Kupper Engineering은 유틸리티, 발전소 및 에너지 집약적 고객을 위한 인프라 서비스 및 솔루션의 선도적인 국가 연합체인 Asplundh Infrastructure Group의 회원사입니다. Kupper Engineering은 계획 및 설계에서 구현 및 시운전에 이르기까지 우수한 종합 서비스 전문 엔지니어링, 엔지니어링 지원, 장비 조달 및 자동화 제어 통합을 제공합니다.
- 매립지 가스를 재생 가능 천연가스(RNG)로 전환하는 시스템 설계
- 지금부터 2026년까지 20개 RNG 공장에 구현
- 수십 개의 액추에이터, 모터, 밸브, 펌프 및 센서로 구성된 시스템 – ControlLogix® 및 CompactLogix™ 제어 시스템, 인텔리전트 모터 컨트롤 센터, 가변 주파수 드라이브 및 기타 구성요소로 구축됨
- 가스 누출을 모니터하고 감지하며, 환기를 제어하고, 팬을 조정하고, 필요 시 시스템을 종료하는 기능
- 20개 현장 각각에서 매분 3000～8000표준입방피트의 매립가스를 재생 천연가스로 전환합니다.
식품 및 유제품 운영에서 매립지에 이르기까지 Kupper Engineering은 기업이 폐기물 및 관련 부산물을 재생 천연가스(RNG)로 전환할 수 있도록 지원하고 있습니다. 유기 폐기물에서 배출되는 바이오가스로 만들어진 RNG는 파이프라인 품질 표준에 따라 처리되어 화석 연료의 대체물로 사용됩니다.
엔지니어링, 제어 및 조달 서비스를 제공하는 Kupper는 RNG 생산 시설을 위한 전기 엔지니어링 서비스를 제공한 최초의 기업 중 하나였습니다. 이들은 약 30개의 RNG 프로젝트를 지원했으며, 향후 3년 동안 30개의 프로젝트를 추가로 계획하고 있습니다. 여기에는 매립지 가스, 동물 및 식품 폐기물에서 나온 RNG가 포함되며, 혐기성 숙성기 시스템을 사용합니다.
“'비재생' 천연가스를 땅에서 파내는 대신, 우리는 인간의 프로세스에서 나오는 부산물을 일상생활에서 사용할 수 있는 자원으로 전환하고 있습니다.”라고 Kupper Engineering의 수석 시스템 통합업체인 Jude Matteo는 말합니다.
“우리를 독특하게 만드는 것은 엔지니어링 및 제어 회사로서 이러한 고도로 전문화된 프로젝트에서 모든 부분이 어떻게 맞물리는지 이해한다는 점입니다.”라고 Kupper의 수석 프로젝트 관리자인 William Moss는 덧붙입니다. “우리는 초기 설계부터 구현 및 지원에 이르기까지 이 사이트의 수명 동안 밀접하게 관여하고 있습니다.”
Kupper는 솔루션 포트폴리오의 일환으로 10년 이상 Rockwell Automation에 의존해 왔습니다.
과제
품질 및 제어가 최우선
Kupper는 북미 최대의 매립지 운영업체 중 하나가 성장 및 지속 가능성 전략의 일환으로 RNG 인프라를 공격적으로 확장할 수 있도록 지원하고 있습니다.
“역사적으로 쓰레기는 매립지에 묻히면서 분해되었습니다. 이 과정에서 악취를 풍기고, 축적되면 매우 위험하며, 환경과 오존에 부정적인 영향을 미치는 가스가 발생했습니다.” Matteo는 “운영자들이 원래 이 문제를 처리하는 방법은 매립지 가스를 제거하고 플레어로 태우는 것이었습니다. 그냥 태워 없애는 방식이었죠. 이제 일련의 과정을 통해 매립지에서 가스를 추출하고 정화하여 본질적으로 천연가스로 전환할 수 있습니다.”라고 설명했습니다.
이 운영업체는 생성된 RNG를 운송 차량 연료로 사용하고, 나머지는 천연가스 파이프라인으로 반환할 계획입니다. 엄격한 지침이 매립가스(LFG)를 파이프라인용 고품질 가스로 전환하는 프로세스를 관리하기 때문에 프로세스 제어가 매우 중요합니다.
