신재생에너지 - 석탄가스액화 국내·외 기술개발 현황 및 동향
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- 환경과
- 작성자
- 수정일
- 2009-07-08
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- 1148
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2. 국내ㆍ외 기술개발 현황 및 동향
(1) 해외 현황
• 강화되고 있는 국제 환경규제에 대비하여 전력의 안정적 공급과 환경오염물질 감소라는 조건을 만족시키고 기술개발에 따른 파급효과가 큰 기술로 인식이 확산되고 있음
• 발전시장에서 매우 중요한 비중을 차지할 것으로 예상되며 유럽, 미국 등에서 100∼250MW급 대용량 석탄가스화복합발전시스템을 개발, 운전하여 경험 축적으로 미래시장에 대비
• 유럽, 미국, 일본 등지에서 이미 100∼250MW급 대용량 석탄가스화 복합발전시스템을 개발, 건설 계획
• 미국
- 세계적으로 가장 활발하게 IGCC 상용화 추진
- Vision21 프로그램 : 가스화, 고온정제 SOFC 등 핵심기술 집중개발
- 100㎿급 실증연구 실시('84∼'89, Cool Water Plant, Texaco사)
- 2003년에 IGCC 기반의 Future Gen 프로그램 출범하여 ‘03~’18년까지 10억불을 투자하여 CO₂를 제거하는 초청정 플랜트 건설
- DOE에서 Clean Coal Technology 프로그램으로 5개 프로젝트(총915MW) 추진 중
• 유럽
- 네덜란드(SHELL사)는 '72년부터 약 20억불을 투입하여 건식가스화 기술 개발, Buggenum 지역에 253MWe급 운전
- 이탈리아는 전력비용에 대한 인센티브 제도를 두어280MW, 450MW, 510MW, 550MW 규모의 중질잔사유 IGCC 플랜트를 건설하여 운영 중
- 독일은 스페인의 ELCOGAS 프로젝트에서 상용규모 300MW급 실증
• 일본
- NEDO 주관 하에 9개 전력회사, 전원개발, 전력중앙연구소등 11개 법인으로 구성된 '석탄가스화 복합발전기술 연구조합'을 발족시켜 '86년부터 국가보조사업으로 250㎿급 IGCC를 2004년부터 건설
- 150톤/일급의 가스화복합 연료전지(IGFC) 기술개발을 위한 EAGLE 프로젝트 수행 중
- 민간주도로 중질잔사유를 사용한 Negishi(431MW) NPRC IGCC를 2003년부터 상업화 운전시작
(2) 국내 현황
○ 기술개발현황
• '80년대 초부터 대학과 연구소를 중심으로 연구를 시작하여 '88년부터 대체에너지개발 촉진법에 따라 정부차원에서 기술개발
• 한국전력공사에서 1988년 타당성, 경제성 등의 검토를 위한 기초연구 수행, '92년부터 정부차원의 대체에너지기술개발사업으로 아주대학교에서 3t/d 분류층 석탄가스화 반응장치를 설계
• '90년대 중반부터 한국전력공사를 중심으로 석탄가스 정제기술개발이 활발하게 추진되고 있음
- IGCC용 고온 및 중저온 건식 탈황기술 개발 중(에기연, 전력연)
• 현재 고등기술연구원, 에기연을 중심으로 가스화 장치에 대한 연속운전, 신뢰성 확보를 위한 연구 수행
- 3t/d 건식가스화로 및 1t/d 습식 가스화로 설치 및 운전 중
[3t/d 건식가스화 설비] [1t/d 습식 가스화설비]
○ 향후 계획
제1단계(’06∼’09) |
제2단계(’10∼’12) |
제3단계(’12∼’15) |
• 가스화 복합발전 - 300MW급 IGCC 플랜트 설계 기술확보 - 벤치급 가스화 고온정제연계 실증기술 확보 - 소형 가스터빈 및 연료전지 연계 고효율 신발전 공정기술 기반 확보 - 최적 IGCC 공정 평가 능력 개발 - 핵심요소기술개발 자립화 |
• 가스화 복합발전 - 상용급(300MW) IGCC 플랜트 건설기술 확보 - 단위공정 국산화를 위한 30t/day급 가스화기 구축 및 시운전 - 합성가스 정제기술 개발 |
• 가스화 복합발전 - 플랜트 실증운전을 통한 운전 안정화 및 효율향상 기술개발 - 30t/day급 부품 국산화 실험 - 석탄 정제 관련 부품 국산화 기술 개발 - 투입원료 다양화 기술 개발 자립화 |
• 실용 액화 공정 기반기술 개발 • 석탄가스화기로부터 발생된 합성가스를 사용한 화학원료 전환기술 개발 |
• 석탄액화 기술개발 - 벤치급 석탄액화 공정 개발 - 실용 액화 공정 도입 타당성 검토 |
• 석탄액화 기술개발 - 소규모 파일럿 국산 액화 공정 개발 - 실증액화 시설 도입을 통한 Reverse Engineering |
<출처> 에너지관리공단 신재생에너지센터