연료전지에서 발생한 폐열을 이용한 친환경 발전시스템 전문업체인 액세스에너지(Access Energy)가 연료전지 발전소에 최적화된 폐열 회수 시스템 신제품을 공개했다.
5일 서울 웨스틴 조선 호텔에서 열린 기자 간담회에서 액세스에너지는 국내 공급 파트너인 대성하이텍(대표 최우각)과 함께 대구 설치 사례를 소개하며 향후 국내 연료전지 발전소를 중심으로 본격적인 폐열 회수 발전시장을 공략할 것이라고 사업전략을 발표했다.
샤밈 이마니(Shamim Imani) 액세스에너지 열 회수 사업부문장은 “액세스에너지의 특허 받은 패키지형 써마파워(Thermapower™) 125MT 시스템은 연료전지를 가동할 때 발생하는 폐열을 전기로 변환시켜 발전소 효율 향상에 기여한다”고 설명했다.
일체형 독립적 구조로 설계된 써마파워는 최대 125kW의 가용 전력을 생산하는데 이때 생산된 전기는 추가 연료를 태우지 않고 연료전지 발전소의 송풍기, 펌프 및 제어 인터페이스를 가동하는데 사용된다. 써마파워는 오염 물질이 전혀 배출되지 않는 친환경 시스템이다.
샤밈 이마니 사업부문장은 “액세스에너지는 유기랭킨사이클(ORC)을 기반으로 한 열 회수 기술 관련 폭넓은 경험을 보유하고 있으며, 지난 5년간 전세계 각지에서 45MW급 이상의 열 회수 시스템을 성공적으로 구축했다”며 “한국 시장에서는 기본적으로 연료전지 발전소 시장을 집중 공략하면서, 다른 형태의 폐열 회수 시장을 발굴하고, 파트너 네트워크를 확장해나갈 계획”이라고 국내 시장 진출의 기대감을 나타냈다.
특히 국내 연료전지 발전소 시장의 성장 가능성을 주목한 이마니 사업부문장은 “한국 정부는 2024년까지 전체 에너지의 10%를 연료전지와 같은 재생에너지로 공급하겠다는 목표를 발표했고, 서울시는 2020년까지 300MW 용량의 연료전지 설치 계획을 수립했다”며 “연료전지는 화석연료나 태양광, 풍력 등과 같은 타 재생 에너지원 대비 매력적인 에너지원이다. 대성하이텍과 긴밀히 협력해 국내 연료전지 발전시장에 액세스에너지의 ORC 열 회수 신제품을 공급할 계획”이라고 덧붙였다.
한편 액세스에너지와 대성하이텍은 6일부터 사흘간 대구 엑스코에서 열리는 국제그린에너지엑스포에서 써마 파워 제품을 선보인다. 액세스에너지는 써마파워 시스템 국내 공급사로 선정된 대성하이텍과 지난 2월 대구 소재 tcs1 연료전지 발전소에 제품을 첫 설치했다. tcs1 발전소는 현재 연료전지 발전소에서 발생한 폐열로 최대 125kW의 전력을 생산하고 있다. 대다수 연료전지 발전소는 패키지형 써마파워 ORC 125MT 설치 후 5년 이내에 투자 회수를 기대할 수 있다.
최호형 대성하이텍 전무는 “액세스에너지의 써마파워 시스템은 매우 인상적인 제품이다”며, “국내에서는 처음으로 대구 tcs1 연료전지 발전소에 설치가 되었으며, 현재 안정적으로 가동되고 있다”고 설명했다. 그는 “앞으로 액세스에너지와 협력해 국내 연료전지 발전시장에 대규모 설치 기반을 구축해 국내에 보다 많은 청정에너지를 생산하는데 기여할 것”이라고 밝혔다.
◆열 회수 공정, 기존 베어링 방식 대비 효율성 자랑
액세스에너지의 바이너리 사이클(binary cycle) 시스템은 유기랭킨사이클(ORC) 열 전달 기술을 기반으로 한다. 끓는점이 매우 낮은 유체를 기화시킨 후 터보발전기를 돌리는 원리인데, 유체가 증발기를 통과할 때 증기로 변하고, 열을 흡수한다.
이렇게 변환된 과열 증기는 특허 받은 터보발전기 시스템에서 팽창되고 전기가 생산된다. 그리고 식어진 증기는 컨덴서를 통과할 때 냉각된 후 다시 액체가 된다. 이 과정에 사용되는 작동 유체는 친환경적이면서도 불이 붙지 않는 불연성 물질을 활용한다.
써마파워 시스템의 핵심 부품은 액세스에너지의 독점 기술인 ‘캐어프리 통합파워모듈(Carefree Integrated Power Module)'. 이 모듈은 고속터빈팽창기와 고효율발전기로 구성되는데 자기(magnetic) 베어링을 채택, 윤활유 사용이나 유지보수가 필요 없어 기존 기계 베어링 방식 대비 효율성을 최소 5% 이상 높여준다.
또 써마파워 시스템은 일체형 독립적 구조로 설계돼 설치가 쉽고 다양한 연료전지 유형과 호환이 가능하다. 모든 연료전지 유형 및 제조사와 호환 가능해 맞춤형 엔지니어링이 필요 없다.
일반 연료를 태우지 않고 폐열을 이용하기 때문에 오염물질이 전혀 배출되지 않는 청정 에너지 생산이 가능하며, 모듈 방식으로 조립된 시스템은 2MW 연료전지에 최적으로 설계됐으며, 대용량 연료전지의 경우 여러 대의 써마파워 장비를 동시에 연결시켜 이용할 수 있다.
연료전지 발전용 패키지형 써마파워 ORC 125MT에 대한 보다 자세한 정보는 엑세스에너지 홈페이지에서 확인할 수 있다.