[발송배전기술사 실전문제해설] [문제32] ＬＮＧ 발전소의 특징에 관하여 설명하시오.

이미지출처 : 포스코에너지

 

 

Reference :  신들의 정원 – 강화풀밭농원 (최진만 기술사)

 

 

[문제32]  ＬＮＧ 발전소의 특징에 관하여 설명하시오. 

 

1.배 경

초기에는 석유의 고가화에 대응한 에너지 수급 불안정 해소대책으로서 발전연료의 다변화를 추구하기 위하여 LNG발전소가 건설되기 시작하였다.(이러한 배경으로 추진되고 있는 연료로 유연탄,원자력등을 추가로 들수 있다.)

그러나 현재는 LNG가 가스류의 일반적 특징인 직접연료로서의 고효율 발전이 가능하고 청정연료라는 장점 때문에 수요지 부근에 설치가 가능하여 환경,입지측면은 물론 계통운영의 유리함으로 매우 각광을 받고 있다.

 

2.LNG 연료의 특징

- 액화가스로는 LPG와 같지만 LPG가 부탄 또는 프로판을 주성분으로 하나 LNG는 메탄을 주성분으로 한다.

- 성질로는 사전에 전처리를 실시하여 천연가스보다는 청정하다.

- 액화되어 체적이 1/600정도로 적다.

- 사전 처리과정에서 먼지,탈황,탈수등 불필요한 것을 모두 제거한 무공해 연료이다.

 

3.발전설비 및 운영상의 특징

3-1.발전설비

LNG발전소는 일반중유연소 발전소와 거의 차이가 없기 때문에 기존 중유연소 발전소를 일부개조하여 연료전환이 가능하다.또한 연료자체가 청정하여 배출 가스에 대한 집진장치 및 환경 유해산화물 가스 처리시설이 별도로 필요없고 연료의 성질상 1차공기 예열장치가 불필요하다. 연소성이 좋으므로 보일러가 소형으로 될수 있다. 이와 같은 장점이 있으나 단점으로는 폭발성가스이기 때문에 방폭 안전설비가 필요하고 일반 유류연료보다 연료가격이 비싸다.

3-2.운 영

시동시 운전조작이 비교적 용이 하고 LNG연료는 유황분등의 불순물이 거의 없어 연소가스중 황산화물로 인한 저온부식이 거의 없다. 따라서 배기가스 온도를 대폭 낮출수 있어 회분으로 인한 보일러내의 슬러지 부착현상이 없기 때문에 보일러 운영에 최적이다.

 

4.사회 환경

4-1.사 회

LNG발전소는 기존 발전소에서 자주 발생하던 환경장애 문제가 거의 발생되지 않는다.따라서 집단주거지역에 인접하여 건설할수 있고 발전과 지역난방의 열공급을 연계하여 지역사회에 직접적인 도움을 줄수 있으므로 입지적 제약성과 혐오 시설이라는 사회적 인식을 극복할 수 있으리라 기대된다.

4-2.환 경

LNG연료는 현재까지 사용하고 있는 연료중 가장 청정한 연료로서 환경장애 요인이 거의 없다. 따라서 대기환경 보전측면의 가장 바람직한 연료이다.

 

5.경제성

LNG연료는 일반유류 가격보다 연료비 자체가 20%정도 높으며 발전효율이 일반유류 화력보다 약간 낮은 것으로 평가하고 있다(순수한 발전용으로 사용하는 경우) 또한 단위전력량당 발전원가는 종합적으로 유류화력보다 약 5%이상 높은 것으로 운전실적이 나타나고 있다.

♣ 1993년간 발전원가 통계(한전)

유류:100%, LNG:129%,석탄:내170.4%,외94.5%, 원자력: 90.6% ,수력: 103.9%

 

6.문 제 점

- 지속적인 Gas공급원의 개발과 천연Gas의 장기적인 확보

- 저장시설 및 저장기술의 자립

- 설비의 방폭안전 문제 : 상기 시설 및 기술이 Chain system으로 구성되어야 한다.

또한 고품질 연료인 LNG의 국제적 수요가 증가함에 따라 현행 가격구조의 붕괘현상이 우려된다.

 

7.향후전망

기존 중유전소 발전소와 설비 및 운영상의 차이점은 연료공급 및 연소설비부분에 있어서 사용연료가 폭팔성 기체라는 것과 무공해 에너지라는 것이다.

따라서 가장 중요한 특징은 기존 중유전소 발전소를 큰어려움 없이 LNG연료로 개조가 가능하여 석유자원의 고가화에 가장 능률적으로 대처할수 있고 최근의 환경장애 및 입지선정의 제약에 따른 문제점을 해결할 수 있는 유일한 방법이라 하겠다.

그리고 향후에는 연료의 저장 및 처리기술을 해외에 의존하지 않고 자립하는 문제가 최종과제라 할 수 있다.

☞ 천연가스는 환경오염의 영향이 적고 아직은 적정한 가격으로 공급될수 있으나 잠재적인 가격인상 가능성과 발전용가스의 급격한 소비증가로 인하여 생기는 국제 공급시장의 가격붕괴에도 대비하는 것이 필요하다고 본다.