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최근?페트라?노바(Petra?Nova)?탄소?포집?및?저장(CCS)?프로젝트?중단?결정에?석유?가격이?얼만큼?영향을?미쳤는가에?관심이?모아지고?있다.

이런?가운데?Corwyn?Bruce는?프로젝트의?성공적인?운영?결과에?대해?보고하고자?한다.

기술?중점?리뷰를?통한?평면적인?평가는?혁신,?리툴링,?최적화를?통한?성과에?제대로?주목하지?않는?경향이?있다.?NRG와?JX?Nippon의?합작?프로젝트인?페트라?노바의?CCS?시설에?대한?평가?역시?여기에?속한다.?일각에서는?프로젝트?시작?후?3년?간?다운타임이?잦았다고?비판한다.?하지만?현장에서?작업했던?관계자들은?이?프로젝트가?찬사를?받아?마땅하다고?말한다.

Corwyn?Bruce는?세계?최초로?석탄?화력발전소에?통합된?SaskPower의?Boundary?Dam?3?CCS?Facility?(BD3)?탄소?포집?시스템?설계와?건설을?맡았던?엔지니어링?팀원들을?만날?수?있었다.?또한?이?플랜트의?최적화와?관련된?자문은?물론?International?CCS?Knowledge?Centre?소속?팀을?이끌며?차세대?CCS?시설?전?세계?도입과?글로벌?기후변화?목표?달성을?지원하기?위한?경험을?공유했다.

페트라?노바?프로젝트?중단?과정에서?시장의?힘,?전기?가격,?석유?가격?등?외부?요인이?영향을?미쳤을?수?있다는?점을?이해하는?것?역시?중요하다.?그러나?탄소?포집?분야?전문가인?Corwyn?Bruce는?이?기술의?적용?가능성과?그?이유에?대해?강조하고자?한다.

플랜트는?목표?달성을?위해?설계되었으며,?실제로?목표를?달성했다

희소식이?있다면,?페트라?노바는?92.4%의?포집?효율(미국?에너지부에?제출된?페트라?노바의?최종?기술?보고서?기준i)을?기록하며?90%의?자체?목표를?충족시켰음은?물론?플랜트의?포집?프로세스에?대한?장기적?신뢰성도?확보했다는?점이다.?CCS?시설은?원활하게?운영되어?왔으며?다른?시설들이?어려움을?겪었던?각종?리스크를?극복했다.

목표를?초과?달성한?페트로?노바의?포집?시설은?애초에?성과?지표가?높게?설정되어?있었다.?때문에?기존의?목표?이상의?성과를?달성할?수?있었다.?예상보다?높은?포집?효율?외에도?낮은?수준의?전력?소비량과?스팀?요구조건,?99%?이상의?CO2?순도,?연간?2.8톤?수준으로?미국?국가대기질?기준?오존?관련?텍사스주?규정?30항에?명시한?바?ii를?충족시키는?휘발성?유기?화합물?(VOC)?배출량?등의?성과를?거두었다.

이와?함께?아민?소비량?역시?목표를?충족시키고?있다.?용매?기반?포집?시스템에서?사용되는?아민?화학제품은?플루가스?스트림에서?CO2를?분리하는?화학반응을?일으키는?능력을?종종?상실할?수?있다.?이는?곧?포집?효율?하락과?화학?제품?교체?비율?증가,?정비?비용?상승으로?이어진다.?반면?페트로?노바의?탄소?포집?시설은?아민?소비량이?과도하게?발생하지?않았다.

BD3?운영을?통해?배운?교훈은?최초로?시작되는?프로젝트의?경우?예측하지?못한?변수들을?극복해야?한다는?것이다.?우리는?안전과?신뢰성을?향상시킴으로써?용량을?늘리고?시설?운영비를?절감할?수?있었다.?반면?페트라?노바는?전반적인?플랜트?생산량?자체는?문제가?없었다.?때문에?계속?가동된다면?꾸준히?목표에?도달하거나?초과?달성할?수?있다.?우리는?페트라?노바에?그?동안?겪은?귀중한?경험을?전수해?왔는데,?이처럼?CCS?시설이?계속?가동되고?성공적으로?운영되는?것은?중요하다.

