세계 최첨단 석탄가스화 발전소 내년 착공 世界最先端の石炭ガス化発電所、福島県の2カ所で2016年9月に着工へ

후쿠시마현 두 군데에 2016년 9월에 착공 

화력발전소 전경과 IGCC 설치  출처 gift.kisti.re.kr

edited by kcontents 

케이콘텐츠 편집

    도쿄전력이 후쿠시마현에서 추진하고 있는 ‘석탄가스화 복합발전’ 프로젝트가 착공을 위한 최종 국면에 도입하였다. 건설에 필요한 환경영향평가 절차가 제3단계까지 진행되어 2016년 9월에 현내 두 군에서 공사를 개시할 예정이다. 이산화탄소 배출량을 억제한 석탄화력발전소가 2020~2021년에 운전을 개시한다. 

도쿄저력은 후쿠시마현의 부흥을 위해 세계에서 최첨단의 석탄하력발전 설비를 현 내 2군데에 신설하는 프로젝트를 추진하고 있다. 모두 태평양 연안에 있는 기존 화력발전소 내에 건설하는 계획이다. 한 곳은 ‘히로노(広野)발전소’이고 다른 한 곳은 도호쿠전력 등과 합병하여 설립한 ‘나코소(勿来) 발전소’이다. 

신설하는 발전설비에는 ‘석탄가스화 복합발전(IGCC, Integrated coal Gasification Combined Cycle)을 채용한다. IGCC는 석탄에서 가스를 정제한 후에 가스와 증기를 사용하여 2단계로 발전할 수 있다. 현재 석탄화력에서 최첨단 기술인 “초초임계압(USC, Ultra Super Critical)에서 2세대를 선행하는 첨단기술이다 

IGCC 설비구성과 완성도

IGCC에서는 발전효율이 46% 이상에 달하며, USC의 40%를 대폭 상회한다. 석탄 사용량과 이산화탄소 배출량이 10% 이상 적게 된다. 그리고 현재 석탄화력발전소에서 가장 많이 사용되고 있는 ‘아임계압’ 설비와 비교하면 이산화탄소 배출량은 20% 정도 삭감할 수 있다. 

화력발전에 따른 이산화탄소 배출량의 삭감이 급선무인 정부와 전력업계에서 IGCC에 대한 기대는 크다. 이미 나코소발전소에서는 IGCC를 채용한 일본 최초의 상용기가 2013년 6월에 운전을 개시하였다. 발전능력은 25만 kW로 IGCC의 연속운전시간으로 세계 기록을 달성한 실적도 있다. 이 IGCC에 인접하는 장소에 발전능력이 2배 이상인 54만 kW의 설비를 신설한다. 계획은 2016년 9월에 착공하여 3년 후인 2019년 10월에 시운전을 개시할 예정이다. 그 후 11개월 간의 시운전을 거쳐 2020년 9월에 영업운전을 실시한다. 

후쿠시마 IGCC 프로젝트는 2020년 여름에 개최하는 도쿄올림픽을 계기로 세계에 대재해로부터 부흥을 알리는 목적도 있다. 나코소발전소의 IGCC는 시운전 상태이지만 2020년 여름에 본격적인 운전을 예상하고 있다. 히로노화력발전소도 같은 규모의 IGCC 설비를 신설한다. 착공시기는 니코소발전소와 동일하게 2016년 9월을 예정하고 있지만, 기존 설비의 개량공사를 동반하기 때문에 완성까지 1년 더 소요될 예정이다. 올림픽 직후인 2020년 10월에 시운전을 개시하고 2021년 9월에 영업운전에 이행한다. 

히로노화력발전소에서는 현재 6기의 설비가 가동 중으로 석유화력 4기와 석탄화력 2기로 구성되어 있다. 석유화력 중 2기는 현 시점에서도 운전개시 후 35년이 경과되었기 때문에 2020년대에는 폐지될 가능성이 크다. 남은 2기의 석유화력발전 설비를 포함하여 고효율 석탄화력에 순차적으로 이행하게 된다. 

