혼소율 높일 때 경제편익 증가는 완만…환경편익 증가는 급경사

석탄발전기에 암모니아를 혼소할 때 총연료비나 kWh 연료비, 발열량에서 큰 변동없이 온실가스 감축 효과가 있는 것으로 나타났다. 자료=한국중부발전 제공
석탄발전기에 암모니아를 혼소할 때 총연료비나 kWh 연료비, 발열량에서 큰 변동없이 온실가스 감축 효과가 있는 것으로 나타났다. 자료=한국중부발전 제공

[데일리한국 안희민 기자] 석탄발전기에 암모니아를 혼소하면 발전성능의 변화 없이 대기환경오염을 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 

데일리한국이 13일 입수한 한국중부발전의 ‘석탄발전기 암모니아 혼소 시 경제성 분석 세부내용’에 따르면 석탄발전기의 암모니아 혼소율을 높일 때 발열량은 대동소이했고 총연료비와 kWh당 연료비는 1.3배 증가했지만, 온실가스 감축량은 2배 증가해 경제지표보다 더 높은 증가을 보였다. 

중부발전은 직접 운영하는 보령 7·8호기(1GW)와 신보령 1호기(1019MW)를 대상으로 조사를 진행했다. 

보령 7·8호기의 경우 혼소 없이 석탄만 연료로 사용(석탄 100% 연소)했을 때 발열량이 5746kcal/kg였다.

또 석탄발전기의 연료변화에 따른 발열량은 △석탄 90%, 암모니아 10% 섞었을 때(암모니아 10% 혼소) 5709kcal/kg △석탄 80%, 암모니아 20% 섞었을 때(암모니아 20% 혼소) 5672kcal/kg으로 전단계 대비 각각 0.007%씩 발열량이 줄었다.

총연료비는 △석탄 100% 연소 시 연간 3194억 원 △암모니아 10% 혼소 시 4515억 원 △암모니아 20% 혼소 시 5837억 원으로 각각 1.41배, 1.3배 늘었다.

이를 kWh당 연료비로 환산할 경우 △석탄 100% 연소 시 kWh당 48.6원 △암모니아 10% 혼소 시 68.7원 △암모니아 20% 혼소 시 88.8원으로 총연료비와 같은 비율로 증가했다.

그런데, 온실가스 감축량은 △석탄 100%일 경우 0이었지만 △암모니아 10% 혼소 시 연간 54만톤 △암모니아 20% 혼소 시 연간 109만 톤으로 늘어 환경편익 증가비율이 경제적 편익 증가율을 상회하는 것으로 분석됐다.

신보령 1호기도 마찬가지였다. 발열량의 경우 △석탄 100% 연소 시 5454kcal/kg △암모니아 10% 혼소 시 5446kcal/kg △암모니아 20% 혼소 시 5438kcal/kg으로 전단계 대비 0.0015%씩 줄었다.

총연료비의 경우 △석탄 100% 연소 시 연간 2955억 원 △암모니아 10% 혼소 시 4230억 원 △암모니아 20% 혼소 시 5506억 원으로 각각 1.43배 1.3배 증가했다.

kWh당 연료비는 △석탄 100% 연소 시 kWh당 44.2원 △암모니아 10% 시 혼소 63.3원 △암모니아 20% 혼소 시 82.4원으로 총연료비와 같은 비율로 증가했다.

신보령 1호기의 온실가스 감축량의 경우 △석탄 100% 연소 시 0 △암모니아 10% 연소 시 연간 55만톤 △암모니아 20% 연소 시 110만톤으로 보령 7·8호기 사례와 마찬가지 결과를 냈다.

이같은 분석은 석탄발전기에 암모니아를 혼소하면 성능의 변화없이 대기 중으로 배출하는 오염물질을 줄일 수 있다는 점을 확인해주고 있다.

한국중부발전 본사. 사진=한국중부발전 제공
한국중부발전 본사. 사진=한국중부발전 제공

 

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