한국전력(사장 김종갑)과 한국서부발전(사장 김병숙)은 가스발전 및 분산전원 확대 에너지전환 대응을 위해 ‘3㎿ 매체순환연소 증기생산 기술개발’에 착수했다.

현재 상용 운전 중인 가스복합발전은 효율은 높지만 대규모 발전에 최적화된 기술로 수십 ㎿급 분산전원 규모에서는 효율이 낮아 적합하지 않을 뿐만 아니라 미세먼지와 이산화탄소를 저감하기 위해서는 별도로 이산화탄소 포집설비를 설치해야하기 때문에 경제성이 감소하는 문제점이 있다.

양사가 이번에 기술개발에 착수한 매체순화연소기술은 차세대 친환경 발전기술로 금속산화물의 산화·환원 반응을 이용한 순산소 연소기술인데 질소산화물의 발생이 거의 없고, 포집설비 없이 공정 내에서 이산화탄소를 원천적으로 분리할 수 있는 친환경 에너지기술이다.

이 기술은 미세먼지 유발물질인 질소산화물의 발생원인인 공기 중 질소와 산소의 고온접촉을 원천적으로 배제함으로써 질소산화물 저감설비 없이 배출규제치 이하의 낮은 질소산화물 연소가 가능하기 때문에 미세먼지 저감에 크게 기여할 수 있다.

또 이산화탄소 포집설비의 경우 규모가 작을수록 경제성이 감소하고, 포집량 대비 운영비의 비용이 증가하는데 이 기술은 별도의 포집설비가 필요 없기 때문에 수십 ㎿급 분산전원 규모 발전에 적합하다.

한전과 서부발전은 오는 2023년 3㎿th 매체순환연소 시범플랜트를 울산에 구축, 세계 최초로 증기생산 실증운전을 통해 2025년까지 상용급 매체순환연소발전시스템 설계를 완료하고, 분산전원급 발전설비를 실증할 계획이다.

원천 분리된 이산화탄소는 향후 동일부지에 설치예정인 이산화탄소 활용공정 등에 이용될 예정이다.

이번에 개발을 추진하고 있는 기술을 적용할 경우 발전량 1㎿e 기준 약 10억 원의 이산화탄소 설치비용 절감 및 연간 약 5,000톤의 온실가스 배출 감축이 기대된다.