단 IGCC에는 과제도 있다. 종래 석탄화력발전보다 설비가 복잡하고, 건설비용이 높아진다. 새롭게 건설하는 IGCC에서는 주요 과제가 4가지 있다. 석탄에서 가스를 발생시키는 ‘가스화 설비’를 비롯해 발생한 가스로부터 유해물질을 제거하는 ‘가스정제 설비’, 가스터빈과 증기터빈을 갖춘 ‘복합 발전설비’ 이외에 석탄가스화에 필요한 질소와 산소를 공급하기 위한 ‘공기 분리설비’로 구성된다. 

한편, 정제한 가스를 이용하여 발전하면 이산화탄소 이외에도 유해물질의 황산화물 및 질소산화물 배출량을 삭감할 수 있다. 그리고 가스화하는 석탄에는 융점이 낮은 저품질탄을 이용할 수 있는 장점도 있다. 신설하는 IGCC 설비를 사용하여 발전비용 및 환경성능을 실증하고, 2020년대부터 건설 프로젝트를 확대한다. 

발전능력이 15만 kW 이상인 화력발전소를 신설하는 경우에는 건설공사 전에 4단계에 걸쳐 환경영향평가를 실시할 필요가 있다. 도쿄전력과 도끼와(常磐)공동화력은 2014년 5월에 수속을 개시하였다. 현재는 제3단계인 ‘환경영향평가 준비서’의 절차를 추진하고 있으며, 11월 25일에 국가와 지자체에 준비서의 제출, 송부를 진행하였다. 

출처 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』

世界最先端の石炭ガス化発電所、福島県の2カ所で2016年9月に着工へ

図1　「福島復興大型石炭ガス化複合発電設備」を建設する2カ所。広野火力発電所（左）と勿来発電所（右）。出典：東京電力、常磐共同火力

東京電力が福島県で進めている「石炭ガス化複合発電」のプロジェクトが着工に向けて最終局面に入った。建設に必要な環境影響評価の手続きが第3段階まで進み、2016年9月に県内の2カ所で工事を開始できる見通しだ。CO2排出量を抑えた石炭火力発電所が2020～21年に運転を開始する。

[石田雅也，スマートジャパン]

東京電力は福島県の復興に向けて、世界で最先端の石炭火力発電設備を県内2カ所に新設するプロジェクトを推進している。いずれも太平洋沿岸にある既存の火力発電所の構内に建設する計画だ。1カ所は「広野火力発電所」で、もう1カ所は東北電力などと合弁で設立した常磐共同火力が運営する「勿来（なこそ）発電所」である（図1）。

　新設する発電設備には「石炭ガス化複合発電（IGCC：Integrated coal Gasification Combined Cycle）」を採用する。IGCCは石炭からガスを精製した後に、ガスと蒸気を使って2段階で発電することができる。現在の石炭火力で最新鋭の「超々臨界圧（USC：Ultra Super Critical）」から2世代先を行く先端技術だ（図2）。

図2　石炭火力とLNG（液化天然ガス）火力の進化（画像をクリックすると拡大）。出典：資源エネルギー庁

　IGCCでは発電効率が46％以上に達して、USCの40％を大幅に上回る。石炭の使用量とCO2（二酸化炭素）の排出量が1割以上も少なくて済む。さらに現在の石炭火力発電所で最も多く使われている「亜臨界圧（Sub-C：Sub-Critical）」の設備と比べると、CO2の排出量は2割程度を削減することができる（図3）。

 

図3　石炭火力の発電方式によるCO2排出量（設備容量100万kWの場合）。各方式の概要は図2を参照。出典：資源エネルギー庁

http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1511/27/news026.html

케이콘텐츠 

kcontents

"from past to future"

데일리건설뉴스 construction news

콘페이퍼 conpaper