조지아 전력, 수소와 천연가스 혼합 활용 성공적인 시험 발표

조지아 전력(Gaorgia Power)이 최근 스미르나에 위치한 맥도너 애트킨슨 발전소에서 50% 수소와 천연가스를 혼합한 성공적인 시험을 발표했다. 이 시험은 미쓰비시 파워(Mitsubishi Power)와의 협력으로 진행되었으며, 미쓰비시의 M501GAC 천연가스 터빈 중 하나에서 실시되었다.

조지아 전력의 보도자료에 따르면, “이 시연 프로젝트는 고급형 가스 터빈에서 50% 수소 연료 혼합을 검증한 최초의 사례이며, 현재까지 가장 큰 규모의 시험이다. 50% 혼합은 100% 천연가스와 비교했을 때 약 22%의 CO2 배출 감소를 제공한다.”고 밝혔다.

이번 시험 전에 조지아 전력은 5월과 6월 동안 50% 미만의 수소 퍼센티지를 사용하는 시연 시험을 수주 동안 진행했다. 맥도너 애트킨슨 발전소는 2012년 천연가스 터빈으로 전환된 이후에 석탄 발전소로 운영되었던 곳으로, 현재 Chattahoochee 강에 위치해 있다.

2022년 조지아 전력과 미쓰비시는 20% 수소 혼합 시험을 실시하였다.

조지아 전력의 수석 부사장인 릭 앤더슨(Rick Anderson)은 보도자료에서 “천연가스는 우리의 발전 믹스에서 중요한 역할을 하며, 유연성, 기저 부하 전력 및 고객 수요에 대한 즉각적인 응답을 제공한다. 우리는 다양하고 균형 잡힌 발전 자원을 통해 조지아의 에너지 수요를 충족하기 위해 계획할 때 천연가스가 계속해서 중요한 연료가 될 것이다.”고 말했다.

“지속 가능한 에너지를 제공할 수 있도록 보장할 수 있는 방법 중 하나로서 이러한 혁신적인 시험을 통해 고객에게 신뢰할 수 있고 저렴한 에너지를 수십 년간 제공할 수 있도록 노력하고 있다.”고 그는 덧붙였다.

그는 “우리가 현재 발전소와 전력망에 대한 투자하고 있는 것은 미래 세대를 위한 혜택으로 돌아올 것이라고 확신하며, 이 프로젝트를 성공적으로 완료한 맥도너 애트킨슨 발전소 팀과 미쓰비시 파워 팀에 매우 자랑스럽게 생각한다.”고 말했다.

미쓰비시 파워 아메리카의 발전 COO인 마크 비소네트(Mark Bissonnette)는 보도자료에서 “조지아 전력과 함께 이 이정표 프로젝트를 진행할 수 있어 영광이었다. 이전 시험의 성공을 기반으로, 우리는 고급형 가스 터빈에서 50% 수소 혼합을 달성하여 우리의 첨단 기술 능력을 보여주었다. 이는 두 회사 모두가 탄소 배출을 줄이는 데 기여하는 중요한 이정표이다.”고 밝혔다.

가스 터빈에서 수소 사용의 장점과 단점을 소개하기 위해 커리어는 미시간 대학교의 카렌 톨(Dr. Karen Thole) 공과대학장을 인터뷰했다. 도울은 가스 터빈 공기 날개의 열 전달 및 냉각 분야의 전문가로, 그녀의 실험적 및 분석적 작업은 프로펠러 및 전력 생성 용도로 가스 터빈이 디자인되는 방식에 영향을 미쳤다.

그녀는 가스 터빈에서 수소를 사용하는 것의 장점으로 “이점은 확실히 CO2가 적게 발생하여 환경에 대한 영향이 적다.”고 말했다.

그러나 그녀는 “현재 발전소는 대부분의 경우 다른 연소기가 필요하므로 약간의 비용이 드는 개조가 필요하다. 이러한 연소기는 일반적으로 더 높은 온도에서 운영되므로 NOx를 더 많이 방출할 수 있다. 이는 고려해야 한다.”고 덧붙였다.

NOx는 질소와 산소로 구성된 가스 화합물 그룹으로, 질소 산화물(NO)과 이산화질소(NO2)의 두 가지 주요 형태는 연료의 연소 과정 중 고온에서 형성되는 대기 오염물질이다.

그녀는 또한 현재 생산되는 거의 모든 수소가 CO2를 생성하는 화석 연료를 사용하여 생산되지만, 이러한 단점이 없는 수소 생산 방법이 존재한다고 말했다.

그녀가 언급한 또 다른 도전은 수소를 발전소에 수송하는 것이 천연가스를 운송하는 것과 다르다는 점이다.

“현재의 파이프라인 인프라는 천연가스를 운송하는 데는 매우 우수하지만 수소를 운송하는 데는 반드시 그렇지 않다.”고 도흘은 말했다.

도흘은 또한 미국 에너지부의 보조금이 가스 터빈 연구에서 중요하다고 강조했다.

“미국 에너지부가 수소 터빈을 개발하기 위한 연구를 수십 년간 지원한 것이 매우 중요하다.”고 그녀는 말했다.

“이것은 단순한 R&D가 아니라, 기업에서 이 발전이 이루어지도록 하는 데 대학의 연구도 필요했다는 것”이다.

“그래서 이 터빈 분야에서 매우 기쁜 것은 산업과 대학 간의 협업이 연방 자금 지원을 통해 이루어지고, 이는 이런 대규모 프로젝트 개발로 이어진다는 점이다.”고 도흘은 강조했다.

이러한 시험을 통해 조지아 전력이 수소를 사용하는 발전소의 미래를 어떻게 이어갈지 궁금해졌다.

커리어는 조지아 전력의 미디어 관계팀에 후속 이메일을 보내어 시험에 사용된 수소의 출처와 회사의 향후 계획에 대해 문의했다.

조지아 전력의 모회사인 남부 회사(Southern Company)의 커뮤니케이션 스페셜리스트인 매튜 켄트(Matthew Kent)는 수소를 제시한 Certarus에 의해 제공되었다고 응답했다. 그는 수소가 “대부분 깨끗하다.”고 설명했다.

“이것은 2022년 이후 두 번째 시험으로, 조지아 전력과 파트너는 이러한 시험의 전체 결과를 연구하여 이 연료 출처의 미래 잠재력을 평가할 것이다.”고 켄트는 밝혔다.

이미지 출처：cobbcountycourier