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귀뚜라미, GHP 이용 E통합 공급시스템 개발

엑시언·나노켐·KCL·에너지기기산업진흥회 등 참여


GHP를 이용한 중소형 건물 및 주택보급용 에너지통합 공급시스템이 개발된다.

귀뚜라미는 최근 한국에너지기술평가원으로부터 ‘수출형 중소형 건물·주택보급용 에너지통합 공급시스템 개발 및 실증’ 연구개발과제를 수주했다. 이번 개발과제는 3년간 진행되며 귀뚜라미 컨소시움에는 엑시언, 나노켐, 한국건설생활환경시험연구원(KCL), 한국에너지기기산업진흥회 등이 참여한다.

국내외 에너지다소비 건물에 가스엔진을 원동기로 발전기와 냉동사이클 압축기를 구동해 전기와 냉난방 공급, 엔진배열을 회수해 온수를 공급하는 것이 에너지통합공급시스템이다. 

이 시스템은 BIPV(Building Intergrated Photovoltaic System: 건물일체형 태양괄발전시스템), ESS(Energy Storage System), 한국전력 전기와 계통연계를 통한 전력계통의 전력품질 개선 및 공급신뢰도를 높일 수 있다.

또한 EMS(Energy Management System)를 통한 에너지 생산, 저장량, 에너지요금 등의 데이터수집 및 건물의 용도와 부하에 따른 패턴분석과 경제성 분석을 통한 최적운전제어로 마이크로 그리드 환경에 대응 가능한 시스템을 이번 연구용역을 통해 개발된다. 

특히 에너지다소비건물의 신재생에너지 및 지역ESS연계 실증사이트 운용(KCL 인공기후동 실증시험센터)으로 경제성 및 효과성을 검증하고 주파수 조정용, 피크수요 저감, 신재생에너지 출력 안정 등 다양한 보조서비스용으로 활용할 수 있다. 

현재 가스히트펌프 COP로 성능지표를 사용하고 있으나 선진국에서 채택되고 있는 냉난방시스템 효율기준인 EERa(통합냉난방효율)와 APF(연간에너지효율) 적용을 검토 중이며 이번 기술개발을 통해 발전을 포함한 표준도 개발된다.

에너지통합공급시스템 적용분야는 해외의 경우 분산발전 지원 및 전력자유화 국가인 유럽, 일본 등과 낮은 가스가격과 도시가스 인프라 구축, 불안정한 전력수급 국가인 동남아, 중동국가의 수출형으로 활용할 수 있다. 

국내의 경우 에너지다소비건물인 병원, 스포츠시설, 숙박시설 등의 상업용 건물과 주상복합건물, 비상발전전원 대체 및 신재생에너지 전력안정화를 위한 연계 활용도 가능하다.

정량적 최종 기술개발 목표는 △냉방능력 71kW △발전용량 40~50kW △냉방COP 1.35 △난방COP 1.65 △엔진효율 36% △통합열효율 88% △소음 60dB 이하 △발전효율 33.5% 등이며 실증기간은 1년이다.

귀뚜라미의 관계자는 “에너지통합공급시스템은 전기와 냉난방, 온수를 공급하므로 에너지다소비건물의 상업용과 소형 산업용 시설에 피크전력 저감 및 주상복합 등 가정용 누진세 저감으로 경제성 확보가 가능하다”라며 “자가발전기술 활용으로 건축법 및 소방법에 의해 의무적으로 설치가 필요한 비상발전기 대체가 가능하며 비상 및 상시발전으로 가동률을 높이고 신재생에너지, ESS와 연계해 전력수급 불안정을 해소할 수 있다”고 밝혔다.