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월드클래스 하이팜(주)는 김포시에 위치하며 농업 자동화 설비 제조업을 주업으로 하고 있으며, 매출액은 약 5-6억정도 발생하고 있는회사 입니다.
1. 전력 감소효과(절감량) 산정 방법
전력절감은 ‘기준 시나리오(일반 고정형 다단 재배/동일 생산량 또는 동일 재배면적)’ 대비 ‘이동형(수평·수직 이동) 시스템’의 연간 전력사용량 차이로 산정합니다.
가. 산정 경계(경계 설정)
• 범위: 재배실(조명, 냉·난방/제습, 관수·양액, 송풍·CO₂, 이송구동, 제어/통신, 기타 보조설비)의 전력 사용
• 기간: 연간(365일) 기준, 작물 1종(예: 엽채류) 또는 대표 작물군으로 산정
• 비교 기준: (1) 동일 생산량 기준 또는 (2) 동일 재배면적(재배 베드/거터/포트 면적) 기준 중 1개를 선택하여 일관 유지
나. 핵심 변수(입력 데이터)
아래 항목은 ‘계측’ 또는 ‘설계 사양서/운영로그’로 확보가 가능합니다.
• 바닥면적 A_floor (m²) 및 재배면적 A_cult (m²) = A_floor × 적층/배치계수(다단 수)
• 조명: 설치용량 P_light (kW), 일일 점등시간 h_light (h/day), 조도/PPFD 설정 및 디밍/스케줄
• 공조: 냉·난방/제습/환기 설치용량 P_HVAC (kW), 운전시간 h_HVAC (h/day), 설정온도/습도
• 양액/관수/펌프: P_pump (kW), 운전시간 h_pump
• 이송/구동(수평·수직 이동): P_move (kW), 운전시간 h_move (라인/모터 수 포함)
• 기타(센서·제어·네트워크 등): P_aux (kW), 운전시간 h_aux(통상 24h)
• 전기요금 단가(원/kWh) 또는 계약종별 요금표
다. 산정식(기본)
• 연간 전력사용량(kWh/yr) = Σ(설비별 평균전력(kW) × 연간 운전시간(h/yr))
• 전력 절감량(kWh/yr) = 기준(기존) 사용량 - 개선(이동형) 사용량
• 전기요금 절감(원/yr) = 전력 절감량(kWh/yr) × 평균 전기단가(원/kWh)
라. 이동형(수평·수직 이동) 시스템에서 전력 절감이 발생할 수 있는 포인트(정성)
• 공간 활용 최적화: 동일 바닥면적에서 재배면적(A_cult) 확대 또는 동일 생산량을 더 낮은 바닥면적으로 달성 → 공조/조명 면적 효율 향상
• 광 효율 개선: 작물 위치 이동(균일 광분포/음영 최소화) 및 재배밀도/간격 최적화로 ‘버려지는 광(광손실)’ 감소
• 공조 효율 개선: 작물/베드 배치 최적화로 공기 흐름(순환) 개선 → 제습·냉방 부담 감소(특히 LED 발열로 냉방부하 증가 구간)
• 작업 동선/자동화: 작업자 출입/문 개폐 감소 및 공정 자동화로 열손실/부하 증가 요인 감소
• 구동부 전력: 이동(이송) 전력이 추가되나, 모터·베어링 저전력 설계(예: 3.75 W)로 증가분을 최소화 가능
2. 탄소배출량(온실가스) 감소분 산정 방법
전력 절감에 따른 온실가스 저감량은 ‘전력절감량(kWh)’에 ‘전력 배출계수(kgCO2eq/kWh)’를 곱해 산정합니다.
가. 산정식
• 온실가스 저감량(tCO2eq/년) = 전력 절감량(kWh/년) × 전력 배출계수(kgCO2eq/kWh) ÷ 1,000
나. 국내 전력 배출계수(소비단) 적용
환경부 발표 자료에 따르면 2023년 전력배출계수는 0.4173 tCO2eq/MWh(=0.4173 kgCO2eq/kWh)로 공표되었습니다. 연도별 계수는 매년 갱신될 수 있으므로, 적용연도(성과 귀속연도)에 맞춰 최신 공표값을 사용해야 합니다.
다. 해외 적용 시
• 수출/해외 보급 시에는 해당 국가(전력망)의 grid emission factor(kgCO2e/kWh)를 적용해야 합니다.
• 동일한 전력 절감량이라도 전력 믹스(석탄/가스/재생에너지 비중)에 따라 탄소저감량이 크게 달라집니다.
• 국가별 공신력 있는 배출계수 소스(정부/전력기관/IEA 등)를 명시하고 산정 근거를 첨부하는 방식 권장
3. 150평 설치 예시의 탄소저감량(계수 0.4173 적용)
• 전력 절감량: 1,204,959 kWh/년
• 적용 배출계수: 0.4173 kgCO2eq/kWh (2023년 소비단 전력배출계수)
• 탄소저감량: 502.8 tCO2eq/년 (=502,829 kgCO2eq/년)
4. 성과 산정을 위한 ‘권장 계측·검증’ 절차(제안)
1) 기준선(Baseline) 정의: (동일 생산량 기준) 또는 (동일 재배면적 기준) 중 1개를 선택하고, 기준 설비/운영 조건을 문서화
2) 계측 체계 구축: 메인 전력계 + 설비별 서브미터(조명, 공조, 양액/펌프, 이송/구동, 기타) 설치
3) 데이터 수집: 최소 4주 이상(권장 8~12주) 계절을 반영하여 운영데이터(kWh, 온습도, 점등시간, 생산량)를 확보
4) 정규화(Normalization): 생산량(kg), 재배면적(m²), 운전시간(h)으로 정규화하여 비교 가능하게 정리
5) 성과 산정 및 보고: 절감 kWh, 절감률(%), tCO2eq, 전기요금 절감(원) 및 유지관리 비용 변화(인력/부품) 포함
상기와 같은 내용으로 전력절감효과 및 탄소 저감량을 산청하였으나 상기 내용을 실측치 없이 이론값으로만 산정한것이기때문에 현장 방문을 통한 실제 데이터로 계산을 해야하며, 인증부문은 iso14001(환경경영시스템 인증)인증을 권합니다.
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