경제성이 낮은 저가, 저온의 열수요처 대응이 가능한 열저정장치 열택배기술이 개발된다.

한국에너지기술평가원은 제4차 에너지기술개발사업 신규지원 대상과제에 ‘상변화‧화학축열 기반 열저장장치 열택배 기술’이 포함됐다.

최근 들어 열택배 기술은 경제성이 낮은 저가, 저온의 열수요처 대응이 가능한 기술로서 관심이 높아지고 있다.

또한 산업단지에서 나오는 폐열의 활용처를 확대해 에너지의 질적수요를 관리하고 효율향상이 필요한 시점에서 네트워크 구축비용의 부담으로 인해 버려지는 미활용 에너지를 수십 km내 수요처와 연계하는데 유용한 기술이다. 폐열원, 수송, 소재 등에 파급효과가 높아 신사업 창출이 가능하다.

현재는 즉시 상용화가 가능한 고체‧액체 현열기술 기반으로 사업화 준비가 이뤄지고 있다. 향후 기존 기술이 이송에 있어 불리한 부분인 낮은 열저장밀도에 따른 무게나 부피 측면을 극복하기 위해 상변화 또는 화학반응 기반 열택배 기술이 향후 유망한 기술로 전망되고 있다.

제철산업, 화학플랜트, 산업단지 등에서 나오는 폐열을 중심으로 수십km이내의 배관네트워크 구성 시 경제성 확보가 어려운 저가열수요처인 음식물 쓰레기 건조, 비료‧연료용 축분건조, 비닐하우스, 목욕탕, 복지시설 등과 연계된 배관 독립형 열 네트워크를 구성할 수 있다.

이에 따라 과제는 물질의 상변화 또는 화학반응인 열화학물질과 반응물의 분리‧결합에 의한 흡열‧발열반응 등을 이용하는 열저장장치와 이를 수송 가능한 형태로 구성한 열택배 장치를 이용해 열원과 수요처를 배관 네트워크 없이도 연계가 가능한 비즈니스모델 개발을 한다.

또한 산업단지의 폐열을 저장해서 수요처로 이송해 활용하는 방식을 통해 산업단지의 폐열활용도를 향상하고 이산화탄소 배출을 저감할 수 있도록 한다.

이번 기술개발로 기존의 석유‧가스‧전기사용 방식에 비해 저렴한 열을 공급받아 사용가능한 수익구조 제시하고자 한다.

이번 과제의 핵심기술은 △기존 현열축열대비 축열밀도 높은 물질 △온도‧배출주기 적합, 반복 축방열 시 성능저하와 변형이 적고 가격 저렴한 축열물질 개발 △열원의 폐열 배출 형태에 적합한 회수 효율이 높은 축열 구조 등이 필요하다.

특히 △수요처 온수 또는 온풍 활용 시 기존 사용형태와 호환성 높은 연결 구조 △수요처 온수 또는 온풍의 온도‧유량 조건에 탄력적 대응 가능한 방열 구조 △단시간내 축열 및 방열이 가능한 효율적인 열교환 구조 △열저장장치 내 물질 교체 필요시 교환이 용이한 구조의 축방열시스템 △수송수단과 결합 또는 분리가 용이한 구조 등도 포함된다.