소형열병합발전 도입 추진 사례 Ⅰ ( 수원역사 )

1. 소형열병합발전 도입 추진 사례 Ⅰ (수원역사)

2. Contents Ⅰ. 서 론 Ⅱ. 열병합발전 시스템 구성 Ⅲ. 도입 효과 Ⅳ. 문제점 및 건의사항 Ⅴ. 결 론 - 1 -

3. Ⅰ. 서 론 1. 수원역사 건물 개요 소 재 지 - 수원시 권선구 매산로 1가 18번지 용 도 - 백화점, 수원역사, 극장 건축규모 - 지상6층, 지하3층 - 연면적 129,933 m2 (39,357평) - 2 -

4. Ⅰ. 서 론 2. 수원역사 건축 이력 · 1993.12 : 수원민자역사 사업주관자 모집 (철도청) · 1995. 3 : 애경유지공업㈜ 사업주관자 선정 · 1995. 5 : 수원역사 주식회사 법인 설립) · 1995. 10 ~ 1998. 8 : 건물 기본설계 및 상세 설계 · 1997. 5 ~ 1998. 8 : 열병합발전 설비 설계 반영 · 1998. 6 : 건축허가 취득 · 1999. 7 : 시공업자 선정 (한진중공업) · 1999. 8 : 건축 공사 착공 · 2000. 4 : 열병합발전 설비 입찰 (4개사 참가, ㈜삼천리 선정) · 2000. 6 : 열병합발전 설비 공사 계약 체결 · 2001.12 : 열병합발전 공사 착공 · 2003. 2 : 열병합발전 공사 준공 · 2003. 2. 13 : 수원역사/ 애경백화점 준공 - 3 -

5. Ⅰ. 서 론 3. 설비 현황 1) 냉·난방 설비 - 4 -

6. Ⅰ. 서 론 2) 수전 설비 3) 열병합 설비 - 5 -

7. Ⅰ. 서 론 4. 도입 배경 1) 특고전압 (154kV) 수전 회피 - 154kV 수전에 따른 막대한 공사비용 소요 예상 - 열병합 발전설비 도입에 따른 수전설비 축소(154kV → 22.9kV)로 지상공간의 타 용도 활용으로 공간 활용도 상승 및 전기공사비 대폭 절감 2) 운영비용 절감 - 면적당 에너지소비량이 많은 백화점의 특성 상 운영비용 절감 필요 - 백화점 업무시간의 전력 Peak-Cut으로 전기 기본요금 절감 - 열병합 발전설비 도입에 따라 전력 및 열 부문 사용요금 절감 3) 안정적인 전원공급설비 확보 - 비상발전기 겸용의 열병합발전 설비 도입으로 안정적 전원공급 도모 - 발전과정에서 발생하는 배열을 활용하여 열원설비 다원화 4) 국가 에너지산업에 기여 - 열병합 도입으로 전력과 가스의 수급불균형을 개선하여 국가 에너지산업에 이바지 - 6 -

8. Ⅱ. 열병합발전 시스템 구성 1. 시스템 구성 1) 설비 개요 배기가스 열교환기 한전 LNG 공급 중온수흡수식냉동기 LNG 공급 흡수식냉동기 저탕조 LNG 공급 보일러 - 7 -

9. Ⅱ. 열병합발전 시스템 구성 2) 가스엔진 발전기 사양 - 8 -

10. ④ ③ ② ⑤ ① ⑥ Ⅱ. 열병합발전 시스템 구성 3) 전력설비 구성 - 9 -

11. Ⅱ. 열병합발전 시스템 구성 4) 배열이용설비 구성 2차측 공조장비에 연결 (역사 난방) 백화점 급탕 역사 급탕 ⑤ ③ ④ ① ② - 10 -

12. Ⅲ. 도입 효과 1. 도입 효과 1) 예상 효과 ① 특고압 (154kV) 수전 회피로 초기투자비 절감 - 특고압 수전설비 도입 회피로 공사비용 절감 및 수전시설 설치공간 축소로 공간활용도 상승 (수전설비 설치비용 절감액 : 약 71억원) (VAT 별도, 단위 : 천원) ※ 열병합발전 설비 등 추가비용 감안시 약 40억원 절감 효과 발생 ② 저금리의 에너지이용합리화자금 도입으로 현금흐름 개선 및 경영안정화 기여 ③ 전력 및 열원설비 다원화로 에너지 공급 설비 신뢰도 제고 ④ 운영비용 절감 예상액 (연간 약 5.4 억원) (VAT 별도, 단위 : 천원) - 11 -

13. Ⅲ. 도입 효과 2. 실제 운영비 절감 1) 산출 기준 (VAT 별도) ※ 수원역사 준공 당시 열병합발전 소매요금 부재로 업무난방/ 냉방 요금 적용 - 12 -

