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에스퓨얼셀, 석탄가스화 연료전지 실증운전 성공

서부발전 태안본부 IGCC 시험
국산화율 95%, 전기효율 50% 달성

윤병효 기자 (ybh4016@ebn.co.kr)

등록 : 2019-11-15 11:23

▲ [자료=에스퓨얼셀]

에스퓨얼셀은 세계 최초로 석탄가스화 연료전지(Integrated Gasification Fuel Cell, 이하 IGFC) 실증운전에 성공했다고 15일 밝혔다.

IGFC는 석탄가스화 복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle, 이하 IGCC)과 연료전지를 결합해 전력과 열에너지를 생산하는 새로운 기술이다. IGCC는 석탄을 부분 연소시켜 일산화탄소와 수소를 주성분으로 하는 합성가스를 만들고 가스터빈을 이용해 전력을 생산하는 방식이며, IGFC는 만들어진 합성가스를 정제해 연료전지의 연료로 이용하는 것을 말한다.

한국전력 전력연구원, 서부발전 및 고등기술연구원 등은 2016년부터 IGFC 적용을 위한 석탄 합성가스 정제 및 전환기술 개발 국책과제를 통해 서부발전 태안발전본부 IGCC 부지 내 IGFC 시험 시스템을 조성했다. 에스퓨얼셀은 이 시험 시스템의 최종단계인 연료전지 발전을 위해 자체 개발한 발전용 연료전지 100kW를 지난달 납품한 바 있다.

당초 프로젝트에서는 PAFC(인산형 연료전지)를 적용키로 했지만, 수소차의 연료전지로 사용될 만큼 신뢰도가 높은 PEMFC(고분자전해질연료전지) 시스템이 개발됨에 따라 에스퓨얼셀의 연료전지 제품이 최종 선정됐다. 금번 100kW급 연료전지 실증을 시작으로 2025년까지 10MW까지 확대될 예정으로 향후 IGFC 관련 성장이 예상된다.

이번 납품된 연료전지는 에스퓨얼셀에서 지난 3년여간 자체 기술로 개발한 발전용 PEMFC 시스템이다.

에스퓨얼셀 관계자는 "이번에 납품한 제품은 국산화율 95% 이상, 전기효율 50% 수준의 단위모듈 50kW급의 순수 수소용 발전용 연료전지"라며 "대면적 스택, 수자립 공정 등 에스퓨얼셀만의 독자기술들이 적용됐다"고 밝혔다.

또 "기존 PEMFC 보다 대용량 제작에 용이하고 도시가스를 연료로 사용할 경우 발전효율이 42~47% 수준인 PAFC와 MCFC가 주로 사용됐다"며, "이번 경우와 같이 순수수소를 이용한다면 PEMFC도 발전용 연료전지로 충분한 경쟁력이 있다는 것을 의미한다"라고 말했다.

IGFC는 기존의 석탄화력발전 방식에 비해 발전효율이 높고 이산화탄소 등 유해물질의 배출량이 적어 기존 석탄화력발전을 대체할 수 있는 신개념 발전기술로서 향후 전망이 밝다.

또한 국내뿐만 아니라 해외에서도 석탄화력발전소에 대한 개보수 수요가 많은 상황이기 때문에 이러한 시장을 IGFC 기술을 통해 선점한다면 고부가가치 산업육성과 고용증대효과 등의 파급효과가 클 것으로 예상된다.