(연구배경) 에너지 위기는 더 높은 난방 효율의 중요성을 부각함
- 오늘날 유럽에서 도시 지역의 열은 주로 중앙 플랜트에서 생성되어 절연 파이프를 통해 분배되고 있으며, 이러한 방식은 수십 년 동안 시행되어 옴
- 한편, 경제적 및 환경적 고려 사항은 점점 더 이 관행의 지속 가능성과 효율성을 모두 개선하는 데 집중된 관심을 보이고 있음
(연구목표) EU가 자금을 지원하는 RELaTED 프로젝트는 열 펌프와 결합된 지역 난방 시스템의 낮은 온도가 어떻게 가정과 상업 시설을 따뜻하게 유지하면서 비용을 절감할 수 있는지 연구하였음
- 스페인 Tecnalia 출신의 RELaTED 프로젝트 코디네이터인 Antonio Garrido Marijuan은 “지역 난방(DH) 네트워크는 새로운 것이 아니다. 그러나 우리는 에너지 낭비를 멈춰야 할 필요성을 더 잘 알게 되었다. 예를 들어, 열 손실을 방지하려면 열이 전달되는 온도를 줄여야 한다”라고 말하였음
- 또한, DH 네트워크가 재생 및 폐열원을 더 많이 사용함으로써 에너지 효율성을 개선하고 소비자 비용을 절감하는 동시에 화석 연료에 대한 유럽의 의존도를 줄일 수 있다는 인식이 증가하고 있음
(연구개요) RELaTED는 DH 네트워크가 섭씨 40~45도의 초저온(ULT)에서 작동하도록 지원하는 새로운 기술 솔루션을 개발하고 테스트하였음
- “예를 들어 60도 또는 100도가 아닌 40도에서 소비자에게 열을 전달한다는 것은 소비자가 필요할 때 열 펌프를 사용하여 온도를 다시 높여야 한다는 것을 의미한다”
- “또한, 실외 온도가 상승하기 때문에 우리는 열 펌프가 냉각에도 사용될 수 있는지를 확실히 해야 했다”
(연구내용) RELaTED 프로젝트는 양방향 DH 변전소의 프로토타입을 개발하였음
- 이는 폐열을 발생시키는 공장이 그리드에 잉여 에너지를 보내는 동시에 필요할 때 에너지를 받을 수 있음을 의미함
- 이 ULT DH 네트워크용으로 개발된 개념은 세르비아 Belgrade의 대규모 네트워크, 덴마크 Vinge의 새로운 도시 개발, 에스토니아 Tartu의 운영 네트워크, 스페인 Lurreta의 기업 네트워크 등 4개 사이트에서 테스트 됨
(연구성과) 동 프로젝트는 DH 네트워크가 실제로 보다 지속 가능하고 에너지 효율적인 운영 모델로 전활할 수 있음을 성공적으로 입증함
- 연구 결과, 지속 가능한 에너지 생산을 촉진하고 에너지 낭비를 줄이며 소비자에게 비용 효율적인 난방을 제공할 수 있게 됨
- 파일럿은 열 손실을 줄임으로써 직접적인 에너지 절약을 달성했으며, 폐열을 네트워크에 주입하여 비즈니스와 소비자를 위한 추가 난방을 제공하였음
- 에스토니아의 DH 운영자는 네트워크 업그레이드에 대한 투자가 단 2년 만에 회수되었음을 발견하였으며, 온도 감소는 Tartu의 경우 연간 400MWh 범위의 열 절약을 달성했으며, 이는 열 손실의 20% 감소를 의미함
- 운영자는 전체 네트워크에 걸쳐 기술을 배포할 계획을 가지고 있으며, 일부 다른 지역 행정 및 대형 공장은 DH 운영자와 새로운 에너지 효율적인 DH 네트워크를 개발하기 위해 협의 중에 있음
(후속연구) RELaTED가 개척한 차세대 ULT DH 네트워크 기술이 유럽 전역에 갖춰질 경우 상당한 에너지 절약을 달성할 수 있을 것임
- “건물이 유럽 에너지 소비의 약 40%를 차지하고 난방이 이 중 상당 부분을 차지하고 있으므로 이러한 에너지 절약은 매우 중요하다. 낮은 작동 온도와 양방향 전달은 열 손실을 줄이는 것 외에도 재생 에너지 및 폐열원의 대규모 흡수를 허용한다.” (Garrido Marijuan)
- 때문에 RELaTED 프로젝트에서 개척한 차세대 ULT DH 네트워크는 유럽의 녹색 전환의 핵심 부분이 될 수 있을 것임
- “이 프로젝트는 작은 진전에 불과하지만, 우리가 DH 시스템에 가져야 할 방향에 매우 가깝다. 에너지를 절약하려면 DH 네트워크의 작동 온도를 낮춰야 하며, RELaTED는 이를 위한 해결책의 일부를 보여주었다.”
RELaTED
- 펀딩 : SOCIETAL CHALLENGES – Secure, clean and efficient energy
- 기간 : 2017.11.01.~2022.06.30.
- 예산 : 약 465만 유로 (EU 지원 394만 유로)
- 총괄 : FUNDACION TECNALIA RESEARCH & INNOVATION (스페인)
SOURCE : European Commission R&I Success Stories
