한화의 야심작 '그린수소 시티'

그린수소시티에 핵심인 수소 종류 및 배경

위기에 직면한 인류의 문제를 풀 수 있는 중요한 열쇠중 하나인 수소를 어떻게 생각들 하고 있는지 궁금합니다. 수소를 어떻게 생성하느냐에 따라 판소 배출량이 달라지기 때문에 수소의  생산과정이 중요하다. 수소는 보통 그레이, 블루, 그린 수소로 나눌 수 있다. 천연가스 등 화확 연료계로 통해 생산되는 그레이 수소는 저렴하고 현실적이지만 생산 과정에서 미세먼지와 기후변화를 야기하는 질소 산화물질과 이산화탄소를 배출한다. 블루 수소는 그레이 수소르 만드는 과정에서 나온 이산화탄소를 포집하고 탄소를 배출을 줄이는 수소를 말한다.

 

 

반면 궁극의 친환경 수소인 그린 수소는 태양광, 풍력 등 의 재생에서 생산된 장기로 물을 분해하여 주소를 생성하는 방식을 뜨한다. 지구표면에 75%자치하는 물에 풍력발전이나 태양광 발전 등의 재생에너지를 이용해 수소를 생산하므로 수소의 생산과 소비 과정에서 온실가스 인 이산화탄소와 미세먼지의 원인물질이 발생하지 않는 청정한 수소가 탄생할 수 있게 된다. 미래의 지속 가능한 삶을 연기하기 위해 탄소 중립과 기후변화 대응은 선택이 아닌 필수가 된다.

 

한화는 에너지 공급 체계를 손전류 기관에서 재생에너지로 전화하는 에너지 전원을 선도하고 있으며 그 핵심으로 그린 수소를 활용하고자 한다. 한화솔루션은   Q-CELLS부문이 태양광 발전으로 생산한 재생에너지와 케미칼 부문의 추적 첨단 소재 부문은 이렇게 생산된 수소를 보관 및 운반하는 역할을 맞는다. 한화파워시스템은 수소연료전지차의 고압수소를 충전하는 수소 충전 시스템을 전 세계 수소 충전소를 대상으로 공급한다.

 

한화 임팩트는 수소를 연료로 전기를 생산하는 수소가스터빈발전의 핵심 부품을 개발 제조하여 수소 에너지 산업을 선도하고 있다. 이렇게 생산된 수소는 운송 발전 산업 등 전바우이적으로 탄소 중립을 위해 활용될 수 있다. 특히 다양한 친환경 이동수단확대와 차세대모빌리티 에너지 원으로서 수소가 강광받고 있다. 지구에서 구하기 가장 쉬우며 고갈되지 않고 공예도 배출하지 않고 태양광은 물론 수소까지 아우르는 친환경 에너지 대표기업으로 기후변화에 적극 대앙하는 기업이다.

 

수소충전프로세스

수소충전소는 저압의 수소를 저장하고 고압의 수수로 압축하여 수소연료전지차에 공급하는 것이다. 현재 대부분의 수소 충전소가 튜브트레일러나 파이프라인을 활용하여 외부로부터 수소를 공급받는 방식으로 운용되고있는것과는 다르게 한화파워시스템은 신재생에너지를 활용한 물전기분해방식 즉 수전의 기술을 도입해 수소를 충전소에서 직접생산하는 온사이트방식에 차별화된 그린수소 충전솔루션을 준비하고있다.

 

 

수전의 장치를 통해서 생성된 저압의 그린수소는 1차 압축기를 통해 압축되어 저압용 저장탱크에 저장된다. 저장탱크에 저장된 수소는 다시 2차 압축과정을 거쳐 고압의 수소압축이되어 고압태로 저장된다. 탱크에 저장된 고압의 수소는 냉각기에 공급하는 저온의 냉매와 열교환을 통해 일정온도이하로 냉각되는 디스펜스를 통해 수소차에 주입된다. 수소충전소는 저압의 수소를 고압의 압축하는 과정이 매우 중요하며 이과정에서 수소 압축기를 사용한다. 수소압축기는 고압에도 견딜수 있도록 설계되야하며 또한 수소가 새어나가거나 작동중에 오염되지 않도록 방지하는 기술 필요하다.

