스페인, 하이브리드 3중 발전시스템 개발

마드리드 카를로스 III 기술대학교(Universidad Carlos III de Madrid)와 마드리드 공대(Universidad de Politecnica Madrid) 연구진은 태양열 발전기를 기존에 사용되고 있는 하우스 3중 발전 시스템에 접목한 하이브리드 3중 발전 시스템을 통해 건물의 에너지 소비량과 이산화탄소 배출을 감소시킬 수 있다고 밝혔다.

현재 스페인 내 많은 쇼핑센터와 마드리드 아토차(Atocha) 철도역과 같은 주요 역에서는 전기, 가스엔진 및 가스엔진 가동 시 발생하는 잔열을 이용한 하우스 3중 발전시스템(house tri-generation systems)을 사용하여 전기를 생산하고 공기의 냉·난방을 수행한다. 겨울에는 가스 엔진으로 전기를 생산하고, 생산된 잔열이 직접 난방에 사용되며, 여름에는 가스 엔진 가동 시 발생하는 잔열을 에어컨에 들어가는 물을 냉각시키는데 필요한 에너지원으로 사용한다.

마드리드 카를로스 III 기술대학교(UC3M)와 마드리드 공대(UPM)의 연구진은 대형 사무실 의 에너지 소비를 줄이고, 이산화탄소 배출 저감을 위해 이 시스템을 최대한 이용하는 모델을 설계하였고, 태양열 컬렉터를 적용한 것이 특징이다. 이 같은 내용이 Applied Thermal Engineering 저널에 실렸다. 

마드리드 카를로스 III 기술대학교(UC3M) 페드로 A. 로드리게스(Pedro A. Rodriguez) 교수는 "현재의 법률 규정은 건물에서 태양열 패널 설치가 실내 온수 사용에 대해 규정되어 있지만, 실제 사무실에서 태양열로 데워진 온수를 사용하는 경우는 거의 없다. 따라서 이번 연구의 핵심은 여름철 냉방과 겨울철 난방을 태양열 에너지를 이용하는데 있다“고 밝혔다.

연구진은 하이브리드 3중 발전 시스템 개발을 위해 마드리드 지역 내 건물의 에너지 수요와 지역의 온도, 태양광 복사량과 같은 월간 기후 데이터를 분석했다. 이 시스템은 봄·가을철에 다양하게 변하는 각 사무실의 특정한 조건에 따라 냉·난방이 가능하다. 

연구진이 개발한 하이브리드 3중 발전 시스템은 1.7MW의 전력, 1.3MW의 난방, 2MW의 냉방을 제공할 수 있다. 또한, 이 시스템은 각각의 길이가 1km인 두 개의 링으로 연결된 5만 ㎡ 크기의 비즈니스 파크에 설치될 예정이다. 

마드리드 공대(UPM) 연구원이자 이 연구의 공동 저자인 카르멘 로드리게스 히달고(Carmen Rodriguez Hidalgo) 교수는 "태양열 발전 시스템을 구축하는데 들어간 비용을 회수하는데 걸리는 시간은 하이브리드 3중 발전 시스템을 설치하는데 들어간 비용을 회수하는데 걸리는 시간보다 14년이 더 걸리며, 하이브리드 3중 발전 시스템은 1,527~1,760톤의 이산화탄소 배출량을 저감할 수 있다"고 밝혔다.