세계 최초 상업발전 수소혼소율 40%적용
질소산화물처리기술 적용·부생가스 연료 사용
"국내서도 2023년 수소혼소 발전 적용할 계획"
[매일산업뉴스]한화가 미국에서 수소혼소 가스터빈 개조 사업을 수주했다고 1일 밝혔다. 이에따라 해당 발전소에서 상업 가동중인 172MW급 가스터빈 1기를 개조해 내년까지 수소혼소 발전을 할 수 있도록 할 예정이다. 다만 고객사와의 계약 조항 등으로 구체적인 수주 금액은 밝히지 않았다.
수소혼소발전이란 LNG와 수소를 함께 태워(혼합연소) 발전하는 방식으로, 기존 LNG 발전소의 노후화된 가스터빈을 적은 비용으로 고쳐 사용하면서도 이산화탄소 발생을 줄일 수 있다. 이 때문에 탄소배출이 전혀없는 수소전소(100%연소)발전의 전 단계 역할을 할 것으로 평가된다.
특히 한화는 이번에 개조하는 가스터빈에 수소혼소율 40%를 적용한다. 수소혼소율이란 혼합연료에서 수소가 차지하는 부피비율을 말하는데, 실제 상업발전에 수소혼소율 40%를 적용하는건 이번이 세계 최초다. 수소혼소율을 높이면 발전과정에서 배출되는 탄소량도 줄어들어 더욱 친환경적이다.
앞서 한화임팩트가 지난 6월 지분 100%를 인수한 미국의 PSM(Power Systems Mfg)과 네덜란드 토마센에너지는 2018년 사상 처음으로 상업가동 중인 가스터빈에 수소혼소기술을 적용하기도 했다. 당시엔 123MW급 가스터빈 발전기 3기에 수소혼소율 25%를 적용했다.
한화는 이번 수주에 질소산화물(NOx)처리기술도 접목한다. 질소산화물은 미세먼지·스모그·산성비의 원인이 되는 환경오염 물질이다. 한화의 최신 연소기(FlameSheet™)는 수소혼소를 적용하면서도 질소산화물 발생 수치를 9ppm이하로 줄여 국내 대기환경 관련 규제(10ppm 이하)를 준수할 수 있게 한다.
또 인근 정유공장에서 발생하는 부생가스도 연료로 사용할 수 있게 한다. 부생가스는 태워버릴 경우 환경오염 물질을 배출해 문제가 됐으나 이번 사업에서 부생가스를 연료로 사용해 연료비를 현저히 낮추면서도 오염물질 배출을 최소화했다. 환경오염 문제를 해결하면서 연료비를 낮춰 일거양득의 효과가 있다.
아울러 허리케인 등 자연재해 발생에 대비하여 3중 연료(천연가스·부생가스·초저유황 디젤유) 기술도 적용했다. 허리케인 등으로 정전이 잦은 북미 지역 특성을 고려해 액체연료도 사용이 가능하도록 맞춤 개조한다. 자연재해로 천연가스 공급이 중단될 경우 저장이 용이한 액체연료로도 발전이 가능하도록 한 것이다.
한화임팩트는 지난 3월 한국서부발전(사장 박형덕)과 ‘수소혼소 발전 사업협력 양각(MOU)’를 체결하고 그린뉴딜 저탄소 발전분야 수소혼소 기술 개발·실증과 수소경제 생태계 조성에 협력하고 있다.
한화 관계자는 "한화임팩트가 한국서부발전과의 협력관계를 바탕으로 수소혼소율 최대 최대 55%를 적용해 탄소배출량을 최대 20% 이상 저감하는 실증사업을 진행 중"이라며 "2023년에는 서부발전 서인천발전본부 가스터빈 1기에 수소혼소 발전을 적용해 연간 이산화탄소 1600만톤을 줄일 계획"이라고 밝혔다. 아울러 "탄소중립을 2050년에서 2047년으로 3년 단축을 목표로 해 탄소중립사회 구현에 앞장서 나갈 계획"이라고 말했다.
