• 최종편집 2024-03-28(목)
 

탄소중립은 화석연료를 사용 중단, 감축시켜 나가는 일이다. 이를 위해서 가장 먼저해야 될 일은 화석연료를 청정에너지로 전환시켜 나가는 일고 그 다음에는 에너지 효율성을 제고시켜 나가는 일이다. 그래서 화석연료중에서 가장 많은 온실가스와 환경오염물질을 배출하고 있는 석탄화력발전은 가장 먼저 폐기의 대상이 되고 있다.

그렇지만 값싼 석탄을 이용하는 화력발전은 전력생산이 가장 중심이 되는 핵심발전사업으로 이를 폐기할 경우 전력사용의 안전성에 크게 훼손될 수 있어 많은 국가들은 이의 폐기를 주저하고 있다.

 

대체로 석탄화력발전이 전체 발전에서 차지하는 비중은 40%를 넘어서고 이를 폐기할 경우 이를 대체할 수 있는 청정에너지를 설치해야 된다는 부담을 안게 된다.

우리나라의 경우 제10 전력수급 기본계획에서 석탄화력발전의 절반에 해당되는 28기를 폐기할 방침이다. 그렇지만 실제로 이를 폐기하는 것은 4기 뿐이고 나머지 24기는 LNG발전으로 전환할 계획이다. 이를 암모니아 또는 수소와 혼소발전을 추진하여 점차 이들 비중을 높여서

LNG발전을 점차 암모니아 또는 수소전력화로 전환시켜 나간다는 계획이다.

결국 석탄화력발전은 폐기하지 않고 그곳을 LNG발전으로 전환, 암모니아 수소혼소발전으로 진화발전시켜 결국에는 수소발전화한다는 계획이다.

 

이같은 방침은 기존 송배전선로를 활용하고 석탄화력발전 폐기에서 오는 좌초자산을 최소화할 뿐 아니라 수소경제시대를 선도적으로 열어나갈 수 있다는 것이다. 그렇지만 시민단체에서는 LNG발전도 화석연료인데 화석연료를 폐기해야 탄소중립을 완성할 수 있다는 의견을 내세워 거세게 반대하고 있는 실정이다.

허지만 에너지 전환에는 막대한 재정자금이 투하되기 때문에 최소비용으로 수소경제시대를 개막시켜 나가는 방안이 무엇인지를 지역주민들이 토론을 통하여 결정할 수 있어야 한다.

 

전문기관의 공식자료에 의하면 천연가스로 발전할 때 온실가스는 석탄 화력발전보다 44% 수준만 배출되고 미세먼지 배출량은 석탄 화력의 10% 수준에 불과하다LNG발전의 청정에너지임을 확인해 주는 보고서를 내놓고 있다.

또한 에너지 효율성 면에서도 석탄화력발전의 에너지효율은 40%에 불과하디. 그러나 가스복합발전의 경우 에너지효율성이 75- 90%2배나 높은 수준이다. 즉 석탄화력발전은 석탄을 연소시켜 수중기를 생산하고 생산된 수증기로 터빈을 돌려 발전한다. 이에 반해 가스발전은 우선 600도의 고온 고압에서 가스로 터빈을 돌리고 이를 이용하여 수증기를 생산, 수증기로 터빈을 돌리는 2중으로 발전을 할 수 있다는 것이다.

 

더욱이 천연가스의 메탄(CH4)가 주성분이기 때문에 현재 수소생산의 98%가 천연가스 개질에서 얻고 있다. 여기에 CCUS을 첨부하면 탄소를 분리시키고 H4라는 그린 수소를 얻어낼 수 있어 수소경제를 개막시켜 나가는데도 큰 기반을 마련할 수 있는 셈이 된다. 특히 영국에서는 LNG충전소를 수소전용 충전소로 활용할 수 있는지를 실험을 한 결과 LNG와 수소는 저장, 유통방식이 거의 동일하기 때문에 수소전환이 손쉽게 이뤄질 수 있다는 강점을 갖고 있다.

수소와 암모니아의 가격이 너무 높고 수요량을 보완해 낼 생산시스템이 구비되지 않아 결국에는 단계적으로 진화발전시켜 나가야 한다는 것이다.

 

석탄·LNG1킬로와트시(kWh)의 전기를 생산하는 데 드는 비용은 76, 81원이지만 암모니아와 수소를 각각 20%씩 혼소한다면 93, 180원 이상으로 증가하게 된다는 것이다. 그러니 현재 기준으로 완전 전환한다면 465, 900원으로 6, 11배나 생산비용이 추가된다는 계산이다. 따라서 값싸고 대량으로 수소나 암모니아를 생산할 수 있는 시스템이 구축되기 전에는 사실상 전환이 불가능하다고 할 것이다.

일본은 사우디아라비아, UAE에서 생산되는 블루 암모니아를 자국으로 수송하고 있다. 즉 사우디나 USA는 사막에서 대량의 태양광 발전을 생산하고 있어 그의 단가는 13센트에 불과하다. 이를 수전해방식에 의해서 수소, 암무니아 전환하여 국내 수입한다는 방침이다.

우리나라에서도 이런 방식으로 해외에서 값싼 태양광발전에서 생산된 전력을 수전해방식으로 그린수소를 생산, 암모니아형태로 수입하게 될 것으로 여겨진다.

이럴 경우 당진항은 암모니아항만으로 국내 수소를 저장, 유통시키는 기지로 활용될 수 있다고 할 것이다.

 

당진 LNG 생산기지는 사업비 33000억 원 규모의 LNG 저장탱크 10(228)를 건설하는 사업으로 2031년 준공을 목표로 하고 있다. 1단계 사업이 2025년에 마무리되면 LNG 저장탱크 5(114)가 완성된다.

이를 기반으로 대형 냉각 물류센터를 조성하여 당진항만을 농수산물 유통단지화할 수 있는 기반을 마련하고 수소경제를 선도해 나갈 수 있는 수소도시를 조성해 나가야 한다.

따라서 당진시의 탄소중립 기본계획은 석탄화력발전을 LNG발전으로 전환, 암모니아나 수소혼소발전을 통하여 수소발전화해 나가는 기반으로 수소경제를 선도해 나가는 수소도시를 조성해야 할 것이다.

 

 

 

 

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석탄화력발전을 LNG발전, 수소 발전으로 진화 발전시켜 나가야
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