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문제 정의
- 본 연구에서는 소형열병합발전의 용량 증가에 따른 LCC 분석과 CO2 발생량을 분석하여 소형열 병합발전의 용량을 최적화 하고자 한다. 소형열병 합발전을 적용하여 운전 중인 건물의 부하 데이터를 바탕으로 전력부하와 열부하 패턴을 생성하였 고, 이를 바탕으로 시뮬레이션을 수행하였다.
가설 설정
- LNG 요금은 최근 높은 상승율을 고려해 매년 10%의 상승이 있을 것으로 가정 하였다. 한국에서는 소형열병합발전 설치시 다양한 금융 혜택을 지원하고 있고 이러한 해택은 초기 투자비의 부담을 크게 완화하고 있다.
- Table 5는 LCC 분석을 위한 조건으로 초기투자비는 소형 열병합발전의 경우 kW당 1, 500천원으로가정하였다. LNG 요금은 최근 높은 상승율을 고려해 매년 10%의 상승이 있을 것으로 가정 하였다.
- 가스보일러의 효율은 90%로 가정하여 적용하였다. LNG 의 발열량은 연료의 구성비에 따라 작은 차이를 보이고 있고 본 연구에서는 9550kcal/Nn?을 적용하였다.
- 한국에서 수전 설비에 소형열병합발전의 병렬연결을 위해서는 역 전류 방지 시설이 있어야 하고, 소형열병 합발전의 발전량은 건물부하 보다 10kW 낮은 수준이어야 하는 허가 조건이 있다. 소형열병합발전의 경우 낮은 부하 조건에서 일반적으로 발전 효율이 떨어지기 때문에 Wc의 20% 이하 부하에서는 가동하지 않는 것으로 가정하였다. Fig.
- 열병합발전기의 효율은 일정한 것으로 가정하여 발전효율 32%, 열효율 53%를 적용하였다. 가스보일러의 효율은 90%로 가정하여 적용하였다.
- 소형열병합발전의 가동율을 구하기 위해서 중요한요소가 시간대별 건물의 열전비이다. 열전비의 변화에 따라 운전모드를 결정 하였고 축열조는 충분히 큰 것으로 가정하여 하루전체의 열전비가 큰 경우에 축열 전력부하 추종운전으로 가정 하였다.
- 2의 과정을 통해 이루어지며, 건물의 월별 또는 일별 부하 데이터를 바탕으로 시간대별 부하 패턴을 생성하여 소형열병합발전의 운전 결과를 분석한다. 운전 조건은 Fig. 3과 같이 생성된 열이 모두 열부하에 사용되는 조건에서만 가동 되어지는 것으로 가정 하였다. 소형열병합발전의 가동율을 구하기 위해서 중요한요소가 시간대별 건물의 열전비이다.
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