발전용 연료전지 신규사업 추진 활발
50MW규모 사업 착수
SK E&S 40MW·유진초저온 10MW
내년 상반기 착공 예정
자체사업으로 추진해 속도 기대
두산 시스템 공급 유력
발전용연료전지시장이 좀처럼 침체를 벗어나지 못하고 있는 가운데 주목할만한 신규사업이 추진돼고 있어 관심이 쏠린다.
유진초저온이 추진하는 평택오성산단 초저온냉동물류시설(연료전지발전시설 포함) 조감도.
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SK E&S는 고덕 차량기지 인근에 40MW급 연료전지발전시설을 구축키로 하고 관련 인허가를 추진 중이다. 이 곳은 지난 2014년 11월 가동에 들어간 20MW급 ‘고덕연료전지발전시설’에서 얼마 떨어지지 않은 곳으로 SK E&S의 자회사가 보유한 땅인 것으로 알려졌다.
평택 오성에서도 발전용연료전지사업이 추진된다. 유진초저온은 LNG 냉열(-162℃)을 초저온 냉동창고에 활용하고 기화된 NG를 연료전지발전의 연료로 사용할 방침이다.
특히 이 프로젝트는 국내 최초로 LNG를 냉열과 연료전지발전 연료로 동시에 활용한다는 점에서 주목받고 있다.
SK E&S, 고덕이어 두 번째 연료전지발전사업 추진
SK E&S는 지난 2014년 서울시 철도공사 유휴부지를 임대해 20MW급 ‘고덕연료전지발전시설’을 구축 운영하고 있다. 생산된 전기와 열은 한전과 나래에너지서비스(집단에너지사업자)에 판매하고 REC는 SK E&S가 자체 매입하는 사업구조다.
SK E&S는 이같은 사업구조와 동일한 ‘강동연료전지발전시설’ 프로젝트를 추진한다는 방침이다. 고덕연료전지와 멀리 떨어지지 않은 곳에 위치한 자회사의 땅을 임대해 40MW(39.6) 규모의 대규모 연료전지발전시설을 구축한다.
SK E&S는 내년 상반기 내 착공을 목표로 현재 인허가를 추진 중에 있다. 이 사업에 소요될 사업비는 대략 2,400~2,500억원에 달할 것으로 추정된다.
SK E&S가 이 사업을 추진하는 것은 RPS 대응이 가장 큰 이유다. RPS는 500MW 이상 발전설비를 보유한 발전사업자가 매년 발전량의 일정부분을 신재생에너지원으로 채우도록 강제한 ‘신새쟁에너지공급의무화’ 제도다.
이와 관련해 회사의 관계자는 “강동 프로젝트는 RPS에 대응하기 위해 추진되는 신재생에너지사업”이라면서 “내년 상반기 내 사업착공을 목표하고 있다”고 말했다.
연료전지시스템은 기술을 특정하지 않고 조만간 입찰에 부칠 예정이다. 이와 관련해서도 그는 “기술과 회사를 특정하지 않고 입찰에 참여한 기업을 대상으로 평가할 방침”이라고 덧붙였다.
SK E&S가 추진하는 40MW 규모의 강동연료전지발전시설 부지 위치도.
유진초저온, LNG 활용한 냉열+연료전지발전
유진초저온은 유진그룹이 LNG 냉열을 이용한 물류센터사업을 추진하기 위해 2014년 설립한 회사다. 설립부터 LNG 냉열을 활용하는 사업범위와 방식을 명확히 했다.
평택오성산단 내 LNG 냉열 물류센터는 유진초저온의 첫 번째 프로젝트다. 유진초저온은 이를 위해 지난 4월 인천항만공사를 회장사로 한국가스공사, 인천도시공사, 평택항만공사, 평택시, 벽산엔지니어링, 포시즌월드 등 관계기관과 함께 ‘LNG 냉열 협의체’를 출범한 바 있으며 최근 10월에는 한국가스공사와 ‘LNG 냉열 이용사업 추진을 위한 기술 및 업무 협력’ 협약을 체결하고 본격적인 사업추진에 나서고 있다.
특이한 점은 냉열을 1차 활용한 후 천연가스(NG)를 연료전지발전 연료로 활용하는 사업방식이다. 국내에서 LNG 냉열을 이용한 초저온물류센터 구축은 물론 연료전지발전 모두 첫 번째 사업방식으로 주목받고 있다.
유진초저온은 가스공사로부터 LNG를 직공급받는다. 탱크로리 차량으로 오성냉동물류단지 내 저장탱크로 이송한 후 사용할 계획이다. 탱크에 저장된 LNG가 열교환기를 통과할 때 나오는 냉열(-162℃)은 냉동물류단지 초저온냉동창고에 이용하고 기화기를 거친 천연가스를 연료전지발전 연료로 활용한다.
유진초저온은 10MW급(9.68) 규모의 연료전지발전시설을 구축하게 된다. 생산된 전기는 한전에 판매하고 열은 전량 냉동물류단지에서 활용할 방침이다.