준비?및?가용성

BD3에서?얻은?경험대로?페트라?노바의?포집?시설이?가진?가용성은?꾸준히?발전해?왔다.?CCS?플랜트는?성능,?가용성,?신뢰성이?모두?중요하다.?페트라?노바와?BD3에서?관찰한?바와?같이?CO2?포집량이?반드시?그?시설의?신뢰성을?의미하지는?않는다.?실제로?다수의?비포집?플랜트들이?공통적으로?다운타임?문제를?안고?있다.?2018년?Boundary?Dam?발전소가?폭풍으로?타격을?입었으며?페트라?노바는?허리케인?하비로?인해?다운타임이?발생한?바?있다.

기술?데이터를?분석해?보면,?탄소?포집?공정이?플랜트?정전에?미친?영향은?일부에?불과하다.?페트라?노바가?첫?가동을?시작한?2017년의?경우?포집?공정은?총?가동?중단일?가운데?41일(하루?종일을?1일로?환산)에?불과했으며?이는?신규?프로젝트?운영에?필요한?예비?가동?시간과?비슷한?수준이다.?2018년에는?이?중단일이?34일로,?2019년에는?29일로?계속?감소했다.?따라서?세계에서?2번째?시설이자?동등한?규모로는?세계?최초인?페트라?노바의?가용율은?92~93%에?이른다.?특히?이?정도?규모의?플랜트?장비?구축은?가동?용량이?크고?특수화된?관계로?리드?타임이?길고?각종?변동사항을?반영할?경우?더?지연되기?때문에?페트라?노바가?거둔?성과는?가동?3년차임을?감안하면?우수한?수준이다.

페트라?노바의?나머지?가동?중단일은?대부분?열병합?시설,?석탄?발전,?유전,?기상?조건?등?다른?요인으로?인해?발생했다.?CO2?포집?플랜트의?신뢰성을?공정에?필요한?증기를?공급하는?열병합?플랜트와?혼동하지?않는?것이?중요하다.

이와?비교해?보면?7월?한?달간?BD3의?CCS?시설은?99.8%의?가동률을?기록했으며?냉각수?문제로iii?부스터?팬이?일시적으로?멈추면서?1시간?30분?동안?가동을?중단했다.?또한?7만?5,503톤의?CO2를?포집했으며?일일?평균?포집량(플랜트?가동?시)은?2,435톤,?최대?포집량은?2,627톤이었다.

BD3와?페트라?노바와?같은?선구적?프로젝트는?탄소?포집?활동의?다음?단계를?위해?큰?폭의?발전을?위한?플랫폼을?제공한다는?점에서?중요한?역할을?맡고?있다.?2세대?CCS에?대한?보고서(Shand?CCS?Feasibility?Studyiv)에서도?지적했듯?경험이?축적된다면?즉각적인?성능?향상을?가져올?수?있는?설계?도입이?가능하다.

1세대?프로젝트가?마주한?각종?과제를?극복

페트라?노바?기술?보고서를?검토한?결과?우리가?BD3?운영?과정에서?경험했던?것과?유사한?형태의?문제점들을?발견할?수?있었다.?페트라?노바에서?발생해?처리되었던?문제들의?상당수가?BD3에서?앞서?경험한?것들이었다.?이는?우리가?제공할?수?있는?중요한?경험이자?각종?신규?플랜트에?적용?가능한?사안들인데,?이와?같은?예방책은?결국?확실성을?높이고?비용과?리스크를?낮추기?때문이다.

두?플랜트에서?공통적으로?발생한?신뢰성?문제는?모두?화학이?아닌?기계와?관련된?문제였다.?산업?시설에?배치된?모든?기계?장비의?신뢰성은?통상적으로?이와?같은?성숙?곡선을?따른다.?기계적?문제는?해결?가능하며?실제로?해결이?되었기?때문에?긍정적?소식이라?할?수?있다.?우리는?이와?같은?과정을?통해?경험의?깊이와?이해도를?높였고?차기?프로젝트?설계를?보강할?수?있었다.?따라서?CCS?플랜트?건축을?원하는?모든?이들이?우리가?겪었던?과정을?반복하지?않도록?할?수?있는?것이다.

