CO2 포집을 고려한 가스터빈 복합화력 발전 플랜트의 대안 평가 제안

Abstract

CCS의 경제성을 높이기 위한 방안으로써, 발전 플랜트로부터 포집된 CO2를 EOR/EGR 사업자에게 공급하는 방안이 관심을 받고 있다. 최근 EOR 가능 지역으로 거론되고 있는 걸프만의 경우, 육상 플랜트로부터 접근이 어려운 대신 해안가 근처에 EOR 적용이 가능한 유전이 위치한다는 특성을 가진다. 이 지역에 적용할 방안으로써, 화학적 흡수법이 적용된 이동식 복합화력 발전 플랜트를 근처 해안가에 건설하여 EOR 유전까지 CO2를 공급하는 방안이 제안되었다. 제안된 발전 플랜트는 전력 및 공정 증기 생산, 그리고 CO2 포집을 사용 목적으로 하며 높은 효율과 동시에 설비의 소형화라는 설계 목적을 갖는다. 각 생산물의 생산량, 그리고 설계 목적이 상충하는 특징이 있기 때문에 시스템 평가의 접근 방법에 대한 새로운 논의가 필요하게 된다. 본 연구에서는 대상 시스템과 같은 다목적 발전 플랜트의 시스템 평가 과정에서의 고려사항들을 확인하고 각 과정을 구체적으로 제시하는 것을 목적으로 연구를 진행하였다. 이를 위해 화학적 흡수법이 적용된 이동식 복합화력 발전 플랜트를 대상으로 하여, 시스템 대안을 선정하고 시스템 특성에 부합하는 평가 항목들을 정의하였다. 또한, 각 항목들을 평가하기 위해 시스템 개념 설계 및 공학 설계 계산을 진행하였고 이를 바탕으로 대안 별 시스템 성능 및 하드웨어 구성 가능성을 평가하였다.