약 600억원이 투입되는 연료전지발전시설은 유진초저온이 자체 투자한다. 이와 관련해 회사의 관계자는 “연료전지발전시설은 내년 상반기 착공예정으로 600억원으로 추정되는 구축비용 전액 자체사업으로 진행할 예정”이라며 “평택 오성 프로젝트를 우선적으로 추진한 후 송도 LNG기지 배후기지에도 비슷한 형태의 사업추진을 고려하고 있다”고 밝혔다.
유진초저온의 이 같은 연료전지발전시설 구축계획은 기존 방식과 비교할 때 몇 가지 의미를 더한다. 가장 먼저 한국가스공사로부터 LNG를 직공급받는 첫 번째 연료전지발전시설이라는 점이다.
세계 최대 연료전지 발전용량을 자랑하는 경기그린에너지(58.8MW, 경기 화성 소재)는 물론 국내 설치된 여타 연료전지발전시설 모두 해당지역의 도시가스사로부터 연료를 공급받고 있다. 그러나 이 사업의 경우 연료전지발전시설 가동을 위해 연료를 공급받는 것이 아니라 LNG 냉열을 이용한 냉동물류창고사업이 우선적인 공급 사유로 대량수요자의 지위를 확보하고 있어 가스공사 직공급이 가능하다.
LNG를 냉열과 연료전지발전 연료 등 복합적으로 이용하는 것 역시 첫 번째 사례다. 연료전지발전시설의 경우 통상 전체 발전원가 중 연료비 비중이 65% 이상으로 가스 가격이 사업성과 직결된다.
이러한 상황에서 오성프로젝트는 도입한 LNG를 초저온냉동사업에 우선 사용한다는 점에서 연료전지발전시설은 2차 사업으로 분류돼 연료비 부담이 크게 줄어들 것으로 보인다. 일반적으로 LNG 냉열을 활용할 경우 기존 물류창고 대비 약 70%의 전력비용을 절감할 수 있는 것으로 알려져 있다.
연료전지시스템, 두산 낙점 가능성 높아
지난해 국내 발전용연료전지시장은 기대가 컸다. 하반기에만 14건 총 443MW가 정부의 신규 발전사업 허가를 받았다. 이 가운데 100MW급 이상 대형사업도 2건이 포함됐다.
그러나 1년이 지난 현재 이들 프로젝트 중 사업착공을 확정한 곳은 단 1곳도 없다. 대부분 프로젝트가 디벨로퍼(개발업체) 중심의 사업추진 방식이라는 점에서 제속도를 내지 못한 것으로 파악되고 있지만 가장 큰 요인은 연료전지시스템을 공급하는 포스코에너지가 신규사업 추진을 보류했기 때문이다.
포스코에너지는 보유한 연료전지기술(MCFC)의 내구성 문제가 대두되면서 2014년 하반기 이후 신규사업 추진을 멈추고 기술보완과 사업성 제고에 노력해 왔다. 최근에는 연료전지사업부문을 떼어내 포스코에너지에서 분사하는 방안을 최종 고려하는 것으로 알려졌다.
포스코에너지가 이같은 내부진통을 안고서도 시장에 다시 모습을 보인 것은 지난 9월 사업자선정이 완료된 남동발전 추진 ‘분당 5단계 연료전지발전사업(5MW)’이다. 약 2년여 만에 신규사업 수주에 나섰지만 두산과 컨소시엄을 구성한 한국종합기술에 고배를 마셨다.
이후 서울시가 추진한 마곡 물재생센터 연료전지발전시설(20MW) 입찰에도 모습을 나타냈다. 포스코에너지는 한화건설과 짝을 이뤄 참여했지만 최근 진행된 가격입찰에서 두산과 컨소시엄을 맺은 두산건설에 뒤져 우선협상자 자격을 내줘야 했다.
의욕적으로 재수주에 나선 포스코에너지가 사업수주에 실패한 요인은 시스템가격이다. 이와 관련해 포스코에너지의 관계자는 “2007년 첫 발전시설 구축을 시작으로 10여년간 국내 연료전지발전시장을 이끌어 오면서 시스템과 유지보수(LTSA)의 적절한 가격산출에 문제가 있었음을 확인했다”라며 “신규사업의 경우 사업성 제고가 시급한 회사내 상황과 맞물려 적정가격 이하로 공급하기가 어렵다”고 말했다.
실제 남동발전 분당 5단계사업과 서울시 마곡 물재생센터사업 모두 가격입찰에서 두산에 밀린 것으로 알려졌다.
이 같은 상황은 SK E&S의 강동연료전지와 평택 오성물류단지 프로젝트에도 이어질 가능성이 높다. 특히 오성프로젝트의 경우 두산과 연료전지시스템 공급 협의를 이미 진행한 것으로 확인됐다.
유진초저온의 관계자는 “냉동물류단지 내 연료전지발전시설 구축을 위해 두산측과 협의를 진행한 바 있다”라며 “사업구조상 열사용계획이 사업성과 직결되는 부문이 아니고 고온의 스팀이 반드시 필요하지도 않아 두산이 확보한 PAFC 방식을 유력하게 검토하고 있다”고 말했다.
[투데이에너지 장성혁 기자]
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