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[그린스피커] “연료전지 발전을 시작하다” 한수원 신재생사업실 인터뷰

  • 2013.12.14.
  • 3036
  • ATLAS팀 이문기
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한국수력원자력은 현재의 원자력발전, 수력발전에만 치중하지 않고 여러 신재생에너지 발전을 시도함으로써 미래의 에너지 자원을 개발하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다고 합니다. 이러한 노력의 일환으로 2013년 12월 경기도 화성시에 용량 58.8MW의 경기연료전지가 완공되어 그 일대의 주민들에게 전력을 공급하게 되었다고 합니다.

연료전지 발전이 일반 시민들에게 알려져 있지 않아 아직 친숙하지 않은 점이 있지만 벌써 우리 주위에 성큼 다가왔습니다. 이러한 연료전지 발전에 대해 알아보기 위해 한국수력원자력의 신재생사업실의 김철기 차장님을 만나보았습니다.

 

– 먼저 자기 소개 부탁드리겠습니다.

=  현재 한수원의 신재생에너지 사업추진은 신재생사업실에서 수행하고 있으며, 신재생사업실은 신재생에너지팀, 신에너지담당, 해양에너지담당, 수력사업팀으로 구성되어 있습니다. 저는 그중 연료전지, 바이오에너지 사업을 추진하는 신에너지담당에서 경기연료전지 사업추진 업무를 담당하고 있는 김철기 차장입니다.

 

일반 대중들에게 다른 발전방법에 비해 연료전지는 알려지지 않은 부분이 많은데, 연료전지에 대해 간단히 설명 부탁드립니다.

먼저연료전지원리에대해간단히소개해드리자면연료중수소와공기중산소의전기화학반응을통해전기와열에너지를생산하는고효율, 친환경발전장치라고할수있습니다. 현재는 LNG에서 수소를분리시켜연료전지에수소를공급하고있습니다.

그리고연료전지의종류에는 3가지가있습니다. MCFC(용융탄산염형), SOFC(고체산화물형), PAFC(인산형)가바로그것들인데요. 아래표를보시면간단한구성을알수있습니다.

구 분 용융탄산염형(MCFC) 고체산화물형(SOFC) 인산형(PAFC)
전 해 질 Li2CO3, K2CO3 ZrO2, Y2O3 H3PO4
연 료 LNG, 바이오가스 수소, LNG 등 LNG, 메탄올, LPG
동작온도 600~700℃ 1,000℃이하 160~220℃
적 용 대규모 발전용 대규모 발전용 소규모 발전용
[연료전지의 종류/출처 : 한국수력원자력]

MCFC 설명

[연료전지 MCFC/출처 : 한국수력원자력]

그리고 현재 경기연료전지에 적용되어있는 연료전지의 형태는 MCFC 타입입니다. MCFC는 수소와 산소를 공급하는 MBOP, 실제로 반응이 일어나는 전지층 STACK, 그리고 전력을 변환해 공급하는 부분 EBOP로 구성되어 있습니다. 그리고 반응에서 일어난 열을 이용해 난방에 이용되는 열수까지 공급가능한 일석이조의 연료전지라고 할 수 있습니다.

 

– 미래의 발전에 있어서 연료전지만의 강점이 있다면 어떤 것이 있을까요?

= 연료전지는 현재의 효율 50% 근처에서 추가 기술 개발시 발전효율 60%이상의 초고효율 발전설비가 실현가능합니다. 향후 저렴한 수소 생산기술이 개발되면 연료로 수소를 직접 사용가능하며 태양광 등 재생에너지와 같은 100% 청정에너지 생산 가능하게 될 것입니다. 그리고 연료전지는 도심지에 설치 가능한 분산형 전원으로 요즈음 떠오르는 송전설비 설치문제 해결할 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.

 

– 다른 발전 방법과 연료전지를 효용성 측면에서 비교해 보았을 때 장점이 있다면 어떤 것이 있나요

= 연료전지는 다른 발전방식처럼 열에너지와 기계에너지로의 변환과정이 없어 발전효율 47% 이상인 고효율 발전설비입니다. 특히 연소반응이 아닌 화학반응에 의해 전기를 생산하기 때문에 질산화합물(NOx), 황산화합물(SOx) 등과 같은 환경오염 물질은 거의 발생하지 않고 약간의 CO2는 배출되나 향후 개발 중인 CO2 포집기술 적용시 완전제거가 가능합니다. 그리고 회전기기가 없어 소음이 거의 발생하지 않지요.

따라서 설치면적, 소음 및 환경 유해 물질이 적어 도심지에 요즈음 국가적으로 추진하고 있는 분산형 전원으로써 적합한 발전 방식입니다. 그리고 이용율이 타 재생에너지와 다르게 90%이상으로 필요에 따라 고품질 전력 공급이 가능하게 됨으로써 많은 장점이 있다고 할 수 있습니다.

 

– 현재 경기도 화성시에 한국수력원자력의 첫 연료전지 발전단지가 지어졌는데 이에 대해 설명 부탁드립니다.

= 경기연료전지는 화성시 발안산업단지에 용량 58.8MW의 연료전지로 지어져 일대 전력을 공급하고 있습니다. 현재 경기연료전지는 한수원과 삼천리, 포스코에너지와 함께 SPC(특수목적법인) 형태로 운영되고 있으며, 총 자본의 27%인 자기자본에서 62%는 한수원이 나머지 38%를 각각 19%씩 삼천리와 포스코에너지가 부담하는 식으로 자원을 조달하게 되었습니다.

현재 한수원은 경기연료전지에서 사업 관리와 REC 구입역할을 하고 있으며 다른 기관 및 기업들과 함께 순탄하게 운영되기 위해 노력하고 있습니다.

경기연료전지 운영방식

[경기연료전지 운영 조직도/출처 : 한국수력원자력]

 

– 현재 부산 해운대구에 연료전지 발전단지를 지을 것으로 계획되어 있다고 들었는데 현재 한수원 계획은 어떻게 됩니까

= 부산연료전지사업은 현재 사업추진 준비단계로 한수원 및 참여사가 사업시행을 위해 노력하고 있으며, 한수원은 아직 참여여부를 최종 결정하지 않은 상태입니다. 아직 확정되지 않은 사업이라 섯불리 말씀드리기는 힘들 것 같습니다.

 

– 앞으로 한수원의 연료전지 사업은 어떠한 방향으로 나아갈 계획인가요

= 한수원은 사업추진 가능성, 경제성, 미래에너지원으로서의 효용성 등을 고려하여 태양광, 연료전지, 풍력 등 최적 전원을 구성하여 2022년까지 한수원 발전량(신재생 발전량 제외)의 약 5%에 해당하는 신재생에너지를 적극적으로 개발할 예정입니다. 그리고 연료전지사업은 지자체, 설비공급사, 연료공급사 등과 공동개발로 추진할 예정이며, 한수원 전체 신재생에너지발전량의 약 27%정도를 연료전지로 개발할 예정입니다.

 

– 마지막으로 하고 싶은 말씀 있으면 부탁드리겠습니다

= 한수원은 신재생에너지 지속적 개발로 회사의 미래성장 동력을 확보할 것이며, 이를 토대로 원자력-수력-신재생에너지로 구성되는 친환경 및 클린에너지 발전회사로 지속 성장할 것입니다. 많은 관심을 가지고 지켜봐 주시길 바라겠습니다.

– 위키트리 기사 보러 가기(http://www.wikitree.co.kr/main/news_view.php?id=151297)

 

이문기 네임텍

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