“매립지 가스는 일반적으로 50%가 메탄이고, 다량의 이산화탄소(CO2)와 소량의 미량 성분을 포함합니다. CO2와 미량 성분을 제거해 최종 제품이 98% 순수 메탄이 되도록 해야 합니다.”라고 Kupper의 수석 프로젝트 매니저 Michael Markham이 말했습니다. “여러 단계를 거쳐야 하며 각 단계마다 압축, 냉각, 가열 및 여과가 필요할 수 있습니다.”
수십 개의 액추에이터, 모터, 밸브, 펌프, 센서가 포함된 복잡한 시스템을 설계, 연결 및 제어해야 합니다. 이러한 이유로 Kupper는 Rockwell Automation 제품, ControlLogix® 및 CompactLogix™ 제어 시스템, 지능형 모터 제어 센터, 가변 주파수 드라이브 및 기타 구성요소를 다수의 LFG에서 RNG로 전환하는 프로젝트에 사용합니다.
이러한 기술은 직원과 시스템의 안전에도 핵심적입니다. 이들은 시설이 가스 누출을 모니터하고 감지하며, 환기를 제어하고, 팬을 조정하고, 필요 시 시스템을 종료할 수 있도록 지원합니다.
솔루션
표준화된 공장 설계 및 장비
“이 클라이언트는 다양한 프로젝트 규모에 걸쳐 공장 설계와 장비를 표준화하여 안전하고 신뢰할 수 있으며 일관성을 유지하고자 했기 때문에 저희에게 참여를 요청했습니다.”라고 Markham은 설명했습니다.
이 클라이언트는 2026년까지 16,000～30,000평방피트의 4가지 크기로 20개의 RNG 공장을 건설할 계획입니다. 이 공장들은 분당 3,000～8,000표준입방피트의 LFG를 처리할 수 있는 능력을 갖추게 됩니다.
“이러한 시설은 수백 개의 구성요소를 설치, 구성 및 통합해야 하는 빠르게 작동하는 복잡한 프로세스를 실행합니다. Rockwell Automation 제품을 사용하면 단연코 가장 쉽고 빠른 방법입니다.”라고 Matteo는 말했습니다. “이러한 공장을 더 많이 건설할 계획이기 때문에 템플릿을 만들려고 합니다. 프로그래밍을 표준화하고 모듈화하는 능력은 명확하며, Rockwell의 제품 성능을 신뢰할 수 있습니다.”
이 모든 것은 생산 시간을 극대화하는 데 필수적입니다.
“이 클라이언트의 경우와 같이 숙성기이든 매립지이든 상관없이, 항상 지속적으로 처리해야 하는 가스를 생성합니다. 공장이 가동되지 않을 때마다 가스를 처리해야 하며, 일반적으로 이것은 가스를 태우는 것을 의미합니다.”라고 Matteo는 설명했습니다. “따라서 신뢰성의 향상은 매우 큰 이점입니다.”
결과
잠재적인 경제 및 환경 이점
이 클라이언트의 현재 포트폴리오를 위한 Kupper의 첫 번째 표준화된 LFG to RNG 현장은 2023년 봄에 온라인으로 가동되었으며, 2024년에 약 8개, 이후 몇 년 동안 나머지 현장이 가동될 예정입니다.
평균적인 현장은 연간 780000MMBtu 이상의 RNG를 회수 및 생산할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. MMBtu는 난방 성능과 연료 가치를 측정하는 데 사용되는 일반적인 지표입니다. 이 양은 연간 26000가구 이상 또는 676대의 중장비 트럭에 서비스를 제공하는 것과 같으며, 5300000갤런 이상의 디젤 연료에 해당합니다. 이 규모의 공장에서 화석 연료 대신 RNG를 사용할 경우 연간 50000톤 이상의 온실가스 배출을 제거할 수 있습니다.
“우리는 이 클라이언트가 불필요한 가스 부산물을 사용 가능한 에너지로 전환하도록 돕고 있습니다.”라고 Markham은 말했습니다. “이제 이들은 폐기 처리를 위해 자본과 연간 자금을 지출하는 대신, 환경에 더 좋고 수익을 창출하는 실행 가능한 에너지원 생산이 가능합니다.”
에너지 전환을 가속화하는 데 있어 저희가 기업을 어떻게 지원하는지 자세히 알아보려면 재생 에너지 페이지를 방문하십시오.
Published 2023년 11월 15일