사우디 내 열병합 발전소 3곳, 수소와 천연가스 혼합...탄소배출 감축연구 완료

미국 에너지기술기업 GE 버노바(Vernova)와 사우디 아라비아의 ASHOMCo(Ash Sharqiyah Operations & Maintenance Company)가 사우디 아라비아 내 3곳의 열병합 발전소에서 탄소 배출량을 줄이기 위한 프론트엔지니어링설계(이하 FEED) 연구를 완료했다고 발표했다. 

FEED 연구는 대규모 산업 프로젝트의 초기 단계에서 기술적, 경제적 타당성을 분석하는 기초 설계 작업을 의미한다. 본격적인 프로젝트 착수 전, 구체적인 설계와 비용 예측을 통해 위험을 최소화하고 예산 관리 효율성을 높이기 위한 과정이다.

카본헤럴드(Carbon Herald)에 따르면, 이번 연구는 시간당 최대 920MW의 전력과 1400톤의 증기를 생산하는 발전소의 탄소 배출 저감을 목표로, 연소 전후의 기술 개선 가능성을 평가했다. 특히 GE 버노바의 7E와 7F 가스터빈이 수소와 천연가스를 혼합하여 운영할 수 있는 방안이 검토되었으며, 최대 32%의 수소를 연료 혼합물로 활용하는 방법이 제안됐다.

탄소포집, 활용 및 저장(CCUS) 기술 또한 연구되었으며, 이 기술을 통해 최대 95%의 이산화탄소 배출을 저감할 수 있는 개선 방안이 포함됐다.

연구 결과에 따르면, 배기가스 재순환(EGR) 시스템을 도입해 탄소 포집 시설의 전체 비용을 7% 절감하고, 운영 비용을 연간 6% 줄일 수 있는 것으로 분석됐다. EGR 시스템은 배기가스 일부를 다시 연소실로 되돌려 보내 연료 연소 효율을 높이는 방식으로, 기존 내연기관뿐만 아니라 산업용 발전소에도 활용된다.

SHOMCo의 롭 헤이스(Rob Hayes) 전무이사는 “이번 연구는 기존 발전소의 탄소 배출 기준을 충족하는 데 중요한 역할을 할 첨단 솔루션을 제공한다”며, 지속 가능한 에너지 생산을 위한 진전임을 강조했다. GE 버노바의 유럽, 중동 및 아프리카 가스 전력 사업부 사장 조셉 애니스(Joseph Anis) 또한 “수소 연료 혼합과 탄소 포집 기술 도입을 통해 탈탄소화를 향한 큰 발걸음을 내디뎠다”고 전했다. 

ASHOMCo는 2009년 설립된 사우디 아라비아의 운영 및 유지보수 전문 기업으로, 사우디 내 주요 산업 플랜트와 발전소의 안정적인 운영을 돕고 있다. 일본의 마루베니 주식회사(51%), JGC 주식회사(29%), 사우디의 알조마이 홀딩 컴퍼니(20%)의 합작 투자로 설립됐으며, 특히 사우디 아람코의 발전소 등 대규모 산업 시설의 운영에 중요한 역할을 담당하고 있다.

한편, GE 버노바는 세계적인 에너지 기술 기업으로, 전 세계의 전력화를 통해 130년 이상 전력 기술을 선도해왔다. 최근 한국에서는 한국서부발전과 협력하여 충남 공주에 500MW 규모의 천연가스 발전소를 건설하는 프로젝트에 참여하고 있다. 이 프로젝트는 노후 석탄 발전소를 대체하는 사업의 일환으로, HA 가스터빈과 발전기를 공급할 예정이며, 향후 수소 연료를 최대 30%까지 혼합하여 연소할 수 있도록 설계되어 탄소 배출량을 최대 60%까지 줄이는 것이 목표다. 해당 발전소는 2027년 가동을 목표로 하고 있으며, 한국의 탄소중립 목표와 재생 에너지 확대에 기여할 것으로 예상된다.