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Korean Chemical Engineering Research, Vol.56, No.1, 6-13, February, 2018
DOI10.9713/kcer.2018.56.1.6  Export Citation
화력발전소 온배수열 활용 시설하우스 열공급 모형 경제성분석 연구
An Economic Analysis of the Effluent Heat Supply from Thermal Power Plant to the Farm Facility House
엄병환†, 안차수1
  • 국립한경대학교 화학공학과 거대억새에너지사업단, 17579 경기도 안성시 중앙로 327
  • 1경남대학교 미디어커뮤니케이션학과, 51767 경상남도 창원시 마산합포구 경남대학로 7
Byung Hwan Um†, and Cha Su Ahn1
  • Department of Chemical Engineering and Interagency Convergence Engergy on New Biomass Industry, Hankyong National University, 327, Jungang-ro, Anseong-si, Gyeonggi-do, 17579, Korea
  • 1Department of Media Communiction, Kyungnam Univeristy, 7, Gyeongnamdaehak-ro, Masanhappo-gu, Changwon-si, Gyeongsangnam-do, 51767, Korea
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초록
석탄화력발전소 온배수열 활용하여 발전소 인근지역 시설농업에 난방열을 공급하는 사업의 배관투자비는 설치거리에 비례하여 증가하고 발전소와 떨어진 거리는 경제성 확보에 문제를 낳는다. 또한, 설치거리가 짧은 경우는 난방열 수요 확보가 어려워 경제성 확보의 문제가 있을 수 있다. 본 연구에서는 기준 열배관로 신설길이 1 km에 대한 경제성 평가와 열배관로 신설길이 변동에 따른 민감도를 정부지원금 수준, 난방열 수요량 수준과 정부지원금 증가에 따른 경제성 확보가능 열배관로 신설거리 수준에서 분석하였다. 분석결과 기준 열배관로 신설길이에서는 NPV 131백만원, IRR 15.73%로 경제성을 확보 가능한 것으로 평가되었다. 다만, 민감도 분석결과 열배관로 신설길이가 2.6 km를 초과하는 경우 NPV가 음수로 나타나 경제성을 확보하지 못하는 것으로 분석되었다. 결과적으로 초기투자비의 50%를 정부가 지원하는 경우 5.3 km, 80%를 지원하는 경우 11.4 km 이내에서 경제성을 확보하는 것으로 분석되었다. 기준 열배관로 신설길이에서는 난방열 수요가 기준 열수요 대비 62% 수준 이하로 감소하는 경우 경제성이 없으며, 열배관로 신설 길이가 2 km에서는 기준 열수요 대비 14%만 감소하여도 경제성을 확보하지 못하는 것으로 분석되었다. 초기투자비 대비 정부지원금 비율이 증가하는 경우 열배관로 신설거리의 탄력성이 증가하여, 열수요 1단위에서 부담하는 시설투자비인 고정비가 감소한다. 이는 단위당 생산원가가 감소하는 효과로 나타나고 시설농업에 더 저렴한 수준으로 열을 공급할 수 있음을 의미한다. 정부지원금은 열배관로 신설거리가 증가하는 효과로 경제성이 확보될 수 있고, 열수요 개발가능 범위 증가에 따라 추가적인 경제성을 확보할 수 있다. 초기투자비 대비 정부지원금 비율이 증가할수록 생산단가 감소로 인한 시설농가의 에너지비용 또한 감소할 것으로 예측된다. 본 연구결과는 발전소 온배수열 활용사업에 대한 정부지원금의 효과성을 경제적 평가측면에서 분석한 점에서 의의를 가지며, 향후 시범적용 또는 Pilot 단계의 실제적용사례를 기반으로 한 경제성 평가결과에 대한 필요성을 제기할 수 있는 근거가 된다.
Utilizing the heat of cooling water discharge of coal-fired power plant, pipeline investment costs for businesses that supply heat to agricultural facilities near power plants increase in proportion to installation distance. On one hand, the distance from the power plant is a factor that brings difficulties to secure economic efficiency. On the other, if the installation distance is short, there is a problem of securing the heating demands, facility houses, which causes economical efficiency to suffer. In this study, the economic efficiency of 1km length of standard heat pipeline was evaluated. The sensitivity of the heat pipe to the new length variation was analyzed at the level of government subsidy, amount of heating demand and the incremental rate of pipeline with additional government subsidy. As a result of the analysis, it was estimated that NPV 131 million won and IRR 15.73%. The sensitivity analysis showed that NPV was negative when the length of heat pipe facility exceeded 2.6 km. If the government supports 50% of the initial investment, the efficiency is secured within the estimated length of 5.3 km, and if it supports 80%, the length increases within 11.4 km. If the heat demand is reduced to less than 62% at the new length of the standard heat pipe, it is expected economic efficiency is not obtained. If the ratio of government subsidies to initial investment increases, the elasticity of the new bloc will increase, and the fixed investment, which is the cost of capital investment for one unit of heating demand, will decrease. This would result in a reduction in the cost of production per unit, and it would be possible to supply heat at a cheaper price level to the facility farming. Government subsidies will result in the increased economic availability of hot plumbing facilities and additional efficiencies due to increased demand. The greater government subsidies to initial investment, the less farms cost due to the decrease in the price per unit. The results of the study are significant in terms of the economic evaluation of the effectiveness of the government subsidy for the thermal power plant heat utilization project. The implication can be applied to any related pilot to come.
Keywords:Coal power plant;Effluent heat;Economic feasibility;Farm facility heating;Facility house heating;Unutilizable heat;Heat reuse
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