세한에너지(대표 권영호)는 태양열, 태양광, 지열 등 신재생에너지설비의 제조부터 설계, 시공까지 전반적인 솔루션을 수행하고 있는 신재생에너지 전문기업이다.
국내 대학과의 산·학협력 체결, 해외기업과의 기술제휴 등을 통해 다양한 니즈에 부응하기 위한 시스템을 구축했다.
2009년부터 13년 연속 신재생에너지 보급사업에 참여해 국가 에너지정책에 기여하고 있으며 한국에너지공단 지정 대구, 경북지역 태양열분야 사후관리기업으로 선정돼 지역에너지보급 및 고객만족도 제고에 노력하고 있다.
안정성·경제성 확보 중점
세한에너지는 미래형 스마트 시설원예용 신재생에너지 융복합시스템 개발 및 실증을 위한 연구를 추진하고 있다. 이를 통해 아열대 작물재배에 적합한 ‘태양열에너지 융복합 열원 히트펌프 하이브리드 시스템’이 마련될 것으로 기대된다.
태양열에너지 융복합 열원 히트펌프 하이브리드 시스템에서 태양열시스템에 의해 집열되는 열은 주요 난방공급원으로 버퍼 축열조에 저장되며 차온제어에 의해 ON·OFF된다. 동절기 버퍼 축열조가 일정온도 이하로 떨어질 경우 지열히트펌프가 작동해 버퍼축열조를 가열한다.
하절기 등 난방을 사용하지 않는 기간에는 버퍼 축열조 상단부 온도가 55~60℃ 이상으로 상승하면 축열조에 저장된 열에너지를 보어홀을 통해 지중으로 보낸다. 이는 축열이기보다는 동절기에 온도가 저하된 지중온도를 재생하기 위함이다.
이때 축열조의 물은 열교환기를 통해 보어홀의 열매체로 전달된다. 이에 따라 부하가 없는 하절기에 집열되는 태양열을 지중온도 재생에 사용함으로써 잉여열로 인한 태양열집열기 과열문제를 해결할 수 있으며 히트펌프 COP도 크게 향상시킬 수 있어 에너지사용량 절감이 가능하다.
현재 경북도 영천시 북안면 반정리 스마트팜 조성단지 내 8,000m² 규모 부지에 구축되며 주요 에너지원은 태양열집열기 494.64m², 지열시스템 90RT으로 이를 보조하기 위한 축열조 150톤이 설치된다.
재배온실은 2동으로 구성되며 계절간 에너지균형을 맞추기 위해 BTES로 계간축열을 실시한다. 현재 시설원예 적용 온실작업동의 설계를 진행하고 있다. 시스템은 생산온도가 45℃ 이상일 경우 난방으로 직접 공급하며 45℃ 미만일 경우에는 히트펌프를 통해 50℃로 승온 후 사용한다.
과열방지를 위해 축열조 상단부 온도가 60℃ 이상이거나 비 동절기에 발생하는 잉여 태양열은 모두 지중으로 축열된다.
이를 통해 동절기 지열에너지 사용으로 낮아진 지중온도를 보상해 안정적인 에너지생산이 가능할 것으로 기대된다.
정재용 세한에너지 상무는 “하절기 잉여 태양열로 인한 과부하를 예방할 수 있도록 시스템이 구성됐다”라며 “연간 총 난방부하는 461MWh이며 부분부하 운전이 전체 운전의 95%를 차지하는 것으로 나타나 최대부하에 맞춰 시스템을 구성하지 않고 피크부하에 대응할 수 있는 보조열원을 고려하고 있다”고 밝혔다.
이어 “태양에너지 융복합 열원 히트펌프 하이브리드 시스템의 연간 에너지비용은 420만원 수준으로 화석연료인 등유는 3,800만원, 전기요금은 2,100만원인데 반해 매우 낮은 것으로 나타났다”고 덧붙였다.
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