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[MTN 연중기획] 공원속 수소발전소 한곳이 서울 마포구 전력 1/3 공급

[수소시대를 여는 기업들] '노을그린에너지' 편
대기오염물질 배출 없고, 적은 공간에서도 효율적 발전 가능 '분산전원'
한수원 등 발전회사, 수소 연료전지 발전소 보급 앞장
두산, 포스코에너지 등 연료전지 스택 제조사, LNG 공급사들도 참여

머니투데이방송 박경민 기자2019/01/29 11:31




앵커>
수소경제라고 하면 수소전기차를 떠올리지만 수소는 차세대 발전원으로도 각광을 받고 있습니다. 수소 연료전지 발전소는 오염물질 배출이 없고 미세먼지를 저감하는 효과까지 있어 인구가 밀집된 도심지역에도 운영이 가능합니다. 서울에서 가동이 한창인 수소연료전지 발전소에 박경민 기자가 다녀왔습니다.


기자>
서울시 마포구에 위치한 노을공원.

투명한 유리벽 뒤로 사람 키의 두 배 정도 되는 사각형의 설비가 줄지어 설치돼 있습니다.

공원 관리시설처럼 보이지만 천연가스에서 뽑아낸 수소로 전기와 열을 동시에 생산하는 수소 연료전지 발전소입니다.

발전소 주변에서 으레 느껴지는 소음이나 매연, 매캐한 냄새는 찾아볼 수 없습니다.

다른 화석연료 발전소가 쓰는 연소방식 대신 수소와 산소의 화학적 반응을 이용해 전기와 열을 생산하기 때문입니다.

노을그린에너지는 공원에 설치돼 있다는 점을 감안해 수증기 저감시설을 설치해 주민 수용성까지 높였습니다.

얼핏 봐서는 발전소인지도 알기 어렵지만 수소 연료전지 발전소가 생산하는 전력량은 상상을 초월합니다.

태양광, 풍력 등 다른 신재생에너지와 달리 24시간 전기를 생산하며 서울 마포구 17만가구가 쓰는 전력량의 약 28%를 공급합니다.

전기와 함께 생산되는 열도 지난해 인근 9,500여세대에 지역난방으로 공급됐습니다.

전기와 열을 합친 종합효율은 약 80%로 국내 최고 수준입니다.

[조경석 / 노을그린에너지 대표 : 연료전지의 장점은 유해가스를 발생시키지 않고 미세먼지를 저감할 수 있습니다. 또 작은 공간에 설치할 수 있고 이용률도 매우 높습니다. 그래서 분산전원으로 적합한 신에너지입니다.]

수소 연료전지 발전소는 이처럼 친환경성에다 높은 효율까지 갖췄지만 그동안 보급엔 좀처럼 속도가 붙지 않았습니다.

높은 LNG 가격 때문에 수소 연료전지의 발전단가가 태양광, 풍력 등 다른 에너지원보다 2배 가량 높기 때문입니다.

비싼 발전단가를 낮추기 위해 정부는 올해 상반기 중으로 가격이 저렴한 수소 연료전지 발전 전용 LNG 요금제를 신설할 계획입니다.

정부는 이러한 보완책으로 현재 0.3GW 수준의 발전용 연료전지를 2040년 15GW로 늘려 수소 발전소 규모를 50배까지 대폭 확대하겠다는 계획입니다.

재생


앵커>
리포트에서 보신 것처럼 수소 연료전지 발전소는 생각보다 우리 주변에 가까이 다가와 있습니다. 오염물질 배출이 없고, 전력생산 효율도 높은 친환경에너지라는 점에서 수소에너지는 미래먹거리로 급부상했습니다. 어떤 기업들이 이런 사업을 선도하고 있는 지 풀어야할 숙제는 무엇인지 박경민 기자와 함께 좀더 자세한 이야기 나눠보겠습니다.

사실 수소 발전소라고 하면 조금 생소합니다. 수소로 어떻게 전기를 만들 수 있는지 원리가 궁금한데요?

기자>
가장 필수적인 게 바로 수소죠? 좀 생소한데요.

지금까지 수소는 흔치 않았습니다. 수소를 바로 얻을 수는 없고 화학반응을 이용해 추출해야 하기 때문입니다.

석유화학 공정에서 나오는 부생수소를 이용하거나 물을 전기분해하는 방식도 있지만 현재로선 액화천연가스(LNG)를 분해해 뽑아내는 게 가장 경제적입니다.

LNG를 섭씨 600도 이상의 고온으로 가열하면 수소가 탄소와 분리됩니다.



이렇게 추출한 수소를 스택이라는 연료전지에 넣고 산소와 결합시키면 전기와 열을 생산해 내는데요.

생산된 전기는 한전에 팔아 일반 가정이나 산업체가 사용할 수 있고,열은 물을 데워 지역난방용으로 활용됩니다.

전기와 열을 동시에 생산해서 얻는 효율은 약 80%로 수소발전은 어떤 발전원보다 효율이 높습니다.

앵커>
아직 초기단계도 익숙하지도 않은데, 정부가 앞으로 수소시대를 열겠다고 본격 선언하면서 주목을 받고 있는데요. 과연 어떤 기업들이 이런 사업을 선도하고 있는지 궁금하네요?

기자>
수소 연료전지 발전사업은 현재 발전회사들이 주도하고 있습니다.

다만 단독으로 연료전지 발전소를 건설하지는 않고, 민간기업들과 SPC를 구성해 지분참여 형태로 발전소를 운영하고 있습니다.

만들어진 전기를 판매하는 발전사와 수소 연료전지 발전의 핵심설비인 스택을 공급하는 제조사, 수소를 만드는 LNG를 공급하는 도시가스회사들이 합작하는 방식입니다.

