산업용 난방의 미래

석탄은 최대 생산 허브이자 수출국인 중국에서 산업 난방용으로 가장 많이 사용되는 연료인 반면, 유럽과 북미에서는 가스가 난방 산업에서 가장 많이 소비되는 연료입니다. 산업용 난방 분야는 더욱 대담하고 진화된 미래를 준비하고 있습니다. 난방 산업이 보다 지속 가능하고 발전된 방법론으로 이동하면서 우리의 미래와 그에 따른 산업을 형성하고 향상시키는 가장 큰 변화를 목격하게 될 것입니다.

난방 산업이직면한 과제

산업용 난방은 제조업의 핵심 요소입니다. 수율과 생산량에도 불구하고 산업용 난방 방식은 탄소 배출량 증가의 주요 원인이자 탈탄소화의 가장 큰 걸림돌이 되어 왔습니다. 산업계는 한 세기 이상 난방을 위해 석탄, 석유, 천연가스에 전적으로 의존해 왔습니다. 이러한 전통적인 자원에 대한 의존은 에너지 비용 상승, 자원 고갈, 예측할 수 없는 연료 공급이라는 문제를 야기했습니다.

주요 과제:

• 가장 중요한 과제 중 하나는 운영 비용의 상승과 함께 에너지 효율성을 유지하는 것입니다.
• 지속 가능한 미래로 나아가기 위해서는 난방 산업의 탈탄소화가 필수적인데, 난방 산업은 전 세계 소비의 25%를 차지하기 때문입니다.
• 현재의 인프라는 첨단 난방 방식에 비효율적인 것으로 입증되어 업계가 더 많은 재정을 투입하고 있습니다.

산업 난방의 미래를 주도하는 기술 발전

• 진화하는 재료와 디자인: 난방 업계는 세라믹 및 고급 합금과 같은 고성능 소재를 사용하여 제품 수명을 늘리고 열전도율을 높이기 시작했습니다.
• 고급 안전 기능: 산업용 난방 애플리케이션에서 안전은 항상 최우선 순위였습니다. 과열 보호 및 페일 세이프 제어와 같은 가장 중요한 기능을 탑재하여 업계의 신뢰성을 향상시켰습니다.
• 자동화된 난방 및 제어: 산업용 난방 시스템에 첨단 기술이 추가되면서 열을 관리하고 제어하는 방식에 대한 전망이 바뀌었습니다. IoT를 장비에 통합함으로써 실시간 모니터링과 원격 액세스를 통한 감독으로 더욱 정밀한 난방 프로세스를 달성할 수 있게 되었습니다.
• 즉각적인 난방 기능: 난방 산업 공정은 최고의 제품 품질과 효율성을 보장하기 위해 빠른 가열 및 냉각 프로세스에 의존합니다. 침수 히터와 같은 기술 개선으로 사이클 시간을 줄이면서 더 빠르고 안정적인 출력 응답 시간을 확보할 수 있는 길이 열렸습니다.

탈탄소 미래를 맞이하면서 우리는 열을 생산하는 가장 실용적인 에너지원으로 전기에너지를 사용하게 될 것입니다. 태양열, 풍력 및 비축 에너지원에서 생산된 전기가 중요한 역할을 할 것입니다. 난방 공정의 거의 60%가 200°C 이하에서 이루어지며, 그 중 대부분은 연료를 연소시켜 증기로 변환한 후 필요한 곳으로 전달하는 과정에서 발생합니다. 산업 난방의 전기화는 업계가 직면한 과제를 해결하기 위한 선두주자였습니다.

산업용 난방의 전기화란 무엇인가요?

전기화는 지속 가능한 에너지 제조 및 활용의 증가를 활용하는 동시에 인공 지능과 IoT를 통합하여 산업 난방 프로세스를 변화시키는 데 도움을 줍니다. 자원의 지속 가능성은 산업 난방 전기화의 큰 원동력이었지만, 전기화는 다른 분야에서도 현재 관행보다 뛰어난 이점을 제공합니다.

