신규 발전플랜트용 연소 후 CO2포집 복합공정의 최적화

전문가 제언

○ 세계적으로 전기사용량은 연간 3.5%씩 증가하여 2030년에는 32조kWh로 예측되며(2007년: 19조kWh), 이의 43%를 석탄발전이 담당할 것이다. 평균적으로 석탄발전의 설계효율은 35.5%이나, 약 10년 후에는 30%, 20년 이후에는 약 25~15%로 되어 효율이 낮아지고 CO2배출량은 증가한다(IEA : 2008, 2010 Energy outlook).

○ 300MW 이하 석탄화력 발전플랜트의 50%가 25년 이상이며, 80% 정도가 아임계(sub-critical)발전으로(효율 28.4% 미만) 에너지보전과 온실가스 관점에서 고효율, CO2 저배출 발전시스템으로 시급히 교체해야 한다. 2008년 7월 G8정상회의에서도 이에 대한 기술의 정책적인 지원과 2050년까지 GHG의 50% 감축이 논의된 바 있다.

○ 이 연구는 석탄을 사용하는 노후 발전플랜트를 신규 발전플랜트로 교체할 경우에 효율향상을 위해, MEA 습식 CO2포집공정과 수증기사이클을 복합해서 폐열을 이용하면 복합화하지 않는 경우보다 약 1%의 발전효율을 상승시킬 수 있음을 밝히고 있으나, 효율상승이 적을 뿐 아니라 시대적으로도 습식법은 적합하지 않다고 본다.

○ 노후 발전플랜트를 교체하거나 신설하는 경우에 연소 후의 CO2포집공정은 건식흡수법이나 분리 막 기술을 이용하여, 효율 상승을 위한 흡수제와 막 재질과 발전플랜트를 연계한 공정개발이 필요하며, 연소 전의 CO2포집은 이미 개발된 IGCC와 SOFC 등 연료전지와의 복합공정을 실증, 설치해서 상용화를 앞당기도록 노력해야 한다.

○ 다행히 2015년에 준공예정인 삼척 화력발전은 저열량 석탄의 초초임계수증기사이클에 건식흡수 CO2포집설비를 설치하여 44%의 발전효율을 목표로 하고 있으므로 국내뿐 아니라 인도, 중국 등 석탄을 많이 사용하는 개도국에 대한 수출 기대와 세계의 GHG저감에도 상당히 기여하게 될 전망이다.

저자

I. Pfaff, J. Oexmann, A. Kather

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2010

권(호)

35

잡지명

Energy

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

4030~4041

분석자

박*서

분석물

• 신규 발전플랜트용 연소 후 CO2포집 복합공정의 최적화.pdf [409,851 byte]

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