발전사 중에선 한국수력원자력이 가장 앞서 있습니다.

노을그린에너지는 한수원과 포스코에너지, 지역난방공사와 서울도시가스 등이 투자했고, 경기그린에너지는 한수원과 포스코에너지, 삼천리 등이 함께 투자했습니다.



한수원은 일찌감치 친환경 발전원으로서 수소 연료전지의 가능성을 내다보고 선제적으로 투자를 진행했습니다.

현재 국내에 보급된 수소 발전소의 약 3분의 1이 한수원 연료전지 발전소입니다.

앵커>
현재 운영 중인 수소 연료전지 발전소가 얼마나 되나요?

기자>
현재 수소 연료전지 발전소는 전국 41곳, 307.6MW(메가와트) 규모로 보급돼 있습니다.

지난해 1년동안 보급된 태양광발전소 규모가 2,000MW 수준인 것을 고려하면 보급량이 많다고 하기는 어렵습니다.

다만 미세먼지 등 대기오염물질에 대한 우려가 높아지고 있고, 수소 경제 활성화 로드맵 등도 발표된만큼 수소 연료전지 발전소는 더 늘 것으로 예상됩니다.

지역난방공사, 남동발전 등 발전사들은 최근 운영하고 있는 발전소 내에 추가로 수소 연료전지 발전소를 구축했습니다.

좁은 공간에서도 많은 전기를 생산할 수 있기 때문인데, 민원에서 상대적으로 자유롭고, 송전선 등 전력 공급 인프라를 추가로 짓지 않아도 된다는 장점도 있습니다.

LNG를 연료로 쓰긴 하지만 LNG 발전소처럼 연료를 태우는 방식이 아니라 화학반응을 이용한 발전이기 때문에 오염물질 배출이 적어 주거지역 인근에도 발전소가 들어서고 있습니다.

앵커>
친환경에 효율성도 높아 차세대 발전으로 손색이 없어보이는데 지금까지 보급이 지지부진했던 이유는 뭔가요?


기자>
상대적으로 높은 연료비, 그리고 그동안 투자에 대한 불확실성이 수소 연료전지 보급의 발목을 잡았습니다.

현재 수소 연료전지 발전은 LNG에서 수소를 다시 추출해 내는 방식이기 때문에 전력생산에 드는 비용이 높습니다.

지난해 기준 수소 연료전지 발전단가는 1kwh당 250원으로 태양광, 풍력 등 다른 신재생에너지보다 2배 가량 비쌉니다.

수소를 추출하는 공정이 추가되기 때문에 LNG발전보다도 1.5배 비용이 많이 듭니다.

수소 연료전지 발전의 핵심 부품인 스택 비용도 높은 편입니다.

1kW당 단가가 300만원을 넘습니다.

대규모 발전소를 구축할 때 발전사 외에 도시가스사와 수소 연료전지 스택 제조사가 함께 참여하는 것도 이러한 고비용을 해결하기 위한 차원이라고 볼 수 있습니다.

앵커>
발전단가가 높다 다시 말해 원료비용이 너무 비싸다는 단점을 상쇄할만한 장점들도 많다고 볼 수 있나요?


기자>
비용은 높지만 수소 연료전지 발전소의 강점은 분명히 있습니다.

일단 수소 발전소는 24시간 가동됩니다.

태양광이나 풍력 등 재생에너지가 가지고 있는 간헐적인 전력생산이란 한계가 없습니다.

노을그린에너지의 지난해 이용률은 98% 수준이었습니다. 365일, 24시간 내내 가동된 셈입니다.



설치면적이 효율적인 점도 큰 장점입니다.

적은 부지에서도 많은 전기를 생산할 수 있는겁니다.

1MW 규모 발전설비를 설치한다고 했을때 수소 연료전지 발전소는 180제곱미터의 땅만 필요합니다.

반면 태양광은 2만제곱미터, 풍력은 4만제곱미터가 필요합니다.

잠실 야구장 넓이가 1만 2천 제곱미터정도 되는데 여기에 수소 연료전지 발전소를 만든다고 하면 68.5MW 규모가 되는겁니다.

반면 태양광은 0.6MW, 풍력은 0.3MW 규모를 설치하는데 그칩니다.

앵커>
정부가 수소 발전소 규모를 지금의 50배까지 늘리겠다고 이야기 했는데, 경제성을 확보하기 위한 대안이 있습니까?

기자>
정부는 일단 올해 상반기 중으로 수소 연료전지 발전 전용 LNG 요금제를 신설하기로 했습니다.

수소 연료전지 발전단가의 절반 이상을 차지하는 LNG를 저렴하게 공급받도록 해서 비용을 낮춘다는 건데요. 정승일 차관의 브리핑 들어보겠습니다.

[정승일 / 산업통상자원부 차관 : 경제성 확보와 투자 불확실성 완화를 위해서 금년 상반기 중으로 연료전지 전용 LNG 요금제를 신설하고 REC 가중치도 당분간 유지할 계획입니다.]

LNG에서 수소를 뽑아내는 방식이 아닌 부생수소를 활용해 전기를 생산하는 방안도 추진되고 있습니다.

한국동서발전과 두산, 한화에너지와 SK증권은 충남 대산에 부생수소를 직접 발전원으로 쓰는 수소 발전소를 구축 중입니다.

한화토탈 석유화학 공정에서 나오는 부생수소를 원료로 사용합니다.

남는 수소로 비용을 확 줄인 부생수소 연료전지 발전소가 성공할 경우 보급에 속도가 붙을 것이란 기대도 나옵니다.

[머니투데이방송 MTN = 박경민 기자 (pkm@mtn.co.kr)]

박경민기자

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