAFC)와 발전효율 50~60%의 고체산화물 연료전지(SOFC) 보급이 확대되고 있다.
이러한 연료전지의 발전효율을 안정적으로 유지하기 위해서는 반응열을 원활하게 배출해야 한다. 이때 배출된 반응열을 유용하게 활용할 경우 연료전지 효율을 20~40% 증가시켜 연료전지의 종합효율을 80~90%로 높일 수 있다.
장한기술(대표 유해성)은 이러한 연료전지의 발전효율을 안정적으로 유지하고 열이용효율을 높이기 위한 하이드로닉스(Hydronics: 물을 이용한 냉난방 기술) 구성요소인 펌프, 열교환기, 밸브, 배관 등을 공장 조립해 일체화한 ‘연료전지 열관리 솔루션(FXPⓇ)’을 고객에게 제공하고 있다.
FXP는 설치면적을 기존대비 50% 이하로 대폭 줄일 수 있다. 또한 현장 시공없이 설치 후 배관만 연결하면 운용이 가능하기 때문에 공사기간을 대폭 줄일 수 있다. 장한기술은 30여년간 축척된 경험과 기술로 자율운전펌프(VST), 축열 열교환기 및 방열열교환기(브레이징 판형열교환기), 축열탱크를 직접 생산해 효율적으로 사용할 수 있도록 설계, 패키지화해 공급하고 있다.
또한 전기에너지 생산과 열에너지 공급을 위한 냉각 및 축열 제어기술로 안정적인 연료전지 열관리 솔루션 운영기술을 제공하고 있다.
최근 아파트와 같은 공동주택에서도 친환경 에너지사용을 위한 노력이 진행되고 있다. 2020년 준공된 녹번역 인근 아파트에 발전용량 205kW 연료전지와 장한기술의 FXP가 함께 제공돼 운영되고 있다.
주민 커뮤니티센터 및 공동공간에서 사용되는 에너지는 연료전지로 생산된 전기와 열로 제공하고 있다.
FXP는 도심 속 공동주택단지(개포 및 반포지역 재건축아파트) 및 도심 재건축건물(테헤란로호텔), 대학병원(암치료센터) 등에 설치돼 운영되거나 운영 준비 중이다.
국내 열공급사(한국지역난방공사, 서울에너지 등)는 탄소중립과 그린뉴딜정책 이행을 위해 신재생에너지와 미활용열원을 이용하는 4세대 지역난방 도입을 위한 실증사업을 진행 중이다. 수소연료전지를 접목한 4세대 지역난방은 발생 열을 STES(Short-term energy storage)에 저장하고 각 수용가측에 열을 분배해주는 열교환-펌프시스템이 필요하다.
장한기술은 국내 지역난방 도입이 시작된 1980년대부터 원활한 지역열원 공급을 위한 기술을 축적해 왔다. 새로운 4세대 지역난방의 원활한 열공급을 위한 STES와 열교환-펌프시스템의 설계 및 제조를 지원하고 있다.
장한기술의 관계자는 “친환경 신재생에너지의 간헐성 및 비효율성을 극복하기 위해 지속적으로 노력하고 있다”라며 “효율적으로 열을 저장하고 운영하는 솔루션을 개발해 신재생에너지의 유용도를 높이고 있으며 효율적으로 신재생열에너지를 전달할 수 있는 제품과 서비스를 경쟁력있는 가격으로 제공하기 위해 끊임 없이 도전하고 있다”고 강조했다.
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