산업용 난방 전기화의 이점

• 실제 적용 시 기하급수적으로 높은 효율을 제공합니다. 화석 연료를 사용하는 시스템은 전달과 연소 과정에서 에너지 손실이 발생하지만, 전기화는 모든 중간 과정을 제거했습니다.
• 전기 난방 시스템의 운영 비용은 연소 잔여물이 없기 때문에 상대적으로 낮은 것으로 나타났으며, 마모가 적고 가동 중단 시간도 줄어듭니다.
• 자동화를 위한 AI 및 IoT와의 완벽한 결합으로 공정이 간소화되고 연료 연소 방식에 대한 더욱 정확한 온도 제어가 가능해졌습니다.
• 가스 버너를 전기 발열체와 튜브로 교체하는 것만으로 연료로를 전기로 전환할 수 있으며, 이 과정만으로도 효율성과 환경을 개선할 수 있어 재정적 부담을 크게 줄일 수 있습니다.
• 전통적인 난방 방식에 크게 의존하는 가장 큰 산업은 철강, 석유화학, 시멘트입니다. 이러한 산업은 탄소 배출량의 상당 부분을 차지하고 있습니다. 난방 산업의 전기화는 이러한 산업에서 전통적인 난방 방식을 완전히 대체하고 탄소 배출을 억제하는 데 도움이 될 수 있습니다.

전기화에서 직면한 장애물

• 적절한 전력 공급: 사용 가능한 전기 출력 용량과 저장 용량은 완전한 전환에 의존할 만큼 충분하지 않습니다. 그러나 기존 방식을 단계적으로 폐지하기 위해 더 나은 대규모 인프라를 구축하기 위한 투자가 이미 이루어지고 있습니다.
• 비숙련 노동력: 기존 방식은 전기화 방식과 비교했을 때 단순합니다. 전기화는 사용자가 전력 요소를 제어하고 조절하여 장비 수명을 최대화하고 구성 요소의 과열을 방지하는 방법을 이해해야 합니다.
• 경제성 및 인프라 부족: 산업용 난방 공정의 전기화에는 기존 설정을 쓸모없게 만드는 특정 구성 요소가 필요하며, 이러한 구성 요소는 아직 잘 알려지지 않았고 제조가 어렵기 때문에 비용이 상당히 많이 듭니다.
• 제한된 지식과 복잡한 전환 과정: 기업들은 열 전달 방식을 변경하는 것만으로 달성할 수 있는 제품의 효율성과 변화에 대해 매우 제한적으로 이해하는 경향이 있습니다. 일부 공정은 전기화하기에 충분히 쉬워 보이지만, 일부 공정은 다양한 요구 사항으로 인해 복잡성이 매우 높습니다.
• 확장성에 대한 의구심: 많은 기업이 전기화의 이점을 알고 있음에도 불구하고 프로젝트 확장을 망설이고 있습니다. 기업들은 지금 당장 잘 작동하면 앞으로도 계속 잘 작동할 것이라는 생각에 사로잡혀 있는 것 같습니다. 제한적이기는 하지만 프로젝트 확장이 고객과 환경 모두에 얼마나 유익한지를 보여주는 좋은 지표가 될 수 있습니다.

결론

현재의 관행으로 인해 지구는 중요한 자원의 소각과 성장의 이면에 있는 무역과 중요성에 대해 의문을 품게 되었습니다. 세계 각국의 규제 압력으로 인해 에너지 시장의 변동성이 크게 확대되었습니다. 산업계는 운영 비용 상승과 탈탄소화 규범이라는 두 가지 목표 사이에서 갈피를 잡지 못하고 있습니다. 이러한 상황에서 전기화는 제조업체의 안정과 경쟁 우위 확보에 도움이 되는 구세주로 여겨지고 있습니다. 전 세계 산업계는 전기화가 워크플로우를 유지하고 효율성을 향상시키면서 지속 가능성 목표를 달성하는 데 핵심이라는 사실을 인정하고 있습니다.