일례로?다운타임의?경우?가외성을?통해?크게?줄일?수?있다.?CCS?활동이?전?세계적으로?활발해지며?더?많은?지식이?축적되기?전까지는?몇몇?가외성을?활용할?수?있을?것이다.?그?중?하나는?페트라?노바와?BD3에?있으며?성능?저하와?다운타임의?원인인?플레이트?및?열교환기로?BD3의?경우?2018년?이를?대대적으로?개선한?바?있다.

또?다른?신뢰성?문제의?예로?이들?CCS?플랜트에서?공통적으로?나타난?부스터?팬?블레이드?확장이다.?이로?인해?진동이?발생하고?결국?청소를?위해?가동을?중단해야?했다.?BD3에서?이?문제를?해결한?이후?우리는?페트라?노바를?비롯한?다른?고객들에게?손쉽고?비용도?적게?드는?솔루션을?제시하고?있다.

세?번째로?제시할?예는?CO2?압축기?인터쿨러가?자재와의?호환?문제다.?페트라?노바와?BD3?모두?CO2?압축기?인터쿨러?건설?자재와?관련해?문제를?겪었다.?이는?고객들이?더욱?강력하고?알맞은?형태의?시설을?건설할?수?있도록?우리가?제공하는?현장?경험과?핵심?지식이?그만큼?높은?가치를?가지고?있음을?보여준다.

지속적으로?발생하는?가외성과?신뢰성?문제는?3가지의?중요한?특징을?가지고?있다.?1)?과거?경험에?비추어?보면,?1세대?기술을?활용해야?할?필요성이?제기된다?2)?성공?및?도입?사례로?볼?때,?신뢰성이?향상되기?위해서는?시간이?필요하다?3)?문제?해결?방법과?지속적인?학습?방법이?파악되었으며,?2세대용?탄소?포집?기술?개발에?있어?비약적인?발전으로?이어질?것이다.

탄소?배출은?멈추지?않는다

페트라?노바?가동?중단은?이제?포집?플랜트가?멈춘?상태에서?탄소가?대기로?배출된다는?것을?의미한다.?전력?분야(전?세게?CO2?배출량의?32%를?차지v)에서?CCS?활동은?의미?있는?역할을?수행?중이다.?지구?평균?온도?상승?폭을?1.5도?이내로?제한하기?위해?배출?집약적인?대규모?산업?및?발전?공정은?탈탄소?방식으로?상당부분?전환해야?하며?이것은?CCS를?통해?할?수?있다.

CCS?기술이?성공을?거두고?있고?리스크와?비용이?줄어든?상태에서?도입이?활발해지고?있는?가운데,?신규?CCS?시설?및?기존?시설의?지속적인?운영에?대한?폭넓은?지지?의견이?아직?나오지?않고?있는?것은?과학/엔지니어링?관점에서?이해하기?힘든?일이다.

Corwyn?Bruce?국제CCS지식센터(International?CCS?Knowledge?Centre)?부대표는?프로젝트?개발?및?자문?서비스를?전담하며?BD3?CCS?시설?운영을?통해?전문성을?보유하고?있다.?Shand?CCS?Feasibility?Study?보고서?주저자이기도?하다.

국제CCS지식센터(International?CCS?Knowledge?Centre)?개요:?지식센터는?GHG?배출?절감을?위해?대규모?CCS에?대한?전?세계?사람들의?이해를?증진시키고?관련?시설?도입을?확대하기?위해,?완전한?형태로?통합된?Boundary?Dam?3?CCS?시설과?Shand?Study로?알려진?종합적인?차세대?CCS연구로부터?얻은?기반?지식을?통해?CCS?최적화?작업과?대규모?CCS?프로젝트?진행?노하우를?제공하고?있다.?2016년?창립해?독립적인?위원회의?지휘를?받고?있는?지식센터는?BHP와?SaskPower가?설립했다.?상세?정보는?https://ccsknowledge.com/에서?확인할?수?있다.

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이지니 기자[email protected]

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