가스냉방의 전력대체 효과는 0.76kW/RT로 50만 kW급 발전소 5~6기 건설비용 억제 효과가 있다는 연구결과가 나와 주목된다.
특히 가스냉방은 동․하절기 전력수요완화와 전력수급불안 해소는 물론 발전소 건설비용 절감, 이산화탄소 배출을 감소시켜 환경보호에 기여한다는 분석이다.
한국가스공사는 가스냉방 보급확대를 통한 전력 대체효과에 대한 신뢰성 있는 분석을 위해 서강대학교 정시영 교수 등 연구진에 연구를 의뢰한 결과 이 같은 연구결과가 도출됐다고 8일 밝혔다.
정시영 교수팀은 그동안 국내에서 미흡했던 가스 냉방의 전력 대체효과에 대한 표준산정방식을 통해 연구를 수행했다.
연구결과에 따르면 가스냉방의 2007~2011년 전력 대체효과는 0.76kW/RT로 조사됐다. 또 같은 기간 가스냉방 전력피크 억제 효과는 238만~281만 kW로 50만 kW급 복합화력 발전소 5~6기 건설비용을 절감할 수 있는 것으로 나타나, 전체 냉방부하의 14~17%를 차지하는 것으로 분석됐다.
특히 가스냉방에 대한 온도제한 완화 시의 전력 대체효과는 제한온도 26℃ → 25℃의 경우 4만9000 kW 피크억제 효과를 나타냈고, 제한온도 26℃ → 24℃의 경우엔 8만4000 kW 피크억제 효과가 있는 것으로 분석됐다.
정교수는 “2011년도 시스템 에어컨 설치용량 258만5000RT에 쾌적성 이론을 적용하고, 가스냉방 온도제한을 1℃와 2℃ 완화 시 각각 4만9000 kW, 8만4000 kW의 전력 피크억제효과가 나타났다”며 “터보냉동기 등 대형전기냉방기를 고려하면 피크억제효과는 더 증가할 것으로 예측됐다”고 설명했다.
이 같은 연구결과는 그동안 사용해 온 가스냉방의 전력 대체효과 산정요소인 기기 평균 전력 대체효과를 상당히 과소평가했다는 것을 보여준다는 지적이다. 일례로 현재 사용중인 가스냉방의 전력 대체량은 평균 0.33kW/RT(GHP : 0.44kW/RT, 흡수식냉온수기 : 0.30kW/RT)로 평가되고 있다.
또 이번 연구 결과 3중 효용 흡수식 냉온수기 개발 시 COP 1.57를 달성하는 등 전기냉방 대비 경쟁력을 확보하는 것으로 확인됐다.
이에 따르면 국가적 관점에서 경제적 효과는 동일한 1차 에너지 투입량 100에 대해 전기냉방은 104.6, 2중 효용 흡수식은 96.2의 에너지 효율을 나타냈다.
연구진이 3중 효용 흡수식 냉온수기를 해석한 결과, 2중 효용보다 연료소비량이 약 27% 감소하고 COP가 0.37 정도 향상됐다. 이에 따라 COP 1.57 정도의 성능 향상이 가능할 것으로 예측돼 전기냉방보다 효율이 13% 상향될 것으로 기대됐다.
정 교수는 “일본(Kawasaki사)은 2005년 3중 효용 흡수식 냉온수기 개발 완료 후 현재 시운전을 실시하고 있다”며 “3중 효용 기술이 개발될 경우 118.7의 에너지 효율이 가능할 것으로 예상되는 만만큼 전기냉방과의 경쟁력를 위해서는 3중 효용 흡수식 냉온수기 개발이 시급하다“고 밝혔다.
특히 2중 효용 가스흡수식 냉온수기는 COP가 거의 포화 상태까지 향상됨에 따라 추가 성능 향상을 위해서는 3중 효용 흡수식 냉온수기의 개발이 필요하는 게 정 교수의 진단이다.
이와 함께 연구진은 가스냉방의 전력 대체효과에 대한 표준 산정방식을 제시했다.
정 시영 교수는 “정확하고 합리적인 전력 대체효과 산정 방법으로 가스냉방 보급 확대에 기여할 것으로 기대된다”며 “가스냉방 보급이 확대되면 천연가스 사용량이 증가해 천연가스 계절별 수요 격차를 완화하는 것은 물론 국가적으로 안정적인 천연가스 수급을 확보할 수 있고, 하절기 비축물량의 감소로 비축에 필요한 저장탱크 건설비용 절감도 기대된다”고 강조했다.
