수도시설 에너지효율 향상 방안에 대한 연구

Abstract

2014년 상반기까지 100달러선을 유지하던 국제유가가 최근 급락세를 나타내고 있는데, 특히 셰일오일 등 비전통적 원유의 생산 증가로 공급은 확대된 반면 글로벌 경기회복 지연 등으로 원유수요 증가세가 둔화하고 있기 때문이다. 국제유가 하락에도 불구하고 지속적인 기술혁신에 의한 원가하락, 온실가스 저감을 위한 환경규제를 강화하여 신재생에너지 투자 확대나 전력수요관리 등 시장 중심으로 국가 에너지정책이 재편 추진되고 있다.

우리 생활에서 필수 불가결한 양질의 용수를 공급하기 위해 많은 전기에너지를 사용하고 있으며, 수도사업장 전력사용량 절감을 위한 에너지 효율을 판단하는 척도로 전력원단위(kWh/㎥)를 사용하고 있다. 수돗물은 취수․도수․정수․송수․배수․급수과정을 거쳐 수용가에 공급된다. 이때, 일반적으로 취수․도수․송수 과정에서 고압 대용량 펌프모터 가동이 전력소비에 의한 간접배출의 99%를 차지하고 있다.[1]

본 연구에서는 사업장(정수장, 가압장 등) 에너지 절감요소를 발굴ㆍ개선하여 지금까지의 에너지 절감한계를 극복하고자 전력감시시스템(EnMS)을 활용하여 각 공정 및 설비별 에너지 사용현황을 실시간으로 검출하여 전력소비 패턴, 전력원단위 분석 및 체계적인 에너지 관리방안 등을 연구하여 수도사업장 에너지 효율 향상 및 최적운영방안을 제시하고자 하였다. 특히 금산정수장 등의 공정별 전력원단위를 측정, 분석한 후 이 데이터를 기초로 하여 부하시간대를 고려한 전력원단위 및 연간 평균 용수공급량을 기준으로 한 전력원단위를 산출하였다. 그리고 전년도 전력원단위와 비교하여 연간 평균 용수공급량을 기준으로 한 운전점이 최적의 운전점이 됨을 도출하여, 전력사용량 및 전력원단위를 절감하는데 그 목적이 있다.