http://www.industrynews.co.kr/news/articleView.html?idxno=23706

폐열회수, 에너지 절감과 온실가스 감축 모델로 각광

신재생에너지에 대한 수요가 높아지면서, 신재생에너지 후보 기술 중 하나인 열전발전 등 열 회수에 대한 요구도 높아지고 있다. 열 회수는 출력안정성이 높고, 온실가스 감축에도 효과적이다.

공장 배기에서 소각장 폐열 등 활용사례도 다양

[인더스트리뉴스 박관희 기자] 산업 배·폐열을 회수해 전기를 생산해 에너지 소비효율을 높이는 열전발전이 주목받고 있다. 특히 고로 등 열원 에너지 사용량이 많은 철강업계에서는 미이용에너지 회수와 활용이 생산원가와 직결되는 탓에 관련한 연구는 물론 자체 컨소시엄 사업 등이 활발하게 진행 중이다.

폐열 회수 연구를 진행하고 있는 포스텍 백창기 교수는 “열전발전 등 친환경에너지기술 개발을 통해 온실가스 배출 감축, 에너지효율 향상에 기여하고 관련 글로벌 에너지 신 시장을 선점하길 원한다”고 밝혔다. 백 교수의 자신감은 폐열원의 회수 효율을 높게 가져가면 가격경쟁력 확보에 크게 도움이 되기 때문이다.


폐열회수기 본체 모습 [사진=대열플랜트]

열전발전은 태양열과 지열, 도시배열과 해양온도차 등 자연에너지원으로 전기를 얻을 수 있고, 다른 신재생에너지와 달리 24시간 발전시킬 수 있어 출력안정성이 높다. 산업용 용광로, 가열로, 소각로, 열병합발전소 등의 에너지 재활용의 수단으로 활용이 가능하다. 또 발전량 예측이 가능하고 무소음·무진동·무탄소배출 기술이면서 유지보수가 거의 필요치 않아 친환경 에너지 기술로 각광받고 있다.

공장의 배기 폐열을 회수해 지역 난방열 공급 네트워크를 구축할 수도 있다. 산업통상자원부에 따르면 수도권 서부지역에서 활용 가능한 산업폐열과 발전배열, 폐기물에너지만해도 연간 약 1,400만Gcal로 추정된다. 가구당 연간사용량이 10.4Gcal임을 감안할 때, 138만호에 공급가능한 양이 된다. 화석에너지를 사용하지 않는 저가의 열에너지를 우선적으로 활용한다면 에너지 절감과 환경개선 효과를 극대화할 수 있다. 미활용 열에너지의 합리적 이용방법을 위한 기술 공유가 그만큼 중요하다고 할 수 있다.

보일러 부문에서의 열원 획득도 주목할 만하다. 한국에너지공단 관계자는 “일반적으로 보일러의 열손실은 보일러 굴뚝으로 배출되는 배기가스에 의한 배기가스 열손실, 보일러 표면을 통해 외부로 방열되는 방열손실, 연료의 미연소손실 등으로 구분할 수 있다”면서 “이 중에서 배기가스 열손실이 가장 크기 때문에 보일러의 열효율을 증대하기 위해서는 보일러의 배기가스온도를 가능한 낮게 배출하도록 해야 한다”고 밝혔다.


지역난방 열 생산 및 공급 개념도 [사진=GS파워]

지난해 폐열회수를 통해 에너지 절감은 물론 지역의 경제 활성화 계획이 나와 이목을 끌었다. 평소 혐오시설로 분류되던 소각장 폐열을 활용한 사례다. 충청남도는 소각장 시설에 500kW급 증기 터빈발전기를 설치해 연간 최대 3960MW의 전기를 생산하는 폐열발전 계획을 밝혔다. 발전 후 남게 되는 하루 8톤 규모의 저압 증기는 주민들이 마을기업으로 운영하게 될 세탁공장으로 보내지고, 연간 6000만원의 운영비 절감 효과를 올릴 수 있다.

관계자는 “폐자원을 활용해 에너지를 생산하고, 이를 통해 주민 삶의 질을 높이면서 이산화탄소까지 잡는 1석 3조의 효과가 있다”며 “주민들이 적극 참여토록 해 훌륭한 수익 사업 모델이 될 수 있도록 하겠다”고 밝혔다.

GS파워는 히트펌프를 통한 폐열 회수를 사업화했다. 발전소 굴뚝을 통해 버려지는 전체 에너지의 10%를 절탄기를 설치해 대기로 보내지 않고 약 85도까지 회수하고 있다. 저온 현열회수는 물론 잠열 영역까지 회수해 지역난방 열로 활용하는 방식이다. GS파워 관계자는 “시간당 12Gcal의 미활용 에너지를 회수해 연간 2700TOE의 에너지 사용을 절감할 수 있고, 이에 따른 온실가스 배출량 약 6,700톤의 절감효과를 이룰 수 있다”고 밝혔다.

박관희 기자