에너지 이슈(Electricity Issue)

[에너지] 500°C 증기 생성 열원 및 최적 공장 위치 Top 3 추천!

Min,P.E. 2024. 4. 30. 19:39
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안녕하세요 여러분 민(Min) 입니다. 이번 포스팅에서는 증기 에너지를 사용하는 공장 부지 선정에 대한 이야기를 해보고자 합니다. 

증기 생성 열원 그리고 최적 부지 선정에 대한 이야기를 지금부터 시작합니다. 

 

## 500°C 증기용 공정 열원:


500°C 증기를 생성하기 위한 세 가지 유망한 공정 열원은 다음과 같습니다.

1. **화석연료 연소 보일러:** 이는 천연가스, 석탄 또는 연료유를 사용하여 보일러의 물을 가열하여 증기를 생성하는 전통적인 방법입니다. 저렴하고 안정적이지만 다음과 같은 단점이 있습니다.
 * **높은 CO2 배출:** 이는 기후 변화에 영향을 미치며 향후 규제에 직면할 수 있습니다.
 * **연료 가격 변동:** 천연가스와 석유 가격은 변동이 심할 수 있습니다.

2. **열병합 발전(CHP) 발전소:** 이 발전소는 전기를 생산하고 폐열을 모아 증기를 생산합니다. 이 특징을 보면,
 * **효율성:** CHP는 폐열을 활용하여 전체 연료 소비를 줄입니다.
 * **배출 감소:** 기존 보일러보다 환경 친화적일 수 있습니다.
 * **신뢰성:** 많은 CHP 발전소가 지속적으로 가동되어 안정적인 열 공급을 보장합니다.
 * **비용:** CHP 발전소는 초기 투자가 필요하지만 장기적인 비용 절감 효과를 제공할 수 있습니다.

3. **지열 에너지:** 지구 중심부의 열을 활용합니다. 다음과 같은 특징이 있습니다. 
 * **청정 에너지:** 연소가 없다는 것은 배출이 최소화된다는 것을 의미합니다.
 * **안정적인 온도:** 지열정은 일관된 열원을 제공합니다.
 * **위치 의존성:** 지열 자원은 특정 지역으로 제한됩니다.
 * **탐사 비용:** 지열정을 찾고 개발하는 데 비용이 많이 들 수 있습니다.

## 공장의 유망 위치:

1. **아이슬란드 레이캬비크:**
 * **장점:** 풍부한 지열 자원은 고온에서도 깨끗하고 안정적인 열을 제공합니다.
 * **단점:** 원격 위치는 원자재 및 완제품 운송 비용을 증가시킬 수 있습니다.

2. **미국 텍사스주 휴스턴:**
 * **장점:** 안정적이고 저렴한 열 공급을 제공하는 대규모 CHP 인프라입니다. 강력한 화학 산업의 입지는 숙련된 인력과 잠재적인 파트너십에 대한 접근을 제공합니다.
 * **단점:** 기존 CHP 발전소의 높은 CO2 배출량은 장기적으로 이상적이지 않을 수 있습니다. 앞으로 환경 규제가 더욱 강화될 가능성이 있습니다.

3. **네덜란드 로테르담:**
 * **장점:** 유럽의 주요 항구 도시는 원자재 및 제품의 수출입을 용이하게 합니다. 로테르담에는 인근 공장에서 폐열을 회수하여 화석 연료에 대한 의존도를 줄일 수 있는 대규모 산업 클러스터가 있습니다.
 * **단점:** 폐열의 가용성이 제한적일 수 있으며 다른 시설과의 추가 계약이 필요할 수 있습니다. 네덜란드에는 지열 자원이 부족합니다.


## 장점과 단점 비교:



## 백업 계획: 만약 열공급이 원활하지 않을 때는 어떤 방법을 사용해야할까요?

* **현장 백업 보일러:** 주 열원이 고장날 경우 소형 연료 연소 보일러를 백업으로 사용할 수 있습니다. 이는 주 열 공급이 복원될 때까지 중요한 공정 요구 사항을 충족할 수 있도록 크기를 조정해야 합니다.
* **계약 합의:** 가동 중단 시간에 대한 처벌과 함께 공급 보장을 위해 열 공급업체와 협상합니다. 인근의 다른 CHP 발전소나 지열 시설의 백업 옵션을 살펴보세요.
* **프로세스 재설계:** 가능하다면 더 낮은 온도에서 작동하거나 전기 저항 히터와 같은 대체 가열 방법(비효율적이지만)으로 작동하도록 프로세스를 재설계하는 것을 고려하십시오.

최적의 위치와 열원 선택은 다음과 같은 요소를 고려한 비용 편익 분석에 따라 달라집니다.

* **연료비 및 배출가스 규제**
* **인프라에 대한 자본 지출**
* **열 공급의 신뢰성**
* **원료 및 시장에 대한 근접성**
* **숙련된 인력의 가용성**

이러한 요소를 신중하게 평가함으로써 화학 공장은 특정 요구 사항에 가장 적합한 위치와 열원을 선택할 수 있습니다.

 

위의 내용이 도움이 되셨길 바라며, 이만 이번 포스팅을 마칩니다. 

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