전기기술세션, A6 임용배 (tree@kesco.or.kr) 1
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IPCC( 기후변화정부간위원회 ; Intergovernmental Panel on Climate Change) 3
IPCC 제4차보고서 - 지난 100년 (1906~2005) 간평균 0.74 상승 - 1850년이후가장더웠던해순위 12 중 11가 1995~2006년 2050 Pathways Analysis(Department of Energy and Climate Change ; UK) : 6가지의탄소배출경로분석 에너지수요감축 ; 난방, 교통, 산업부문의에너지를상당부분전력으로대체 탈탄소화필요 ( 원자력, 신재생에너지, 탄소포집 ) IEA(International Energy Agency) : 2030년까지 3.3% 성장유지, 2 이내로온도상승억제 140억톤의 CO2 감축필요 ( 전력 : 30 x 10 12 kwh) 100억가구의주택이 1년간사용량에너지소비효율개선필요 객관적이고신뢰성있는결과를도출할수있는전기관련전문기관 4
IPCC Special Report on Emissions Scenarios 2000 5
2000toe(2600~2400 개 ) 에너지다소비사업자 2011 년 470 개사업장 (60%) 에너지다소비및온실가스다발생사업자 에너지소비자 건축물부분에서의온실가스감축 조직내에서의에너지관리 (KS A ISO 50001) 6
1 에너지진단은에너지다소비사업자의전력및열에너지의발생과변환, 전송, 사용등의부문에서에너지를소비하는시설전반에걸쳐에너지이용의흐름을파악하여손실요인의발굴과에너지절감을위한대책및경제성분석등최적의개선안을도출하는과정을제공하는기술컨설팅제도에너지진단기준과고객과의협의에따라에너지사용실태를파악하고평가하여개선을위한결과물을객관적으로도출하는하나의체계적인입증절차 에너지다소비사업자 : 2,000TOE 이상 2 연간에너지사용량 에너지진단주기 20 만 TOE 이상전체진단 : 5 년 / 부분진단 : 3 년 20 만 TOE 미만 5 년 TOE(Ton Oil Equivalent, 석유환산톤 ) : 여러가지단위로표시되는에너지원별발열량을원유 1 kg의발열량 (10,000 kcal ) 으로환산한값 7
에너지진단의정의 에너지이용효율향상과함께온실가스감축을효과적으로수행하기위한수단 1차에너지를사용하는모든산업분야에서효과적에너지활용의점검및측정, 문제점에대한개선책을제시하는기술컨설팅 - 설비별운전상태점검 - 합리적인에너지사용모델제시 ( 비용절감 + 온실가스배출감축 ) 에너지진단의목적 해당설비에서얼마만큼의에너지가소요되는지추측 개선및절약을위한기회를도출 에너지효율프로젝트나프로그램의유효성평가 8
에너지진단준비 진단기준정의 진단범위정의 진단팀의선정 진단계획수립 확인목록준비 최초약식진단 에너지관련청구서등자료수집 예비분석에너지진단수행 자료목록작성및측정 에너지사용패턴분석 벤치마킹및비교분석 에너지효율개선잠재성판정 비용편익분석에너지진단보고 진단보고서작성에너지진단수행 실행계획준비 수행 9
에너지진단의유형 약식진단 - 에너지이용및설비의운영에대한단순분석 - 주로간단한자료를활용하고측정및자료의수집과정없음 - 초기자본투자의회수기간등에한정 상세진단 - 세부적인자료및정보필요 - 측정및자료의목록작성수행 - 에너지시스템의상세한평가 - 세부적인추천항목제공 - 경제성분석 : 원금회수기간, 내부수익률, 순현재가치, 생애주기비용등 10
에너지진단의기준 진단의목적 진단의유형 진단방법론및표준 참여인력 장소및설비의경계 진단일정 보고요건에너지진단의범위 자원고려 ( 인력, 시간, 경계, 분석의수준, 기대되는결과, 상세의정도, 예산 ) 상세진단의목적에의존 정부또는기업의진단프로그램에의해정의 11
진단팀및지원팀구성 유용한결과도출을위한핵심적인결정사항 최고경영진및사업부담당과협의, 고객내부직원의협조 타사업장의인력은새로운시각으로의검토가능 진단팀리더는참여인력선정및배분, 역할과책임결정 특히안전에대한주지및전담인력선정계획의수립 진단전략및범위, 절차에대한초안수립 생산일정등을고려한단계별진단일정표, 진단시간및기간 상위우선순위를갖는진단의요소 진단팀각구성원의책무와작업 진단보고서의형식및윤곽 12
확인목록의준비 유용한결과도출을위한핵심적인결정사항 에너지진단시취할조치 수집하여야할자료및정보 현재설치되어있는측정장비및기록된자료 에너지진단시요구되는측정및측정되는파라미터의목록 상세판정을위한주요장비 진단보고서의주요구성목록 기타주요고려사항방문조사를통한간이진단 : 상세진단방법및설비조사, 현재의관리상태관련정보의수집 : 청구서, 생산자료, 기후, 설비의상태등예비분석 : 에너지흐름확인 에너지관련청구서분석 13
