석유화학 공장의 공정에서 대량으로 발생하는 부생 수소를 연료로 활용하는 세계 최대 규모의 수소연료전지 발전소가 충남 서산 대산산업단지 내에 최근 준공됐다. 특히 부생수소를 연료로 사용하는 초대형 연료전지 발전사업으로는 국내는 물론 세계 최초다.
세계 최초·최대 규모인 50㎿급 대산수소연료전지 발전소는 총 사업비 2550억원을 들여 세워졌으며, 연간 40만MWh의 전력을 생산한다. 이는 충남 지역의 16만 가구가 사용할 수 있는 규모다.
특히 부생수소는 이전까지는 다른 공정의 연료로 사용했을 뿐 대량으로 사업화에 활용한 것은 이번이 처음이다. 부생수소 연료전지 발전방식은 LNG를 개질해 원료로 사용하는 연료전지에 비해 별도의 개질과정이 필요 없어 발전 효율이 높다. 석유화학공정에서 발생하는 부생수소가 지하 배관을 타고 공급되는 방식이며, 산소와 전기화학 반응을 일으켜 전력을 생산하고, 부산물로는 순수한 물만 생산된다. 기존 화력발전과 달리 발전과정에서 온실가스, 황산화물, 질소산화물 등의 환경오염물질이 전혀 배출되지 않는 그야말로 ‘친환경’발전이다. 초미세먼지까지 거를 수 있는 내장 필터를 갖추고 있어 공기 정화도 가능하다. 연료전지는 태양광, 풍력 등 다른 신재생에너지에 비해 안정적으로 전기 생산이 가능하고, 설치 면적당 발전량이 크다는 장점도 있다.
이번 사업은 수소연료전지 발전사업을 위한 특수목적법인인 대산그린에너지가 수행한다. 한화에너지 49%, 한국동서발전 35%, 두산퓨얼셀 10%, 이외에 재무적투자자가 6%를 투자해 2018년 회사를 세우고 착공했다. 2019년 최초 송/수전 및 시운전을 시작했고. 지난 6월 상업 생산이 시작됐다.
이 발전소는 연료인 수소를 인근에 위치한 한화토탈로부터 공급받으며 한화에너지가 발전소 운영을 맡게 됐다. 동서발전은 수소연료전지 발전소를 통해 생산된 신재생에너지인증서(REC)를 매입한다. 두산퓨얼셀은 440kW급 인산형 연료전지(PAFC) 114대를 공급하고 20년간 유지보수를 책임지게 된다. 인산형 연료전지는 인산염을 전해질로 사용해 소음이나, 분진, 백연 현상이 거의 발생하지 않는 최신 기술이다.
대산 수소연료전지 발전소 전경. (사진=두산퓨얼셀)
한편 지난달 28일 열린 준공식에는 정세균 국무총리, 정승일 산업통상자원부 차관, 양승조 충남도지사, 김명선 도의원, 맹정호 서산시장, 정인섭 한화에너지 대표이사, 박일준 한국동서발전 사장, 유수경 두산퓨얼셀 대표이사 등이 참석했다.
정부는 이번 발전소 준공은 수소경제 이행의 본격적 기반이 될 것으로 기대하고 있다. 연간 40만MWh 전력을 안정적으로 생산해 인근 전기수요지에 공급해 생산지와 수요지를 인접시키는 분산형 전원의 취지에 부합하는 발전소이기도 하다. 전기 생산지와 수요지가 인접할 경우 별도의 송전망 투자가 필요 없으며, 환경부담도 최소화된다.
정세균 총리는 “대한민국은 전 세계 수소연료전지 보급량의 40％를 차지하고 있을 정도의 우수한 기술력을 보유하고 있으며, 2040년까지 발전용 연료전지 15GW를 생산해 수출산업으로 육성할 목표를 가지고 있다”며 “전세계적인 청정에너지로의 전환 추세에 따라 수소경제 성장기 진입을 앞두고 있는 지금이 매우 중요한 때”라고 강조했다.
정인섭 한화에너지 대표이사는 “이번 준공을 통해 기존의 집단에너지사업, 태양광 발전사업에 더해 수소 연료전지 발전사업까지 사업영역을 확장하고, 종합에너지 전문기업으로서의 입지를 더욱 강화할 수 있게 됐다”고 밝혔다.
박일준 동서발전 사장은 “이번 대산수소연료전지 발전소 준공으로 정부의 수소경제 활성화 로드맵에 기여하고 국내 수소산업 경쟁력 강화와 신규 일자리 창출 효과가 기대된다”며, “앞으로도 국내 수소경제를 미래형 신산업으로 육성하여 부가가치를 확대하는 등 사회적 가치 창출에 힘쓰겠다”고 말했다.
유수경 두산퓨얼셀 대표는 “대산 수소연료전지발전소의 성공적인 준공은, 우리나라가 세계 연료전지 시장에서 기술경쟁 우위를 확보하는 중요한 기점이 될 것으로 기대한다”며 “두산퓨얼셀은 수소경제 활성화에 맞춰 현재 98% 수준인 연료전지 국산화율의 100% 달성과 생산량 확대를 위해 노력하고, 협력사와의 동반성장을 통한 산업 생태계 조성에 힘쓰겠다”고 밝혔다.
대산 수소연료전지 발전소 준공식. (사진=산업부)
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