중부발전, 연료전지 폐열회수 발전시스템 실증한다
중부발전, 연료전지 폐열회수 발전시스템 실증한다
  • 송병훈 기자
  • hornet@energydaily.co.kr
  • 승인 2019.11.14 16:02
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두산퓨얼셀과 국내 최초 인산형 연료전지 폐열회수 청정 발전시스템 도입
보령발전본부 인산형 연료전지 조감도
보령발전본부 인산형 연료전지 조감도

[에너지데일리 송병훈 기자] 한국중부발전(사장 박형구)이 두산퓨얼셀(대표 유수경)과 함께 국내 최초 인산형 연료전지(PAFC, Phosphoric Acid Fuel Cell) 폐열회수 청정 발전시스템 도입을 추진한다.

중부발전은 국내 연료전지 제조사인 두산퓨얼셀과 14일 인산형 연료전지 폐열회수발전 시스템(Organic Rankine Cycle, 유기 랭킨 사이클) 실증사업을 공동 추진하기 위한 양해각서를 체결했다고 밝혔다.

Organic Rankine Cycle(ORC)은 연료를 사용하지 않고, 미활용 열에너지를 이용해 소규모 전기에너지를 생산하는 설비로, 대기오염물질 배출이 없는 청정 발전시스템이다.

기본적으로 증기터빈을 작동하기 위한 랭킨사이클과 동일하지만, 작동유체(working fluid)로 물이 아닌 유기물을 사용하며, 이 때 사용되는 유기물은 물보다 끓는점이 낮아 100℃ 이하의 온도에서 기화하기 때문에 낮은 온도의 폐열로부터 전기를 얻을 수 있다.

ORC 개요도
ORC 개요도

인산형 연료전지는 전기와 열을 동시에 생산한다. 순수 발전시 발전효율이 43% 내·외이며, 열병합발전시 최대 90%까지 효율을 높일 수 있다.

그러나 열수요가 적은 하절기에는 이용률 하락으로 열손실이 발생할 수 있고, 집단에너지 사업단지 및 스마트 팜 등 열수요처를 고려한 사업부지 선정에 제한이 있었다.

따라서 인산형 연료전지를 ORC와 연계할 경우, 잉여열을 활용해 연중 전력을 생산함으로써 에너지효율 극대화시킬 수 있다. 이는 사업주 수익창출에 기여할 수 있고, 사업부지 선정범위를 확대할 수 있어 경쟁력을 더욱 향상시킬 수 있다는 장점으로 작용할 전망이다.

중부발전과 두산퓨얼셀은 이번 양해각서를 통해 현재 운영중인 보령발전본부 인산형 연료전지(7.48MW)에 최적의 ORC 모델을 적용하고, 연료전지와 ORC 연계방안 검토 등 성공적 ORC 실증을 위해 상호 협력하기로 했다.

중부발전 박형구 사장은 “국내 최초로 인산형 연료전지에 ORC 실증사업을 공동 추진함으로써 연료전지 사업 및 수소 신사업 모델 확대, 장려 등으로 양 기관의 상호 발전을 기대한다”면서 “국내기술을 활용한 연료전지 발전사업의 경쟁력을 향상시키고, 다양한 후속사업을 개발할 수 있는 계기로 만들어달라”고 당부했다.