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20% 혼합연료 사용위해-2050년 ‘완전 암모니아발전기’ 상용화 목표
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JERA는 암모니아를 화력발전소에서 석탄에 섞어 연료로 사용해 이산화탄소(CO2) 배출량을 줄이려는 조치로 암모니아수출에 나선 것이다. JERA는 암모니아 혼합연료가 석탄화력의 연명책이라는 비판도 있지만 일본에서는 전력의 안정공급과 탈탄소라는 두마리 토끼를 잡기위해 필요하다고 판단해 대량조달을 결정했다.
JERA는 도쿄(東京)전력홀딩스와 주부(中部)전력이 절발씩 출자했다.
지난 4월에 취임한 오쿠다 히사히데(奥田久栄) 사장은 오는 2030년에 일본내에서 필요한 연로암모니아의 70%에 상당하는암모니아의 조달규모에 대해 밝혔다.
오쿠다 사장은 “암모니아는 수송기술이 완전히 확립돼 새로운 기술개발이 필요한 요소도 적다”고 강조했다.
암모니아는 석탄연료 소각시 CO2를 배출하지 않고 수소와 함께 화력발전이 차세대연료로 기대되고 있다. 수소는 대량조장할 수 있는 공급망 확립이 어려워 현재로는 암모니아쪽이 자거로 조달할 수 있는 장점도 있다.
JERA는 석탄화력발전소 6곳에서 13기의 화력발전기를 보유하고 있으며 암모니아혼합연로가 탈탄소와 양립할 수 있는 현실적인 수단으로 판단해 대량조달에 나선 것이다. 200만톤중 우선 미국으로부터 최대 50만톤을 2027년부터 2040년대까지 수입하는 방향으로 검토에 들어갔다.
세계 최대 암모니아 생산기업 미국 CF인더스트리(CFI) 등 2개사와 양해각서를 체결했다. 공동출자해 새롭게 제조공장을 건설할지 이미 계획중인 사업에 JERA가 출자해 제조에 관여할 방침이다. 오쿠다 사장은 “제조프로세스와 비용을 모두 파악할 수 있는 비율로 출자하기를 기대한다”고 말했다.
JERA는 2023년 회계년도에 아이치(愛知)현 석탄화력 1기에서 연로중 암모니아를 20% 섞는 실증실험을 개시한다. 2024년에도 저장탱크와 배관정비에 대형화력발전소에서의 연료혼합은 세계에서 처음이다. 암모니아 20% 혼합으로 배출되는 CO2를 20% 줄일 수 있다. 오쿠다 사장은 “20%의 혼합연료는 2027~2028년에 상용운전할 것”이라고 설명했다.
대형화력발전기 1기에서 20%의 혼합연료 사용을 지속하는데에는 연간 50만톤의 암모니아가 필요하게 된다. 2030년의 연간 200만톤 조달량은 대형화력발전기 4기분에 상당한다. 미국 이외에서도 호주와 아시아, 중동 등으로부터 조달하는 것을 검토하고 있다.
20% 혼합연료에는 화력발전기 1기에서 연간 100만톤의 CO2를 감축할 수 있다는 추산도 있다. 암모니아 200만톤의 20% 혼합연료로 이용할 경우 단순계산으로는 JERA의 연간 CO2 배출량을 3% 줄일 가능성이 있다.
암모니아 혼합연료에 대해서는 4월 주요7개국(G7) 기후∙에너지∙환경장관 회의에서 유럽과 미국으로부터 석탄화력의 온존으로 이어진다라는 비판을 받았다.
미국과 유럽에서는 가스화력을 수소연료로 전화해 탈탄소화하는 것이 주류이며 CO2를 상대적으로 많이 배출하는 석탄화력은 전부폐기해야한다는 의견이 강하다. 미국과 유럽은 수소의 대량생산에 필요한 CO2의 지하저장과 파이프라인 등을 정비하기 쉽다는게 그 이유로 꼽힌다.
일본은 많은 원자력발전에서 재가동이 여전히 불투명하다. 재생가능에너지는 보급돼왔지만 주력발전원을 위해서는 대량의 축전지 불가피하다. 일본은 2030년도도 안정공급을 위해서는 발전의 약 20%가 석탄화력이 필요로 하고 있으며 탈탄소와의 양립을 위해 비료용 등에서 수입실적이 풍부한 암모니아 혼합연료를 지지하고 있다.
암모니아 혼합연료는 다른 전력회사에서도 실용화를 위해 움직이고 있다. 규슈(九州)전략은 석탄화력의 구마모토(熊本)현 레이호쿠(苓北)발전소 1기에서 혼합연료 시험을 개시했다.
JERA는 2031~32년에 혼합연료 사용률 50%에서의 상용운전을 실현하고 2050년까지 암모니아만을 연료로 사용하는 ‘완전암모니아 발전기’의 실용화를 목표로 한다. 유럽과 미국의 비판이 더욱 거세진다면 사업에 영향을 받을 가능성도 있다.
박경희 글로벌이코노믹 기자 hjcho1017@g-enews.com
