【에너지타임즈】연평균 21% 성장률을 기록하면서 2025년 12조5207억 달러(한화 1경5438조 원가량)에 달할 것으로 점쳐지는 순환유동층석탄발전시장을 향한 우리나라의 발걸음이 본격화됐다. 순환유동층석탄발전의 효율을 현재 운영 중인 미분탄석탄발전의 수준까지 끌어올리겠다는 것이 우리의 목표다.

특히 신(新)기후체제 전환으로 미분탄석탄발전이 갈수록 설 자리를 잃어갈 것으로 전망되고 있는데다 상대적으로 환경오염물질을 배출하지 않고, 저질탄을 비롯한 생활쓰레기와 우드펠릿 등 다양한 발전연료를 사용할 수 있는 메리트를 갖고 있는 순환유동층석탄발전이 최근 각광받고 있다. 인도·인도네시아·베트남·중국 등 개발도상국을 비롯해 미국과 유럽 등에서의 보급이 크게 늘어날 것으로 기대되고 있다.

한전 전력연구원(원장 김동섭)은 석탄발전용 보일러 제작회사인 두산중공업을 비롯해 현재 순환유동층보일러를 탑재한 석탄발전을 운영하거나 건설 중인 한국남동·남부·동서발전(주) 등과 2018년까지 온실가스 배출저감과 발전효율향상이 가능한 50만kW급 대용량 초초임계 순환유동층석탄발전 국산화 기술개발에 착수한데 이어 지난 18일 본원(대전 유성구 소재)에서 착수회의를 가졌다.

순환유동층석탄발전은 75µm이하로 분쇄된 석탄을 연료로 사용하는 미분탄석탄발전과 달리 10mm 이하로 분쇄된 석탄·생활쓰레기 등을 모래와 섞어 천천히 연소하는 것. 저질탄과 산업폐기물 등을 발전연료로 사용할 수 있고, 발전연료가 800~900℃의 낮은 온도에서 연소되는 탓에 질소산화물·황산화물 등의 환경오염물질의 배출이 적은 것으로 알려져 있다.

이종인 국제에너지기구 산하 유동층전환실행합의 집행위원회 의장(한전 전력연구원 책임연구원)은 “탈황·탈질설비를 갖춘 미분탄석탄발전의 건설비와 운영비 등을 비교하면 고급연료의 수급이 어려워질 경우 순환유동층석탄발전의 경제성이 비교우위에 있는 탓에 앞으로 건설될 석탄발전은 순환유동층석탄발전이 채택될 가능성이 매우 크다”고 장밋빛 전망을 내놨다.

게다가 순환유동층석탄발전은 발전연료인 저질탄에 우드펠릿 등의 혼소가 가능해 발전사는 신재생에너지공급인증서(REC)를 확보할 수 있어 신재생에너지공급의무화(RPS)를 달성하는데도 적잖은 도움을 줄 수 있을 것으로 점쳐지고 있다.

전력연구원 등 이들은 2018년까지 50~60만kW 초초임계 순환유동층 석탄발전 기본설계를 완료하고 표준운영절차를 확립할 예정이며, 그 일환으로 보일러 연소로부와 석탄·모래의 분리를 위한 사이클론 등의 핵심요소기술을 비롯해 보일러 대형화기술과 열교환기 등 증기계통 고도화기술 등을 개발하고 보일러 기본 설계(안)를 도출해 2018년까지 설계 툴 개발과 기본설계를 완료할 방침이다. 또 최적 운영과 유지보수를 위한 표준절차를 수립해 초초임계 순환유동층 석탄발전이 국산 고유모델을 확보하기로 했다.

이 의장은 “50만kW급 초초임계 순환유동층 석탄발전 국산화 개발을 통해 우리나라 발전회사가 운영 중인 50만kW급 표준석탄발전을 장기 사용 후 순환유동층 석탄발전으로 개량하는데 적용할 수 있도록 개발할 계획”이라고 설명했다.

현재 우리나라에서 운영되는 순환유동층 석탄발전은 ▲동서발전 동해화력(20만kW×2기) ▲남동발전 여수화력(34만kW×1기)이며, 건설 중인 순환유동층 석탄발전은 ▲남동발전 여수화력(34만kW×1기) ▲남부발전 삼척화력(110만kW×4기) 등이다.

우리나라에서 운영되거나 건설 중인 순환유동층 석탄발전의 보일러는 외국 제적회사에서 제작해 공급했으며, 우리나라 제작사는 설계기술을 보유하지 못하고 있다.

특히 전력연구원과 두산중공업 등은 이번에 개발한 대용량 초초임계 순환유동층석탄발전에 대한 설계·제작·운영기술을 패키지로 해외제작사에서 독점하고 있는 순환유동층석탄발전시장에 진출해 해외발전시장을 개척할 방침이다.

한전 전력연구원에 따르면 순환유동층석탄발전은 1990년대 초 화력발전 신규시장의 2%내외의 시장점유율을 보이다 2000년대 중반에 이르러 10%에 달하는 화력발전 신규시장 점유율을 기록했다.

순환유동층석탄발전시장은 2013년부터 2025년까지 연평균 21%의 성장장률을 기록하면서 2025년 12만5207억 달러에 이를 것으로 전망됐다.