에너지사용량의조사및측정 전기부하의조사 : 부하의확인및분류, 수요의정량화, 수요프로파일해석 - 전기가어디에서소비되는가? - 부하의각부분에서전기가얼마나많이, 얼마나빨리소비되는가? 절전우선순위결정 ( 부하의크기등 ) 열에너지사용량조사 - 에너지흐름도의작성 : 에너지유입및유출정량화의출발점 - 에너지흐름의종류별확인 : 에너지효율개선의잠재적요인도출 - 에너지유입및유출량추정계산 : 명판의규격, 증기흐름계량기 - 에너지시스템사용량상세계측 : 정량화를통한낭비요소확인 - 에너지균형 : 모든에너지의입출력에대한정량화 (Sankey Diagram) 14
에너지흐름종류 장비 / 기능 비고 전도 건축구조물 벽, 창문, 지붕 인지가능한공기흐름 배기및공조시스템, 유입연소공기 일반배기 잠재적공기흐름 건조공정, 장비배기, 세탁기배기 건조기배기 저온또는고온유체 생활하수, 공정의온수, 공정의냉수, 공기압 축기냉각수 온수배수 파이프열손실 증기파이프, 온수파이프, 기타고온파이프 증기파이프라인 탱크열손실 저장및오수탱크 고온유체탱크 냉각시스템방출열 냉각기, 냉장고, 냉각공정, 공조기 냉장실 증기누출및배출구 보일러 증기배출구, 분배시스템, 증숙기 15
다양한상용프로그램 : e!sankey, Sankey Editor 등 주어진시스템내의에너지손실 / 유출및취득 / 유입에대한정량적표현 에너지흐름의시각화는에너지시스템의주요에너지소비영역확인에필요 16
계절 온도 / 습도유지 당해년에서의공장의운전조건과능력에대한일반적인사항가시화 에너지사용량만의변화는공장에서에너지효율의조건을정확히반영할수없음 17
에너지사용량및생산패턴분석 부하 수요프로파일 에너지소비-생산산포도에너지성능분석및벤치마킹전기수요제어에너지효율개선에너지효율개선의비용편익분석 수명주기원가분석 : 소유, 운전, 유지보수등모든비용이고려된평가 수명주기비용분석 순현재가치분석 내부수익률분석 단순회수기간분석 에너지진단보고서 18
작업배치 ( 교대근무변경 ), 공정특성 ( 피크제어 ), 에너지시스템특성 ( 부하특성 ), 조업시간등에의존 부하설비별분석에의해상관관계확인이가능 19
정보내용 첨두부하야간부하조업시작조업중지기후영향부하주기상호작용생산영향문제영역 첨두부하주기의시간, 크기, 지속시간확인가능야간또는부재시의부하를명확히확인가능부하및첨두부하에대한조업시작의영향확인가능조업중지시부하차단의정도를확인가능전기부하에대한기후조건의영향이주간부터야간까지확인가능 ( 계절별부하프로파일의비교를통해계절별영향도확인가능 ) 많은부하분담주기는일반적으로부하프로파일로가시화시스템사이의상호작용이분명해짐 ( 예를들면, 환기댐퍼가개방되면, 전기가열을위한부하가증가된다.) 생산장비에의해증가된부하의영향은부하프로파일에서확인가능예를들면, 단주기압축기는부하프로파일로부터확인하는것이일반적으로용이 20
수요제어전략구성을위한관찰시간동안의첨두부하지속시간에대한정보제공 가변 ( 생산량과연동 ) 및고정 ( 불가결한최소소비 ) 수요에대한통찰력제공 비생산동안의부하결정에유용 21
Profile #1 : - Profile #2 : 백화점, 쇼핑센터등의주차장 Profile #3 : 업무용건축물의주차장 22
#4 #3 #2 #1 Group #1, 2 : 에너지사용량이생산량과독립적 ( 에너지관리및제어의부적절 ) Group #3 : 같은생산량에다른증기소비 ( 왜?; 온 습도, 운전자,...) Group #4 : 생산량이일정하지않다면에너지소비최적화가용이하지않음 23
1 전동기 : 유지보수 ; 적정용량의전동기 ; 가변속도가동장치 ; 역률 ; 전압불평형공기압축기 : 유지보수 ; 수요감축 ; 전자식응축수배출장치 ; 유입공기온도낮춤 ; 부하에최적화펌프 : 유지보수 ; 수요감축 ; 고효율제품 ; 적정용량 ( 전동기부하에의존 ); 가변속구동장치 ; 적정파이프사이즈 2 생산 : 공기대연료비 ; 연소공기예열 ; 산소공급전달 : 개선된연소기제어기 ; 노내에서의전달차단 : 외부로의손실 ; 노압력 ; 밀폐유지 ; 냉각저감 ; 복사열손실저감회수 : 예열 ; 증기생산 ; 흡수식냉방 24
1 에너지절약을통한원가절감및원단위개선투자및개선활동의동기부여로에너지소비율감소목표관리제목표달성을위한수단제공온실가스저감을통한기업이미지제고 2 설비별운전최적화를통한에너지손실저감및설비수명연장에너지운용의최적화모델구축을통한생산설비의안정화자체활동에필요한자료및정보확보로절감활동활성화효율적인폐에너지회수및합리적인에너지사용모델확보 25
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