글래스 제조 · 소결로 · 전기

소결로별 전력성능 분석과 성능우위 우선가동 시나리오 최적화

약 11개월의 소결로 운전데이터를 동일 소결프로파일 기준으로 정규화해 로별 소결당 전력소비량과 UPI를 비교하고, 성능우위 소결로를 우선 가동했을 때의 전력 절감 잠재량을 시뮬레이션한 사례입니다.

글래스소결로UPI운전시나리오전력원단위우선가동

01 · CHALLENGE

현장에서 확인한 주요 과제

소결로 에너지성능지표 UPI(kWh/kg)를 낮추기 위해 소결시간, 적재율, 양품률, 설비 자체 성능 중 단기간 적용 가능한 운전 우선순위 개선이 필요
동일한 소결조건에서도 소결로별 소결당 전력소비량 차이가 존재하여 성능우위·열위 설비를 객관적으로 구분할 필요
제품·프로파일 차이로 인한 전력소비량 편차를 배제한 뒤 실제 설비 성능만 비교할 수 있는 분석 기준이 필요
설비 개조 없이 생산 스케줄과 가동 우선순위를 변경했을 때의 절감 잠재량을 사전에 정량화할 필요

02 · DATA

분석에 사용한 데이터

324일간의 소결로 운전데이터와 전력소비량, 소결시간, 로입중량 및 적재율
비정상 전력량·적재율을 제외한 소형로 118건, 대형로 733건의 유효 운전데이터
소형로 주요 151h·154h 프로파일과 대형로 주요 110h·112h·114h 프로파일
소결로별 소결당 전력소비량(kWh/건), 로입중량(kg/건), UPI(kWh/kg)

03 · BASELINE / MODEL

소결로 성능순위 및 운전 시나리오 분석

에너지성능지표UPI = 전력소비량(kWh) / 로입중량(kg)

방법: 소결로의 단위 중량당 전력소비 수준을 비교하는 핵심 성능지표로 활용
성능·해석: 소형·대형 소결로의 개선 전·후 시나리오에서 UPI 변화율과 전력 절감률을 함께 평가

동일 프로파일 성능비교Performance Rank = 평균 소결당 전력소비량(kWh/건)

방법: 프로파일 차이의 영향을 제거하기 위해 최대빈도 소결시간 구간만 추출한 후 로별 전력소비량 비교
성능·해석: 분석자료에서는 동일 주요 프로파일 내 로입중량과 소결당 전력소비량의 뚜렷한 상관관계가 확인되지 않아 로별 전력소비량을 성능순위 기준으로 적용

우선가동 시나리오Scenario = Σ(우선가동 로의 평균 kWh/건 × 배정 소결건수)

방법: 평균 소결시간·로입중량·적재율을 동일하게 두고 가동 대상 소결로의 우선순위만 변경
성능·해석: 소형로와 대형로를 별도 분석한 뒤 실제 전력소비량과 시나리오 전력소비량을 비교

연간 절감 잠재량 환산Annual Saving = 연간 대상 전력사용량 × 시뮬레이션 절감률

방법: 소형·대형 소결로 연간 전력사용량에 종합 절감률 3.1% 적용
성능·해석: 연간 약 248,494kWh, 최대 약 2,683만원/년 절감 가능성 추정 · 이상적 스케줄 조건이므로 실제 절감액은 더 낮을 수 있음

04 · SAVING OPPORTUNITY

1차 절감 잠재량 시나리오

개선 시나리오	Baseline	목표	1차 잠재량
소형 소결로 · 성능우위 우선가동주요 동일 프로파일 데이터를 기준으로 성능상위 소결로의 가동횟수를 우선 배정한 시뮬레이션	286,527 kWh · UPI 27.99 kWh/kg	264,191 kWh · UPI 25.81 kWh/kg	7.8% 추정
대형 소결로 · 성능우위 우선가동주요 동일 프로파일 내 로별 소결당 전력소비량 순위에 따라 우선가동 스케줄을 적용	2,983,691 kWh · UPI 11.59 kWh/kg	2,904,881 kWh · UPI 11.28 kWh/kg	2.6% 추정
소형 + 대형 · 유효데이터 종합유효데이터·동일프로파일 기준 절감량 101,145kWh, 분석기간 전력단가 기준 약 1,092만원 절감예상	3,270,218 kWh · UPI 12.22 kWh/kg	3,169,073 kWh · UPI 11.84 kWh/kg	3.1% 추정
연간 운전으로 확대 환산종합 절감률 3.1% 적용 시 연간 최대 약 2,683만원 절감 가능성 추정. 실제 운전제약을 반영하면 절감액은 축소될 수 있음	소형·대형 연간 전력사용량 약 8,015,930 kWh	성능우위 설비 중심의 이상적 생산 스케줄	약 248,494 kWh/년

검증 조건

본 사례의 절감률과 연간 절감액은 실제 개선 후 계측 실적이 아니라 과거 운전데이터를 이용한 우선가동 시나리오의 추정 결과입니다. 실제 적용 시에는 생산계획, 제품별 소결프로파일, 설비 가용성 및 품질조건을 반영해 운전 우선순위를 운영하고, 적용 전·후 동일 조건의 전력소비량과 UPI를 비교하는 M&V가 필요합니다.

자료 기준: 2019 소결로 운전 시나리오 변경 효과 분석 보고서 기반 · 고객사명·브랜드·사업장명·개별 설비번호 비식별 처리

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