 

 

고압으로 압축할수록 더 많은 양의 수소충전이 가능하며 운전자는 더 멀리 운전이 가능하다. 압축된 수소를 수소차에 충전하는 과정에서 압축 및 팽창과정시 발생하는 열을 냉각시켜 저장과 충전효율을 올리는 쿨링기술과 적외선 통신을 통해 실시간으로 수소연료 전기차 내부조건 탱크 조건을 체크하며 적절한 유량과 압력으로 수소를 주입시키는 디스펜서, 수소를 고압의 상태로 장시간 안전하게 보관할수있는 저장용기 기술역시 수소충전소구성에 핵심요소이다. 특히 수소충전소는 수소압축기, 저장용기, 냉각기, 충전기 등 복잡한 설비와 수소의 생산, 압축, 생산, 저장, 다양한 기술과 시스템이 결합되어있다. 때문에 운영에 필요한 설비를 통합에 하나의 시스템으로 구성하고 이를 안전하게 운영과 제어하는 엔지니어링 기술은 한화파워시스템만이 보유하고 있는 기술이다.

 

 

한화임팩트의 PSM GTOP

오늘날의 도전적인 전력 시장 환경에서 가스터빈 운용사들은 발전 비용을 낮추고 보다 높은 수준의 운전 유연성을 요구하고 있다. 특히 필요에 따라 탄력적으로 터빈을 운전할 수 있는 솔루션을 희망하고 있다. 한화는 GTOP 업그레이드를 통해 검증된 솔루션을 제공한다. 2005년부터  GTOP을 통해 가스터빈의 효율, 출력 및 수명 개선을 성공적으로 수행해 왔다.

 

7FA급의 터빈에 GTOP을 적용하면 높은 수준의 성능 개선과 함께 운전 유연성을 확보할 수 있다. GTROP은 기존 터빈에 대한 최소한의 변경만으로 터빈의 성능 개선과 운전 유연성 확보를 가능케하며, 경제적으로도 효율성을 갖춘 맞춤형 최신 업그레이드 패키지를 제공한다. GTOP은 압축기 1단을 공기역학적으로 재설계하여 공기 유량을 증가시키고 터빈의 출력을 향상시킬 수 있다. GTOP의 핵심은 연소 시에 연소기 내부의 압력 손실을 최적화할 수 있는 설계 기술이다. 이를 통해 터빈의 효율을 높이고 연소 온도를 유연하게 운전할 수 있다.

 

 

가스터빈 운용사들은 GTOP이 제공하는 터빈 연소 온도의 유연성을 통해 터빈 운전시 최대수명모드 또는 최대 출력모드를 선택적 운용할 수 있다. 터빈 자체에도 업그레이드된 합금과 코팅을 적용하게 되며 냉각 공기 사용을 최적화하여 추가적인 효율 및 출력 향상을 기대할 수 있다. 또한 당사가 제공하는 오토튠시스템을 통해 배기가스를 모니터링하고 터빈을 탄력적으로 운전할 수 있다. 복합발전에서 최대출력모드를 사용하면 효율이 증가하고, 최대 35MW까지 출력을 증가 시킬수 있다. 전력 수요가 적을 경우에는 최대수명모드로 전환하여 부품수명을 연장하고 유지보수 주기를 늘릴 수 있다.

 

한환의 오토튠솔루션을 사용하면 NOx의 배출량을 9ppm미만으로 유지하면서 운전 가능범위를 최대 출력의 40%까지 낮출 수 있다. 한화는 모든 주요 가스터빈 제작사의 터빈에 대한 개보수 및 교체등 검증된 실적을 보유하고 있다. 터빈에 대한 풀서비스능력과 전세계적인 입지를 보유한 신뢰할 수 있는 파트너로서 고객에게 최적의 서비스를 제공한다. GTOP은 계획, 정비 등 짧은 기간 내에 설치 할 수 있으며 7FA.03 표준 하드웨어와 교체가 가능하여 전체시스템을 변경할 필요가 없다. 효율, 출력 및 수명을 개선하고 터빈의 유연한 운전성을 원한다면 검증된 대안인 한화의GTOP가 최선의 대안이다.

 

위에관련된 모든 내용은 한화솔루션홈페이지에 관련된 내용입니다. 항상 앞으로 향해 달려가는 한화솔루션의 그린수소시티의 전망이 밝을것이라보고있으며 신재생에너지의 관련된 모든 기술 부분들이 전세계적으로 기술력을 인정받고있는 기업으로 앞으로 2차전지와 대등할수 있는 주요 사업 분야라고 생각한다.

 

 

 

 

※  이상으로 개인 포스팅을 마치며 전적으로 개인적인 자료 준비와 분석글입니다.
     참고만 하시고 투자 판단과 결정에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다 ^^