[에너지데일리 송병훈 기자] 한국전력 전력연구원(원장 이중호)이 국내 최초로 MW급 석탄·천연가스 암모니아 혼소시험 설비를 구축했다.
한전 전력연구원은 암모니아 기반의 무탄소 발전기술 개발을 위한 인프라 구축을 완료하고, 5일 연구원에서 혼소 시연회를 개최했다고 밝혔다.
암모니아(NH3)는 질소와 수소로만 구성된 무탄소 연료료, 발전설비 내의 연소반응에서 온실가스인 이산화탄소(CO2)를 발생시키지 않는 대표적인 친환경 연료다. 발전분야 온실가스 감축을 위해 탄소를 포함하는 기존 발전용 연료(석탄 및 천연가스)를 대체할 경우, 투입량에 비례해 이산화탄소 배출을 줄일 수 있는 친환경 기술이다.
전력연구원은 2022년 2월부터 한전을 포함해 발전설비 운용·제작, 암모니아 유통 분야의 14개 기관과 함께 무탄소 친환경 암모니아 발전기술 개발을 위한 공동연구를 수행하고 있다.
행사에서는 전력연구원 내에 국내 최초로 구축 완료된 석탄화력 암모니아 혼소시험센터와 무탄소 가스터빈 혼소시험센터에서 암모니아 혼소 실험이 시연됐다.
전력연구원이 운영 중인 미분탄 보일러, 유동층 보일러, 가스터빈 연소기 3종의 시험연소설비를 이용해 설비 열출력의 10~20%에 해당하는 열량의 암모니아를 혼합 연소했으며, 시험 결과 이산화탄소 배출 저감과 함께 노내 온도 및 유동장이 안정적으로 유지됨을 확인했다.
전력연구원은 2024년 7월까지 3종의 시험연소설비를 통해 발전설비별 암모니아 혼소율 및 혼합 조건 등을 변수로 암모니아의 연소 특성을 규명할 계획이다. 또한 암모니아 혼합 연소 시 화염 형상, 열출력, 배기가스 성분 및 설비의 운전 상태 등을 기존의 석탄 및 천연가스 연소와 차이를 분석, 향후 국내 상용설비 실증에 필요한 운전자료를 확보할 예정이다.
전력연구원은 2027년 암모니아 혼소발전을 실증하고, 2030년 발전소에 확대 적용한다는 방침이다. 확대 적용 시 연간 약 555만톤의 온실가스 감축이 이루어질 것으로 전망되고 있다.
전력연구원 관계자는 “암모니아 발전 기술은 석탄을 대체해 온실가스 배출이 없는 친환경 발전 기술”이라면서 “기관 간 협력을 통해 무탄소 발전 기술을 확보, 탄소중립과 안정적인 전력공급에 기여하겠다”고 말했다.
