한전 전력연구원(원장 이중호)은 발전분야 온실가스 저감 목표 달성을 위해 11일에『150MW급 가스터빈 수소혼소 리트로핏(Retrofit) 기술개발 및 실증』연구과제 협약을 정부, 발전사, 산학연 등 총 17개 기관과 체결했다.
수소는 이산화탄소를 배출하지 않는 무탄소 연료로서, 최근 가스터빈 복합화력의 온실가스를 저감하는 수단으로 주목받고 있음. 대용량 가스터빈 복합화력은 효율과 유연운전 특성이 우수한 설비로 수소혼소의 파급 효과가 커서 각국에서는 관련 기술 확보에 주력하고 있는 상황이다.
수소는 기존 연료인 천연가스와 특성이 달라서 가스터빈에 적용하기 위해서는 가스터빈 연소기 개조, 수소 혼소 운영, 천연가스-수소 혼합 공급, 수소 안전관리 등의 기술이 확보되어야 한다.
전 세계적으로 가스터빈 수소혼소와 관련된 시장은 지속적으로 성장할 전망이며, 국내 또한 제10차 전력수급기본계획에 수소혼소 발전량을 ’30년 6.1TWh, ’36년 26.5TWh로 전망하고 있다.
이에 대응하기 위해 가스터빈 제작사를 중심으로 신규 수소혼소 가스터빈을 활용한 30~50% 혼소 연소기술이 개발되었다.그러나 기존 설비의 활용문제와 비용으로 인해 기존의 가스터빈을 수소혼소로 전환하는 기술의 필요성이 높아지고 있다.
전력그룹사는 가스터빈 복합화력의 이용률을 향상시키면서 온실가스를 저감하고자 하는데, 노후 가스터빈을 수소혼소로 전환하는 기술은 이 두 가지 현안을 해결할 수 있는 좋은 방안이다.
전력연구원은 발전사가 보유한 가스터빈을 대상으로 저비용 수소혼소가 가능하도록 ’21년부터 F급 가스터빈 3개 기종에 대한 수소혼소 한계평가를 수행하며 운영기술을 개발 중이다.
이번 협약 체결을 시작으로 전력연구원은 『150MW급 가스터빈 수소혼소 리트로핏(Retrofit) 기술개발 및 실증』정부과제를 주관하여 한국서부발전(주), 한국남부발전(주), 한화파워시스템(주), 두산에너빌리티(주) 등 17개 기관과 함께 연구를 수행할 계획이다.
이번 연구로 기존 가스터빈을 50% 이상의 수소혼소가 가능하도록 전환하는 기술을 개발하고, 서인천과 신인천 복합 가스터빈 각 1호기를 대상으로 실증키로 했다.