[더구루=길소연 기자] 두산이 미국 차세대 발전사업에 참여한다. 미국이 석탄화력을 신재생에너지의 보완수단인 차세대 발전설비로 탈바꿈 시키는데 동참한 것. 

12일 업계에 따르면 미국 에너지부(DOE)는 최근 일리노이에서 진행되는 차세대 발전 프로젝트에 2500만 달러(약 279억원)를 투자한다. DOE는 차세대 발전소 설계를 위해 애쓰고 있는 프레리 연구소에 이 기금을 전달했다.

두산중공업은 미국의 차세대 발전설비 프로젝트에서 복합 후 탄소 포획과 에너지 저장 시스템을 갖춘 친환경 하이브리드 발전 시스템(HGCC) 기본설계 단계인 프론트 앤 엔지니어링 및 설계(FEED)를 맡는다. 미국 대표 EPC 건설사 키위트(Kiewit)와 글로벌 알지 그룹도 이 솔루션에 참여한다. 

HGCC는 친환경 하이브리드 발전시스템으로, 가스터빈, 초초임계압 보일러 기술, ESS 등을 결합한 차세대 발전플랜트를 말한다. 하이브리드 가스 터빈(HGCC)과 초초임계압(USC, Ultra Super Critical) 석탄 보일러 개념의 발전소인 셈이다. 

미국 에너지부는 신재생 에너지가 주목 받자 발전환경에서 석탄화력을 신재생에너지의 보완수단인 차세대 발전설비로 탈바꿈 시키는 방안을 추진 중이다. 

일리노이주 지속가능기술센터(ISTC)와 일리노이주 워터서베이(ISWS)를 이끄는 케빈 오브라이언 박사는 "이번 프로젝트를 통해 지속가능한 에너지의 다양한 퍼즐 조각들을 한데 모으고 있다"면서 "연구소 과학자들은 이산화탄소(CO2) 배출량 감소와 탄소 포획량 등 탄소 이용도를 높이고 있다"고 말했다. 

이어 그는 "개별 부품이 사용된 적은 있지만, 이런 방식으로 결합한 적은 없다"며 "이번 프로젝트는 개별 요소를 표준화하고 모듈화하는 것으로 탄소 저배출 석탄화력의 글로벌 표준 설립이 목표"라고 덧붙였다. 

프레리 연구소와 협력업체가 제안한 설계 구성요소로는 270MW의 초임계 석탄 보일러 서브시스템과 87MW의 가스 연소 터빈 발전기 서브시스템, 50MW의 에너지 저장장치, 연성 후 CO2 포획, 조류 기반 CO2 활용 서브시스템 등이 있다. 

이 중 초임계 시스템은 강한 압력으로 작동하는데, 이는 증기가 터빈을 구동해 전기를 생산하는 기계 에너지로 보다 효율적으로 전환된다는 것을 의미한다. 효율성 증가와 함께 각 메가와트 전력에 필요한 석탄의 양을 줄여줘 CO2 배출량을 줄여준다.

또 천연가스 연소와 에너지 저장소를 모두 포함하면 유연성과 복원력이 향상된다. 천연가스 시스템은 급증하는 수요를 충족시키기 위해 빠르게 상승할 수 있고 수요가 감소할 때 중단될 수 있다. 에너지 저장 서브시스템은 발전소가 전력에 대한 소비자의 변화하는 요구를 충족시키기 위해 에너지를 저장할 수 있게 한다. 천연가스 계통의 배기가스를 석탄 계통 예열하는 데 사용할 수 있어 석탄 사용량을 줄일 수 있다는 장점도 있다. 

한편, 두산그룹은 정부의 탈원전·탈석탄 기조에 따라 두산중공업을 신재생에너지 기업으로 탈바꿈한다는 전략이다. 신재생에너지 사업의 불안정성과 세계 최고 기술력을 보유한 석탄·원자력 사업 분야의 경쟁력 상실 우려가 있지만, 신재생에너지 사업 포트폴리오를 구축해 친환경 에너지 기업으로 체질 개선에 나선다.