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Oct 15, 2023

뉴질랜드 산업은 매초 108리터의 휘발유를 태웁니다.

와이카토 대학교 공정 및 에너지 공학 수석 강사

와이카토 대학교 공정 및 에너지 공학 수석 강사

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뉴질랜드는 산업 공정에 필요한 열을 발생시키기 위해 석탄과 천연가스로 매초 108리터에 해당하는 휘발유를 연소합니다. 산업 열을 위한 화석 연료의 연소는 뉴질랜드 에너지 관련 배출량의 28%를 발생시킵니다.

산업에서는 주요 식품 가공, 주택 건축 자재 제조, 일상용품 포장 생산 등 다양한 활동을 위해 막대한 양의 열이 필요합니다.

그러나 2050년까지 순제로 탄소 경제를 달성하려면 화석 연료를 태우는 대신 산업 열을 생성하는 재생 에너지 기술의 사용을 늘려야 한다는 것은 매우 분명합니다.

정부는 저탄소 및 재생에너지로의 전환을 추진하기 위해 당근과 채찍 접근 방식을 사용하고 있습니다. "스틱"은 업계가 2037년까지 저온 및 중온 열 응용을 위한 석탄 보일러를 단계적으로 폐지하도록 요구합니다. 새로운 천연가스 탐사도 사실상 종료되어 향후 가스 공급이 감소할 것입니다.

"당근"은 탈탄소화 이니셔티브에 대한 정부 투자 기금입니다. 지금까지의 결과는 매우 중요하며, 업계에서는 에너지 효율성 향상, 바이오매스 보일러, 전극 보일러 및 열 펌프(때때로 전기 또는 열 배터리와 결합)와 같은 검증된 진정한 솔루션으로 전환하고 있습니다.

이러한 기술은 깨끗하고 친환경적이지만 산업 요구에 맞게 확장할 수도 있습니다. 이러한 다양한 옵션이 무엇인지 살펴보겠습니다.

첫 번째 옵션인 에너지 효율성 향상은 모든 산업 기업이 탈탄소화 여정을 시작해야 하는 곳입니다. 우선적으로 열을 공급할 필요성이 줄어듭니다. 열 수요를 최소화한다는 것은 교체용 보일러의 용량이 작아져 투자 비용이 절감된다는 의미이기도 합니다.

두 번째 옵션은 바이오매스 보일러를 사용하는 것입니다. 지난 몇 년 동안 바이오매스 보일러는 여러 대규모 산업 현장에 출시되었습니다.

이러한 보일러는 일반적으로 톱밥, 목재 칩, 목재 펠릿 등 목재 가공 부문의 부산물인 바이오 연료를 연소하여 현장에 필요한 증기와 온수를 생성합니다. 예를 들어, Fonterra는 현재 Waitoa 현장에 새로운 30MW 바이오매스 보일러를 건설하고 있습니다.

더 읽어보기: 뉴질랜드 농부들은 배출 비용을 지불해야 할 경우 '탄소 누출'을 걱정하지만 장기적인 게임을 통해 이익을 얻을 수 있습니다.

바이오매스 보일러는 화석 연료 보일러와 유사한 대체품을 제공합니다. 그러나 그 사용은 간단하지 않습니다. 최근 시장의 급속한 확장, 바이오매스 공급원에 대한 불확실성 및 수요 증가로 인해 저비용 바이오매스의 향후 가용성이 어떻게 될지는 아무도 모릅니다.

세 번째 옵션은 전극 보일러를 사용하는 것입니다. 설치 비용이 저렴하지만 전기를 에너지원으로 사용합니다. 이 열 비용은 일반적으로 화석 연료보다 3배 더 비쌉니다. 또한 업계는 일별 및 계절별로 가격이 급격하게 변하는 전기 현물 시장에 자주 노출되어 위험과 기회를 모두 제공합니다.

유제품 제조업체이자 공급업체인 Open Country Dairy는 Simply Energy의 "스마트 제어" 기술을 활용하여 최근 기존 석탄 보일러 옆에 전극 보일러를 설치했습니다. 전극보일러는 전기요금이 높으면 꺼지고 석탄에 부하가 옮겨지고, 전기요금이 충분히 낮아지면 다시 켜진다. 이는 비용 효율적인 솔루션이지만 석탄이 단계적으로 폐지됨에 따라 변함없이 임시 조치입니다.

네 번째 옵션인 열 펌프는 다른 유형의 기술을 사용합니다. 서류상 산업용 히트펌프는 종종 더 낮은 가열 온도에서도 바이오매스 또는 전극 보일러보다 성능 수준을 2~3배 이상 달성할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 성능이 향상되면 그에 비례하여 운영 비용도 낮아집니다. 현재 히트펌프 기술은 약 90°C까지 가열할 수 있습니다.