세라믹 분리막에 의한 석탄 가스화 복합 발전소의 연소 전 CO2 포집의 경제적 평가

전문가 제언

○ 지속가능한 에너지 이용이 가능한 재생에너지 기술과 더불어 최근 석탄 등의 탄화수소 물질이 가지고 있는 열량의 대부분을 화학적 에너지로 전환시켜 이용하는 가스화 공정에 대한 연구가 활기를 띠고 있다. 특히 연소 전 이산화탄소 포집 공정과 연계된 차세대 가스화 공정 기술은 세계 각국의 주요 관심사가 되고 있다.

 

○ 석탄 가스화 복합 발전소의 분리막에 의한 이산화탄소 포집은 종래의 포집 기술에 비해 경쟁력을 가지고 있는 것으로 보인다. 분리막은 종래의 연소 후 포집, 연소 전 포집에 적용되었던 액체 용제의 재생에 따른 손실을 없애주고, IGCC에 있어 효율 손실을 감소시키도록 해준다.

 

○ IGCC 발전소에 적용을 위한 CO₂포집 장치 중에서 수성가스 전이반응과 세라믹 분리막에 의한 H₂제거 공정을 하나의 반응 장치로 결합시킨 WGSMR은 에너지 효율 면에서 큰 개선을 보여 주었다. 또한 경제적 평가에서도 WGSMR적용 IGCC 발전소는 Selexol IGCC나 WGS와 세라믹 분리막을 분리해서 통합한 IGCC 발전소에 비해 경쟁 우위를 확보할 수 있음을 보여주었다.

 

○ 우리나라의 IGCC 기술은 1990년대 초부터 연구소 중심의 기초연구를 시작으로 2006년부터 본격적으로 추진되었다. 2015년에 완공 예정인 태안 화력발전소 내의 IGCC 실증 플랜트는 세계에서 7번째로 건설되는 300MW급 상용화 플랜트이다. 한국에너지기술연구원이 최근 세계 최고 수준의 CCS 기술을 자체 개발, 상용화에 박차를 가하고 있고, 특히 분리막을 이용한 포집 기술은 IGCC에도 적용할 수 있어 기대가 크다.

 

○ IGCC 발전소에 있어 WGSMR과 같은 CO₂포집 장치의 적용 여부는 상용화 가능성을 높여서 기존 기술들과 비교하여 경쟁력을 확보할 수 있느냐에 달려있다. 또한 분리막 수명은 전력비용에 크게 영향을 끼치기 때문에 분리막 재료 개발에 있어 중요한 것은 고온·고압의 합성가스 가혹조건 아래에서 분리막 수명을 높이는 것이 향후의 과제이다.

 

저자

Johannes Franz, Pascal Maas, Viktor Scherer

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2014

권(호)

130()

잡지명

Applied Energy

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

532~542

분석자

김*찬

분석물

• 세라믹 분리막에 의한 석탄 가스화 복합 발전소의 연소 전 CO2 포집의 경제적 평가.pdf [313,560 byte]

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