14. Ⅲ. 도입 효과 2) 실제 운영비용 절감 내역 (VAT 포함, 단위 : 천원) ※ 배열 판매 이익금 포함 - 13 -

15. Ⅲ. 도입 효과 3. 제안 대비 실제 절감액 비교 ■ 운영비 비교 (VAT 포함, 단위 : 천원) - 14 -

16. Ⅲ. 도입 효과 4. 절감액 감소 원인 분석 1) 에너지 요금 변동 ① 가스요금 인상 및 전력요금 인하로 열병합발전 경제성 저하 - 설치제안 시기인 2000년 대비 전력요금 : 평균 5.4원/kW (7%) 인하(일반용 선택Ⅱ 고압A) 도시가스 요금 : 평균 80.6원/ Nm3(25.7%) 인상(업무난방 / 냉방용) (※ 동기간 물가상승률 = 17.0 %) (2005년 현재 업무난방 32.9%, 냉방용 36.5% 인상) - 에너지요금 변동에 따라 45,421 천원 절감액 차이 (절감액 차이의 47.6%) 발생 전력요금대비 29.7 % (업무난방) 41.3 % (냉방) 인상 22.7 % 34.3 % 절감액 47.6% 17.0 % 전력요금 물가상승률 도시가스 (업무난방) 도시가스 (냉방) -7.0 % - 15 -

17. Ⅲ. 도입 효과 2) 열병합발전 가동시간 감소 ① 도시가스 요금 인상 및 전력요금 인하에 따른 열병합발전 가동시간 감소로 절감금액 감소 - 예상 : 2,000 시간/ 년 → 실제 : 1,300 시간/ 년 - 예상 절감액 대비 45,000 천원 절감액 감소 ② 하절기 최대부하 및 중부하시간, 동절기 최대부하시간을 제외한 타 시간대에는 수전단가 대비 열병합발전 경제성 부족 - 춘추절기 전체 시간대 열병합발전 경제성 부족 (배열이용효율 저하 및 저렴한 전력요금) - 신설된 열병합 전용 요금으로도 경제성 미흡 ③ 중부하 시간대에도 경제성을 확보할 수 있는 가스요금 제도 도입 필요 - 16 -

18. Ⅲ. 도입 효과 3) 기타 요인 ① 백화점 및 수원역사 이용인구 감소로 에너지사용량 감소 - 장기 내수침체 및 개점초기 영업부진에 따른 백화점 이용인구 부족 - 1호선 병점역, 세류역 개통에 따른 수원역사 이용인구 분산 ② 하절기 평균온도 저하로 냉방부하 축소 - 비교기간인 2003년 6월 ~ 2004년5월 기간동안 10년 평균 온도 대비 7월 평균온도 : 1.8℃ / 8월 평균온도 : 1.5℃ 저하 25.6℃ 25.7℃ 23.8℃ 24.2℃ - 17 - <수원시 월평균온도 비교>

19. 소형열병합발전 도입 추진 사례 Ⅱ (연수주공3차 아파트) - 18 -

20. Contents Ⅰ. 서 론 Ⅱ. 열병합발전 시스템 구성 Ⅲ. 도입 효과 Ⅳ. 결 론 - 19 -

21. Ⅰ. 서 론 1. 연수주공3단지 APT 개요 소 재 지 - 인천시 연수구 연수3동 578-2 1 준 공 일 - 1993년 10월 28일 2 건축 규모 - 지상 15층 / 지하 1층 (8개동) - 연면적 70,021 ㎡ (21,181평) 3 - 20 -

22. Ⅰ. 서 론 2. 기존설비 현황 1) 난방 설비 2) 주요 수전설비 및 비상 발전기 - 21 -

23. Ⅰ. 서 론 3. 도입 배경 1) 기존 중앙난방 시스템의 난방 및 급탕 공급 불편해소 • 중앙난방 사용시 동절기 세대별 난방온도 불균형으로 주민불편 발생 • 온수공급 불안정으로 인한 급탕 사용 불편 • 열병합발전 배열로 24시간 난방 및 온수를 공급하여 주민불편 해소 2) 고효율 에너지 절약시스템 도입을 통한 에너지 절감 • 열병합발전으로 자가발전하여 비싼 주택용 누진제 전기요금을 대폭절감 • 배열회수를 통한 보일러 연료요금을 대폭절감 3) ESCO 사업을 통한 투자비 부담 해소 • 고효율 기기에 대한 정부 무상 지원금 혜택으로 투자부담 해소 • 절감금액으로 초기투자비 무상상환 - 22 -

24. Ⅱ. 열병합발전 시스템 구성 1) 시스템 개요 보조보일러 한국전력 수전 30% 65% 전력공급 70% 배열공급 35% 난방 열교환기 열병합발전 급탕 급탕탱크 - 23 -

25. Ⅱ. 열병합발전 시스템 구성 2) 가스엔진 발전기 사양 모듈 컨트롤 판넬 연소공기 In 터보챠져 발전기 연소공기 Out - 24 -

26. Ⅱ. 열병합발전 시스템 구성 3) 전력설비 구성 한국전력 한국전력 보호계전기 한전 역송방지 및 발전기 보호 열병합발전기 G TR3 TR2 TR1 발전기용 변압기 승압용(380V→ 22.9kV) 디젤발전기 세대부하 세대부하 일반부하 바상부하 - 25 -

27. Ⅱ. 열병합발전 시스템 구성 4) 배열이용설비 구성 ② 중온수보일러 ④ 열교환기 각 동별 설치 공 급 헤 더 난방공급 급탕공급 환 수 헤 더 급수 연수주공 3단지 ③ 급탕탱크 ① 열병합발전기 - 26 -

28. Ⅲ. 운영 효과 고효율의 열병합발전 설치를 통한 관리비 절약 - 기존 보일러가 B.C임에도 불구하고 년간 1억 8천만원의 관리비 절감(24.1%) - 27 -

29. Ⅲ. 도입 효과 실제 운영 효과