한화임팩트(대표이사 김희철)의 자회사인 네덜란드 토마센 에너지가 유럽 최대 전력공급업체인 Uniper社(독일 뒤셀도르프 소재, 약 34GW 발전용량 보유)의 수소혼소 가스터빈 개조사업을 수주했다. 금번 사업은 네덜란드 로테르담 지역에 위치한 123MW급 가스터빈 1기를 수소혼소율 30%가 가능하도록 개조하는 사업이다.
수소혼소 발전은 가스터빈에 수소와 천연가스를 같이 연소해 발전하는 방식으로 탄소배출이 전혀 없는 수소전소 발전의 전 단계로 평가된다. 한화임팩트는 2021년 네덜란드 토마센 에너지와 미국 PSM사의 지분 100%를 인수해 수소혼소 발전 관련 원천기술을 확보했다.
이번 사업 수주는 상업가동 중인 가스터빈 발전기에 수소혼소를 적용한 세번째 적용 사례다. 첫번째는 2018년부터 상업가동 중인 네덜란드 남부지역 123MW급 가스터빈 1기에 수소혼소율 25%를 적용한 사례이며, 두번째는 2021년 12월에 수주한 미국 뉴저지 지역 172MW급 가스터빈 1기에 수소혼소율 40%를 적용한 사례다. 모두 한화임팩트가 인수한 네덜란드 토마센 에너지와 미국 PSM社가 수행하고 있다.
국내에서는 한국서부발전과 함께 2023년 상반기까지 수소혼소율 50%를 적용하는 실증사업을 진행 중이며 실증 완료 후 실제 상업발전 중인 가스터빈에도 수소혼소율 50%를 적용할 계획이다.
금번 사업에는 수소혼소 외에 질소산화물 처리기술도 적용된다. 질소산화물은 미세먼지, 스모그, 산성비의 원인이 되는 환경오염물질이다. 가스터빈 내부에서 연료가 연소될 때 질소산화물이 발생하기 때문에 이를 저감하는 연소기술이 중요하다.
한화의 독자 연소기인 LEC-ⅢTM(공기와 연료 배합을 최적화하여 질소산화물 및 탄소 배출을 저감하는 기술이 적용된 연소기)과 AutoTuneTM(연소조건을 제어하여 저공해 연소 및 성능을 최적화하는 시스템)은 수소혼소율 30%까지 적용하더라도 질소산화물 발생을 9ppm 이하로 줄여 유럽 대기환경 배출기준(20ppm 이하)을 준수한다.
한편 가스터빈 연료 다변화 기술도 적용되어 기존에 사용 중인 저열량가스 외에 고열량 가스도 사용할 수 있게 한다. Uniper社는 네덜란드 동북쪽 흐로닝언 가스전에서 공급하던 저열량 가스(10,000kcal/N㎥ 이하)를 연료로 사용해 왔다. 2023년 흐로닝언 가스전이 폐쇄됨에 따라 그 대체로 수입 고열량 가스를 사용할 예정이다. 한화는 연료 다변화 솔루션을 통해 수소를 포함한 다양한 천연가스 연료를 가스터빈에 사용이 가능하도록 할 예정이다.
한화는 이러한 수소혼소 기술, 질소산화물 저감기술, 연료 다변화 기술 등 복합 솔루션을 통해 현재 운영 중인 가스터빈의 연료 확장성을 높일 계획이다. 아울러 2030년 EU의 탄소 중립 목표에 따라 탄소배출량 저감을 원하는 유럽지역 내 발전 및 전력공급업체들을 대상으로 글로벌 사업을 확대해 나갈 예정이다.
