최근 LNG발전소 건설이 늘어나고 주민들의 삶의 질 향상 욕구가 증가함에 따라 건설 추진과정에서 주민과의 갈등으로 인한 건설사업 지연으로 전력수급 안정화를 저해하거나 사회적 비용이 증가하는 실정이다. 이에 주민 수용성 강화방안을 연구하여 추후 발전소 건설추진에 도움이 되었으면 하는 바람에서 이 연구를 하였다. 여기서는 주민들의 반대가 가장 심한 단계이며 사업 지연으로 인한 경제적·사회적 손실발생은 물론 극단적일 경우 사업취소까지 연결될 수 있는 입지선정 단계에 한해서 연구를 하였다. 이를 위해 최근 10년 이내 준공한 LNG발전소 준공지연사례를 통해 수많은 발전소가 당초 계획보다 짧게는 수개월에서 길게는 몇 년씩 준공이 지연된 사례를 살펴보았으며, 특히 음성천연가스발전소와 대구LNG발전소 건설 준비중 갈등사례를 분석하여 주민 수용성 제고를 위해서는 첫째 발전소 입지 선정 시 주민의견 수렴이 필요함을 알 수 있었고 둘째 발전소 주변지역 지원에 관한 법률 정비 등 법규 개정이 수반되어야 하며 셋째 발전설비 최신기종 선정 등 환경 친화적 설비구성에 최선을 다해야 함을 알 수 있었다.
일본 홋카이도 도야코에서 2008년 7월 열린 주요 8개국(G8) 정상회의에서는 2050년까지 전 세계 온실가스 배출량을 절반으로 줄이는 장기 목표론 추진하기로 했다. 본 논문은 D 발전소의 중유 연소에 따른 비용과 LNG 연소에 따른 비용이 같아지는 ton 당 $CO_2$ 배출비용을 찾고자 한다.
일본 도야코에서 2008년 7월 열린 G8 정상회의에서 2050년까지 전세계 온실가스 배출량을 절반으로 줄이는 장기 목표를 추진하는 방안이 논의되었다. 우리나라도 2013년부터 기후협약 규제가 거의 확실시되고 있다. 화석연료의 연소로 대부분의 전력을 생산하는 발전산업은 우리나라 $CO_2$ 대기배출량의 20[%] 이상을 차지하고 있다. 발전소의 화석연료의 소모와 이에 따른 $CO_2$ 대기배출 규제는 갈수록 엄격해 질 전망이며 전력생산단가에 크게 영향을 끼칠 것이다. 본 논문은 발전소의 연료교체 검토 시 $CO_2$ 배출비용을 감안하는 간단한 경제성 검토를 수행하였다. 중유전소 발전소인 D 발전소가 LNG로 연료전환을 고려할 경우, 발전비용이 같아지는 ton당 $CO_2$ 배출비용, 즉, LNG-중유 연료교체의 손익분기점에 해당하는 ton당 $CO_2$ 배출비용을 계산하는 방법과 예제를 제시하였다. 이를 위하여 D 발전소의 성능시험 결과 얻어진 입출력 특성계수를 이용하였다.
노후 무연탄발전소를 리파워링함에 있어 현실적인 대안이 되는 시나리오별로 경제성 분석을 시행한 결과 내부수익률은 750 MW급 LNG 복합화력으로 하였을 때 2.34%, 500 MW급 유연탄 석탄화력으로 하였을 때 3.56%, 200 MW급 유동층 석탄화력으로 하였을 때 2.31%로 나타나 경제성 분석 기준으로 삼았던 할인율 7%보다 낮게 평가되어 경제적 타당성을 확보하지 못하는 것으로 평가되었다. 그러나, 현재의 전력거래시장제도가 규제위주에서 시장위주로 변화되어 경제적 타당성이 현재보다 개선되고, 전력수요 대비 공급이 부족한 상황에서 수명이 소진된 노후 무연탄발전소의 리파워링이 불가피하다면 연구된 경제성을 기초로 초기투자비가 적으며, 유휴부지 활용과 연료수급이 수월하고, $CO_2$ 배출량이 상대적으로 적은 750 MW급 LNG 복합화력으로의 리파워링이 가장 효과적인 방안이라고 제시하고자 한다.
본 연구에서는 복합발전시스템의 외기온도 변화로 인한 출력저하 문제를 극복할 수 있는 LNG 냉열 이용 복합발전 시스템을 제안하였다. 본 연구에 의해 제안된 LNG 냉열 이용 복합발전 시스템의 타당성을 검토하기 위해 ASPEN과 GateCycle을 이용한 시뮬레이션 모델을 구성하였고, 모델에 의해 예측한 결과를 실제 발전소 성능시험결과와 비교하여, 본 시뮬레이션 방법의 예측정확도를 검증하였다. 본 시뮬레이션 방법을 토대로 LNG 냉열을 이용하여 가스터빈의 유입공기를 냉각시켰을 경우의 복합발전 시스템 성능변화를 분석하였다. 그 결과 LNG 냉열을 이용하여 유입 공기를 원하는 온도까지 냉각시켜 하절기에도 출력을 일정하게 유지시킬 수 있음을 확인할 수 있었고, 이를 위한 기스터빈과 LNG 간의 열교환기 설계기준도 제시하였다.
최근 노후화된 LNG선박의 증가, 선박가격 하락으로 중고 LNG선 재활용 가능성이 증대되고 있다.또한 노후발전소 대체관련 Needs가 늘고 있으며 가스생산량 증가 및 친환경 연료가 각광받고 있어 가스 발전플랜트 매력도도 상승하고 있다. 이에 본 연구에서는 중고 LNG선을 개조하여 LNG저장 및 발전플랜트 기능을 갖추게 하고 이밖에 재기화기능,벙커링 기능을 갖춘 복합기능 플랜트에 대한 기획연구를 수행하였다.이를 통해 노후 화력발전 중단,원전해체 등으로 인한 에너지 공백을 대체하고 국가 위기사태에 이동형 발전 플랜트를 긴급으로 투입가능해지며 대북 경협 등 정책에 새로운 대안으로 활용할 수 있다.
우리나라의 가장 큰 섬인 제주도는 육지계통과 연결된 직류연계선 및 제주도내 발전기를 이용하여 전력을 공급받고 있다. 정부와 우리 한전은 제주도의 지속적인 전력수요 증가에 능동적으로 대처하고 안정적 전력공급을 위해 2011년 제주 추가 직류연계선과 2013년 LNG 발전소 건설을 제3차 전력수급기본계획에 반영 추진중이다. 이 논문은 제주 추가 직류연계선 및 LNG 발전소 건설 타당성, 사업여건의 변동에 따라 제주도의 전력공급신뢰도와 발전원 MIX 전망을 검토하였다.
환경을 생각하는 발전소가 있다. 경기 남부지역의 주요 에너지 공급원 역할을 하고 있는 평택에너지서비스(주)가 그곳이다. SK E&S가 운영하는 국내 6개 발전소 가운데 하나이기도 한 이곳은 LNG연료를 사용하여 환경오염을 최소화하고 있다. SK E&S는 안전 보건 환경경영을 실천하며, 깨끗하고 안전한 근무환경을 조성하기 위해 노력하고 있다. 평택에너지서비스(주)도 이러한 기치 아래 운영되면서 상용발전 이후 단 한 차례의 환경 안전사고 문제가 불거진 적이 없다. 안전경영의 산실인 이곳에서 안전관리 업무를 맡고 있는 이수영 과장이 오늘의 주인공이다. 그를 찾아가 안전에 대한 신념과 철학 등을 들어봤다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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