그리드 운영에 있어 안정적으로 전기를 공급하면서 최고 및 최저 수요량을 맞춘다는 것은 해결해야 할 주요한 과제다. 리즈 대학 공학기술 교수인 우룡 딩(Yulong Ding)과 동료들은 운영비용이 적고 환경 친화적인 시스템을 제안하고 있다. 이 시스템은 전기 수요량을 충족시키기 위해 발전소가 만들어내는 과량의 에너지를 저장할 수 있고, 수요가 정점에 달했을 때 저장된 에너지를 다시 공급할 수도 있다.
프로젝트를 이끌고 있는 Ding교수에 따르면 이러한 통합시스템은 새로운 것이며, 에너지 과다 발생시 미래를 위해 저장이 가능하기 때문에 전기수요가 최고에 도달해도 가스 화력발전소의 출력을 증가시킬 필요가 없다고 말한다. 이때 적용되는 중요한 아이디어는 과량의 전기를 활용해 액체 질소나 산소를 생산하는 설비를 운영하는 것이다. 또한 피크 시간대에 생산된 질소를 주위의 열이나 발전소 폐열로 가열해 터빈이나 엔진을 가동시킴으로써 부족한 전기를 생산할 수 있다.
산소는 연소기에 공급돼 천연가스와 혼합 후 연소하게 된다. 순산소 하에서 천연가스를 연소하는 것은 공기를 사용했을 때보다 효율이 높고 질소 산화물이 적게 배출되는 장점이 있다. 대신 이러한 연소 방법은 농축 이산화탄소 스트림을 만들어내며 이 이산화탄소는 드라이아이스와 같은 고체물로 쉽게 제거 될 수 있다. 이러한 통합시스템 사용으로 피크시간대 전기수요를 충족시키기 위해 필요한 연료의 양을 50%나 절감할 수 있다. 또한 질소산화물 배출이 크게 낮아지고 이산화탄소를 포획할 수 있어 온실가스 배출이 감소될 것으로 기대된다.
* 상기 기사는 에너지코리아뉴스의 자매지 월간 <CEO ENERGY> 2010년 9월호에 게재된 기사입니다.
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