로크웰오토메이션의 열병합 시스템으로 15% 비용 절감

생산성, 수익성 향상은 물론 비용 효율적인 솔루션 구현

재생 기술과 지속 가능한 공정을 촉진하기 위해 인센티브를 제공하는 공공 에너지 규제 당국의 최우선 과제 중 하나는 에너지 효율성의 문제다. 뉴저지 주 아틀란틱 시티의 마리나 열에너지 발전소(Marina Thermal Facility)의 소유주인 마리나에너지(Marina Energy)도 운영의 최적화를 위해 에너지 규제 당국의 인센티브를 이용하고자 하는 공공 에너지 기업 중 하나로서 최근 통합 전력 및 에너지 관리 시스템을 업그레이드하기로 했다.

뉴저지 에너지 종합계획이 제공하는 인센티브로, 마리나 열에너지 발전소의 경영진은 통합 전력 및 에너지 관리 시스템을 업그레이드하기로 했다. 마리나 열에너지 발전소는 열병합 발전(CHP) 시스템을 전문으로 하는 계열사인 에너제닉(Energenic)에 마리나 열에너지 발전소에 맞는 비용 효과적인 솔루션을 제공하도록 도움을 청했다.

에너제닉은 마리나 열에너지 발전소의 요청에 따라 유틸리티 공장의 전반적인 효율성 향상과 에너지원 구매에 대한 타 기업 의존도를 줄일 수 있는 열병합 발전 시스템 구현을 위해 고심했다.

발전 공정에서 발생하는 폐열의 일부 또는 전부를 회수해 그 열에너지를 난방에 사용하는 열병합 발전 시스템은 주 당국의 지속 가능 프로그램의 진보에 기여함은 물론 회사에 있어서도 생산성 및 수익성 향상의 효과를 낼 수 있을 것으로 보인다.

지속적인 고객 만족

발전소의 주 고객 중 하나는 근처에 있는 대형 카지노 호텔 콤플렉스인 보르가타카지노 호텔&스파였다. 거의 소도시만 한 규모를 가진 이 콤플렉스의 환경을 쾌적하게 유지하기 위해서는 높은 제어와 신뢰성 있는 난방 및 냉방 시스템이 필요했다.

마리나 열에너지 발전소의 모기업인 마리나에너지의 스티븐(Stephen) 수석 부사장은 “우리는 생산 비용을 절감하고, 한 가지 연료원으로 온수 공급용 전력과 열에너지 둘 모두를 만들 방법을 찾고 있었다”며, “또한, 열병합 발전 공장의 구축 및 운영을 통해 전력과 천연가스 구매의 타 기업 의존도를 현저히 줄일 수 있는 것으로 분석됐다. 이러한 이유로 에너제닉 측에 열병합 발전 공장의 소유 및 운영을 요청했다”고 언급했다.

그런데 문제는 카지노를 포함한 마리나의 고객들은 대부분 열보다 전력을 더 많이 사용한다는 점이었다. 에너제닉의 프랭크 디콜라(Frank DiCola) 사장은 “가장 큰 도전 과제는 그 수요를 충족시킬 수 있는 올바른 기술을 적용하는 것”이라며, “하나의 방식이 모든 경우에 다 적용될 수는 없다. 우리는 충분한 전력을 생산하며 동시에 뉴저지주의 규제 조건에 부합하는 비용 효과적이고 효율적인 솔루션을 찾을 필요가 있었다”고 설명했다.

이에 따라 에너제닉은 발전소에 설치된 로크웰오토메이션 시스템과의 통합을 위한 제어 시스템의 업그레이드가 필요했으며, 설계, 개발 및 구현시 미래 확장을 염두에 둘 필요가 있었다. 마리나 열에너지 발전소의 소유주들은 로크웰오토메이션에 제어 솔루션의 업그레이드와 기존 제어 시스템과 통합 가능한 CHP 제어 시스템 개발 및 구현을 요청했다.

기존 기술과의 통합

기동 중 원활한 통합을 제공하기 위해 로크웰오토메이션은 제일 먼저 발전소 시스템을 현장에서 테스트했다. 다행스럽게도, 기존 시스템 대부분의 업그레이드가 가능했다. 로크웰오토메이션의 엔지니어들은 최신 기술이 제공하는 내재적 효율성을 이용하고 새로운 열병합 발전 시스템 지원을 위해 새 장비를 통합했다.

구형 분산 제어 시스템(DCS)을 로크웰오토메이션 Logix 제어 플랫폼 시스템으로 대체했으나 기존의 ControlLogix 컨트롤러를 그대로 활용했다. 이는 완전히 통합된 프로세스, 이산 및 정보 솔루션을 제공하는 로크웰오토메이션의 통합 아키텍처 플랫폼을 기반으로 하고 있기 때문에 가능했다.

에너제닉은 또한 ControlLogix 시스템의 일부로, Pavilion8에 의해 작동되는 로크웰오토메이션의 연속 파라메트릭 모니터링 시스템(CPMS) 솔루션을 사용한다. 소프트웨어 기반의 이 배출 모니터링 시스템은 기온, 압력, 흐름, 흡수제 주입률 등 배출 수준에 영향을 미치는 것으로 알려진 운전 공정 파라미터에 대한 실시간 해석을 제공한다.

시스템에서 얻은 실시간 정보는 또한 ControlLogix 컨트롤러와 인터페이스가 가능해 에너제닉의 엔지니어들이 공장 자동화 전략의 일부로 배출량을 관리하고 운전 허용 조건을 충족하기 위해 운전 개선을 가능하게 한다.

엔지니어들은 또한 최소한의 에너지로 원하는 출력을 얻을 수 있도록 펌프와 냉각탑 팬을 위한 Allen-Bradley Power Flex 700 가변 속도 인버터를 구현했다. 엔지니어 팀은 공정과 생산에 대한 보다 깊은 이해력을 얻기 위해 새로운 로크웰 소프트웨어 애플리케이션을 추가했다. 또한 관리자 레벨에서의 에너지 소비 모니터링을 위해 FactoryTalk View HMI (Human-Machine Interface) 소프트웨어와 공장의 담당자가 유지보수를 목적으로 인터넷 브라우저에 로그인만 하면 실시간으로 공장 현장 운전 데이터를 조회할 수 있도록 해주는 Factory Talk ViewPoint도 추가했다.

목표 초과 달성

모든 프로젝트는 예정보다 빨리 예산 범위 내에서 완료돼 에너제닉은 에너지 절약 활동에 대한 보상으로 뉴저지주에서 지급하는 인센티브를 더 많이 받을 수 있었다. 나아가 솔루션은 마리나 연간 에너지 예산의 15%가 넘는 비용 절감 효과를 가져왔다.

디콜라 사장은 “이 모든 것이 로크웰오토메이션 덕분이다. 로크웰오토메이션의 엔지니어 팀은 매우 효율적이고 비용 효과적인 솔루션을 구현했다. 가용성 측면에서 운전 시간이나 효율성을 따져보면 우리가 정해놓은 성능 목표를 초과했다. 당초 예상한 것보다 1% 내지 2% 정도 더 효율적이며 95%의 높은 운전 능력을 보인다”며, “로크웰오토메이션은 우리의 기대치나, 사고 과정, 그리고 성취하고자 하는 것들을 정확하게 이해했다. 이처럼 목표가 같은 이들과 협력해 일함으로써 놀아운 성과를 거둘 수 있었다”고 덧붙였다.

본 기사는 로크웰오토메이션(02-2188-4434)에서 제공한 것입니다.

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