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나무에너지연구소 - 바이오에너지마을을 위한 기술파트너 - 로컬에너지 + 중앙집중형 에너지 공급 시스템 개요

로컬에너지

지역에 (이미) 존재하는 에너지원을 토대로 지역에서 필요한 에너지를 생산할 수는 없을까요? 로컬에너지를 활용한 분산형 에너지 공급은 이 지점에서 시작됩니다. 지역내에서 에너지원을 생산하는 것 만큼이나 중요한 것은 지역내에서 소비 가능한 구조를 만드는 것입니다. 이는 대규모 단위의 수력, 풍력 또는 원자력 발전소에서 생산된 에너지를 다른 지역으로 배달하는 방식과는 근본적인 차이가 있습니다. 


로컬에너지 + 중앙집중형 에너지 공급 시스템 개요

Bild_에너지공급망.jpg

(중앙집중형 에너지 공급시스템 개념도 _ http://www.energievision-frankenwald.de)


독일 바이에른 지방에 위치한 바이오에너지마을 공동체 프랑켄 국립공원(Bioenergiedorf-Gemeinden im Frankenwald)의 사례를 중심으로 로컬에너지를 기반으로 하는 중앙집중형 에너지 공급 시스템의 개략적인 개요를 사례를 통해 알아보도록 하겠습니다. 

중앙집중형 열공급시스템은 전체를 3개의 그룹으로 나눌 수 있는데요, 에너지를 공급하는 에너지 공급원과 에너지를 사용하는 에너지 사용자, 그리고 공급원과 사용자를 연결하는 열공급망입니다. 먼저, 에너지 공급원은 우드칩보일러(1), 바이오가스시설(2), 공장에서 나온 폐열(3)과 소규모 열병합발전시설(Blockheizkraftwerk)(4)이며, 에너지 사용자는 주거지(6)와 교회(7), 시청(8) 및 학교시설(9)입니다. 생산된 에너지는 열공급망(5)를 통해 공급되며, 공급망 시스템을 통해 전체 에너지사용자와 에너지공급원이 연결됩니다. 우리나라의 경우 열병합발전(에너지 공급원)을 통해 신도시에 난방열을 공급하는 지역난방배관(열공급망)을 떠올리시면 이해가 쉬우실 것 같습니다. 

그림에서 붉은색선은 공급되는 급탕 및 난방에너지를 의미하며, 파랑색 선은 각 가정이나 공공건물에서 사용 후, 다시 열공급원으로 회수되는 회수에너지를 의미합니다. 열공급망을 통해 열사용자에게 공급된 에너지는 (가정용)열교환기를 거쳐 축열조에 저장되며, 사용 후 잔열교환기를 통해 재사용됩니다. 농가의 경사지붕과 공장 및 학교의 평지붕에 설치된 태양광발전설비를 통해 마을에 필요한 전기를 추가적으로 생산하고, 사용 후 남은 전기는 매전하여 수익을 올리는 구조입니다.