산업 산업일반

'친환경·분산형' 수소 연료전지 발전소에 관심집중

정상균 기자

파이낸셜뉴스

입력 2019.12.10 17:25

수정 2019.12.10 17:25

11.44㎿급 동탄 연료전지 발전소
분산형 발전 최적… 가동률 높아
황화물 등 대기오염물질 배출 無
정부 '수소경제' 한 축으로 부상
건설·투자비용 등 경제성은 부족
경기도 화성시 동탄에서 상업 가동중인 11.44㎿급 연료전지 발전소. 한국지역난방공사 동탄 액화천연가스(LNG) 열병합발전소 내에 설치돼 지난해 12월 준공됐다. 에너지공단 제공
경기도 화성시 동탄에서 상업 가동중인 11.44㎿급 연료전지 발전소. 한국지역난방공사 동탄 액화천연가스(LNG) 열병합발전소 내에 설치돼 지난해 12월 준공됐다. 에너지공단 제공
【 동탄(경기)=정상균 기자】 도심내 수소 연료전지 발전소가 미래 새로운 에너지원으로 주목받고 있다. 탈원전 신재생 에너지전환을 추진하는 정부는 연료전지를 '수소경제'에서 수소차와 함께 중요한 축으로 보고 있다. 오는 2022년까지 연료전지 발전을 현재(384MW)의 4배 수준인 1.5GW 규모로 확대한다는 게 정부 계획이다.

10일 한국에너지공단, 지역난방공사 등에 따르면 지난 10월 기준 발전용 연료전지는 전국 50곳, 설비용량은 384MW 규모다.
이는 전 세계 연료전지 설비 보급량(1000MW 규모)의 40%에 가까운 비중이다. 일본이 230MW 규모다. 전 세계적으로 초기 시장이다.

수도권에 가장 최근에 건설된 연료전지 발전소는 지역난방공사의 경기도 동탄 액화천연가스(LNG) 열병합발전소 내에 있다. 지난해 12월 상업 가동했다. 지난 4일 찾은 동탄 연료전지 발전소는 시설용량 총 11.44㎿로 2만5000세대에 공급하는 전기를 생산한다. 이날 오전 발전소 현황판에는 '순시발전량 10.96㎿'을 표시했다. 컨테이너 모양(가로 8m, 세로 2.5m, 높이 3m)의 연료전지 26기(440㎾)가 3층짜리 구조물 2개동에 나눠 설치돼 있다. 두산퓨얼셀에서 제작한 인산염 연료전지(PAFC)다. 총 사업비는 600억원 정도 들었다.

송헌규 지역난방공사 동탄지사장은 "동탄 연료전지 발전소는 필요한 곳에서 직접 전기를 생산하는 최적의 분산형 발전이다. 국내 연료전지 설비로는 큰 규모이며, 당초 계획보다 높은 가동률을 유지하고 있다"고 말했다.

연료전지는 LNG에서 추출한 수소와 공기 중의 산소를 결합해 전기와 열을 만드는 발전기다. 원료인 LNG는 한국가스공사 배관망에 연결돼 공급받는다.

인구가 밀집한 도시내 '분산전원'으로 가장 중요한 것은 환경과 안전이다. 이런 측면에서 연료전지는 △미세먼지 배출이 적은 친환경 △높은 이용률 △최소 설치면적 등 장점이 많다.

구체적으로 보면, 환경 측면에서 연료전지는 대기오염물질인 질소산화물(NOx), 황화물(SOx)을 거의 배출하지 않는다. 수소연료탱크처럼 대규모 수소를 집적하는 시스템이 아니어서 폭발위험도 낮다. 가동률은 풍력, 태양광 등 신재생에너지 발전(15~25%)에 비해 90% 정도로 높다. 물론 자연에너지를 이용하는 풍력과 태양광과 달리 천연가스가 원료이기 때문에 100% 신재생이라고 보기는 어렵다. 설치면적이 적어 공간효율도 높다. 발전용량 1㎾당 필요한 면적은 179㎡로 태양광발전의 100분의1 수준이다.

정부도 연료전지 발전을 '수소경제' 에너지 수출산업으로 키우고 싶은 생각이다. 오는 2040년까지 연료전지를 발전용, 가정·건물용 각각 15GW, 2.1GW로 늘린다는 계획이다. 보조금 지원과 공공기관 설치 의무화 등 정책 지원도 확대하고 있다. 이런 내용을 수소경제 활성화 로드맵, 제3차 에너지기본계획에 담았다. 현재 연료전지 비중은 미미하다. 국내 총 발전량의 0.3%, 신재생에너지 발전량의 3% 수준이다.

김창섭 에너지공단 이사장은 "연료전지는 산업 관점에서 경쟁력을 갖추고 있다. 연료전지 발전 기술이 사회적 지지를 얻어 확산하고 (미래) 먹거리가 될 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.

문제는 경제성이다. 여러 장점에도 초기 시장인 만큼 건설 비용이 매우 높다. 투자 비용은 1㎿당 50억원 정도로 LNG 열병합발전소보다 7배 많이 든다. 발전단가도 일반 가스터빈을 활용하는 LNG발전소보다 100원 정도 비싸다. 정부 보조금 지원이 없으면 타산이 맞지 않다. 가정·건물용은 물론, 민간 발전사들이 설치를 주저하는 이유다.
지역주민들을 적극 설득하는 일도 과제다. 연료전지가 안전하고 친환경적이라고 하지만 지역민들의 불안을 완전히 해소하지 못하고 있다.
현재 10여곳에서 연료전지 발전소 건설을 놓고 지역민과 갈등을 겪고 있다.

skjung@fnnews.com 정상균 기자

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