SK에너지, 열병합발전시스템 구축...탄소배출 줄인다

김나윤 기자 / 기사승인 : 2024-06-13 09:26:36
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▲SK이노베이션 울산컴플렉스 직원들이 가스엔진 발전기를 점검하고 있다. (사진=SK이노베이션)

SK에너지가 에너지 효율이 높은 가스엔진 열병합발전시스템을 만들어 이산화탄소 배출량은 물론 운용비용까지 줄이고 있다.

SK에너지는 4년전 가동을 중단한 SK 울산컴플렉스(이하 SK 울산CLX) 동력보일러에 가스엔진 열병합발전시스템을 설치해 본격적인 가동에 들어갔다고 13일 밝혔다. 이를 통해 연간 약 4만8000톤의 이산화탄소 배출량을 줄이고, 보일러 운영효율화로 약 191억원의 비용을 절감하는 효과를 거둘 전망이다.

SK에너지가 지난 2019년 자체 설계한 가스엔진 열병합발전시스템은 가스엔진 발전기에서 발생하는 배기가스 열을 회수해 동력보일러에 원료로 공급하는 방식으로, 그동안 기술 검토와 시운전을 거쳐 최근 효과 검증을 마쳤다. 가스엔진 발전기에서 발생하는 시간당 50톤의 고온 배기가스를 동력보일러 연료로 사용해 기존 사용 연료인 액화천연가스(LNG) 사용량을 줄이는 방식이다.

또한 SK 울산CLX 가운데 전기 수요가 많은 공정 주변에 가스엔진 발전기와 같은 분산형 발전기를 설치할 경우 안정적인 전기 공급이 가능할 뿐만 아니라 자가 발전량도 높아져 비용 절감도 가능하다. SK 울산CLX는 가스엔진 발전기를 통해 연간 75.6GWh(기가와트시)의 전력을 생산할 예정이다.

동력보일러는 SK 울산CLX 전체 공정 가동에 필요한 스팀(Steam)을 만드는 핵심 설비다. 현재 SK 울산CLX에는 10기의 동력보일러가 있다. 이중 동력보일러 B101은 지난 1971년 운영을 시작했으나, 노후화로 효율성이 낮아져 2020년 가동을 멈췄다. SK에너지는 이 B101의 효율을 높여 재가동하는 방안을 찾다가 가스엔진 발전기의 배기가스 열을 활용하는 열병합발전시스템을 고안하게 됐다.

SK 울산CLX는 가스엔진 발전기 신설을 통한 자가 발전 비중 증대, 보일러 효율 개선 및 운휴 보일러 가치제고 등의 효과를 예상하고 있다. 또 기존의 스팀터빈 발전기 가동이 줄어들어 스팀 수요가 감소하는 여름철, 잉여 스팀 손실도 연간 약 2만톤 감축할 것이라 보고 있다. 향후 SK에너지는 SK 울산CLX 내 나머지 9기 동력보일러에 대한 확대를 검토할 계획이다.

김종화 SK에너지 울산CLX총괄은 "SK에너지는 분산에너지 시스템으로 활용 가능한 가스엔진 열병합발전시스템을 통해, 탄소 배출량을 큰 폭으로 감축할 뿐 아니라, 공정 효율을 높이고 전기, 스팀의 동력비도 절감한다는 점에서 의의가 있다"며 "앞으로도 공정 효율화를 통해 SK이노베이션 계열의 탄소 감축과 자산가치 제고에 기여할 것"이라고 말했다.

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