(16) 폐열·냉열·감압(폐압) 기반 에너지 생산

온실가스 감축

한국형 녹색분류체계 경제활동 해설서

활동의 정의

산업공정·설비 등에서 미활용되는 폐열, 냉열, 감압(폐압)을 활용하여 전력 또는 열을 생산하는 설비를 구축·운영하는 경제활동이다.

범주

해당 경제활동에는 전력, 열 중 하나 이상을 생산, 공급하기 위하여 (1) 산업공정·설비 등에서 미활용되는 폐열, (2)액체산소, 액체질소, 액화천연가스 등이 기화할 때 방출되는 에너지 중 미활용되는 냉열, (3) 정압관리소 등에서압력 차로 발생하는 에너지 중 미활용되는 감압(폐압) 중 하나 이상을 이용하는 발전설비, 열병합 발전설비, 열 생산설비를 구축·운영하는 활동이 포함된다.

활동기준 판단 방법

해당 경제활동이 전력·열 중 하나 이상을 생산, 공급하기 위하여 폐열, 냉열, 감압(폐압)을 활용할 수 있는 설비를구축하는 경제활동인지 여부를 공정도·사업계획서 등 관련 자료를 통해 판단하여야 한다.① (설비 예시) 폐열 기반 에너지 생산설비

- 산업용 보일러 폐열 회수 설비
- 제철·시멘트·석유화학 공정에서 발생하는 고온 배기가스 회수 설비
- 산업단지 공정 폐열을 회수하여 지역난방용 열을 생산·공급하는 설비

② (설비 예시) 냉열 기반 에너지 생산설비

- 액체산소, 액체질소, 액체수소 기화 냉열 회수 설비

③ (설비 예시) 감압(폐압) 기반 에너지 생산설비

- 도시가스·산업용 가스 정압관리스 내 감압 전 설비
- 고압가스 공급망에서 발생하는 압력차를 활용한 마이크로 터빈 발전설비
- 산업 플랜트 내 고압 유체 감압 과정에서 발생하는 에너지 회수 설비

주요 용어

폐열 기반 에너지 생산 공정

열병합발전 시스템에서는 연료를 투입하여 가스터빈을 통해 1차로 전력을 생산하고, 폐열회수보일러(HRSG,Heat Recovery Steam Generator)로 폐열을 회수하여 증기터빈으로 보내면, 증기터빈에서는 회수된 폐열(증기)을활용하여 전력과 열을 2차로 생산한다. 일반 발전 시스템은 전력만을 생산하는 반면, 열병합발전 시스템은 폐열을회수하여 재사용하는 단계를 거쳐 전력과 열을 동시에 생산하기 때문에 국가 에너지 이용효율 제고에 기여하고,대기오염물질과 이산화탄소 배출량을 저감하는 친환경, 고효율 발전 방법이라고 할 수 있다.

<그림> 폐열 기반 에너지 생산

냉열 기반 에너지 생산 공정

LNG냉열은 천연가스를 사용하기 위해 수입된 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)를 –62°C에서 0°C로기화 시 발생하는 냉열(Cold Energy)의 미활용 에너지를 말한다. 액체인 LNG가 기체가 될 때 600배로 팽창되는힘을 이용해 직접 터빈을 돌려서 전기를 생산하는 직접 팽창 방식과 열을 전달해 주는 중간 매체를 사용해 터빈을구동하는 간접 방식의 원리로 작동된다. LNG 냉열발전은 별도의 연료가 필요 없는 무공해 에너지로, 연료전지발전,냉동창고 등 다양하게 활용된다.

<그림> 냉열 기반 에너지 생산

감압(폐압) 기반 에너지 생산 공정

도시가스 정압소에서는 고압의 천연가스를 가정에 보내기 위해 압력을 낮추는 감압 과정을 거친다. 이 과정에서버려지던 폐압을 터보 팽창형 발전기를 활용해 전력을 생산하고, 이때 발생하는 온도 차이를 이용해 열에너지를공급한다.

<그림> 감압(폐압) 기반 에너지 생산