수소 열병합발전소

가수 분해 챔버 특허 기술을 활용한 전소(H2 + H2O) 스팀터빈 열병합발전소
발전용 음이온 과열증기 가수 분해 챔버
(PCT 국제 특허 출원)
*발전소+수소생산 = 충전소

프랑스 화학자, 앙투안 로랑 라부아지에(Antoine-Laurent Lavoisier, 1743~1794)

객관적인 실험을 중시한 라부아지에는 ‘질량보존의 법칙’ 등 중요한 업적을 많이 남겨 근대 화학의 아버지라 불린다.

17C 라부아지에의 열에 의한 물 분해 실험 아리스토텔레스 4원소(물, 불, 흙, 공기)와 4가지 성질(습함, 건조함, 차가움, 뜨거움)로 되어 있다고 정의했다. 이 실험으로 라부아지에는 4원소설이 옳지 않음을 실험으로 증명: 물을 분해시켜 원소가 아님을 증명했다.

*물의 열 분해 실험:
주철관을 가열하면서 물을 주철관에 통과시키면 열 분해되면서 산소와 수소로 분해되고 있음을 보여줌
∙주철관이 산소와 결합하면서 질량이 늘었다: 철이 녹슬었다. ⇨ 산소발생의 증거

집기병에 기체가 모였다: 성냥불을 가져가면 ‘펑’하면 폭발한다 ⇨ 수소 발생의 증거
∙냉각수의 역할: 주철관에서 분해되지 않은 소량의 수증기를 액화시킴 ⇨ 집기병에 수소 기체만 남는다.
*실험 결과: 물은 산소와 수소로 분리됨으로 원소가 아니다.
(원소는 더 이상 분해되지 않는 물질)


가수분해 챔버 기술은 이미 17C에 학설로 존재하고 있는 물의 열분해(H2O -> H2+O2) 분리 방법을 활용한 특허기술이다.


컨테이너형 수소 열병합발전소(40ft : 2Mw 발전소)
전소(H2 100%와 H2O=가수분해 챔버) 터빈 발전시스템으로 탄소 발생 제로 100% 친환경 발전소이다.
혼소(LNG + H2) : 현재 정부는 도시가스에 2026년까지 20%의 수소=혼소로 공급함을 추진한다. 우리나라 도시가스 사용량은 년간 4,000만톤 여기에 수소를 10vol%(부피 백분율)혼합 시 연간 129만톤의 LNG를 감축하여 연355만톤 CO2 감축을 기대한다.
소형풍력과 융복합한 초소형 발전소 타입으로 컨테이너형으로 생산 공장에서 일체를 제작하고 모듈화하여 현지에 설치만 하면 되는 시스템으로 공사기간과 생산 비용의 최저 신기원을 이루었습니다.


국내/외 유사 수소 터빈 발전시스템 동향
· (해외) 글로벌 제조업체(獨SIEMENS, 美GE 등)의 수소터빈 기술은 실증/상용화 가능 단계
· (국내) 두산 중공업은 수소터빈 기술개발 단계, 한화 임팩트는 기술보유기업 인수/실증사업 추진
해외 수소발전 기술동향 국내 수소발전 기술동향
[SIEMENS] 혼소 터빈 상용화/전소터빈 개발 중
  - 448-571MW급 가스터빈 50% 수소 혼소 가능
  - 45MW급 가스터빈 90% 수소 혼소 가능
  - 대형 수소 전소 가스터빈 개발 중
[GE] 혼소 터빈 상용화/전소터빈 개발 중
  - 440-595MW급 가스터빈 50% 수소 혼소 가능
  - 12MW 수소 전소 가스터빈 실증 중
[MHI] 수소 혼소 가스터빈 실증
  - 가스터빈 30% 수소 혼소 실증
[KHI] 전소 가스발전소 구축(1MW, 고베)
[두산 중공업] 혼소/전소터빈 기술개발 중
  - 5MW급 수소 전소터빈 연소기 기술개발 중
  - 270MW급 50% 혼소 가스터빈 연소기 개발 중
[한화 임팩트] 수소 혼소 기술 보유기업 인수
  - 혼소 기술 보유기업 인수(‘21. 3)
    · PSM(미, Poer System Mfg)
    · ATG(네 Ansaio Thomassen B.V)
  - 80MW급 혼소 가스터빈 Retrofit 실증사업 중
    · 서부발전의 노후 가스터빈 활용(대산, ~’23)
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