제5차 에너지기술개발계획 기술로드맵(청정화력)

소관부처 산업통상자원부

발표일자 2025-03-03

정책배경

o 정부는 2050 탄소중립과 2030년까지 온실가스 배출량 40% 감축 계획을 발표하여 발전 부문의 온실가스 저감 목표 설정 o 「제11차 전력수급기본계획(2024~2038)」에서는, 전체적인 화석연료 의존도를 낮추기 위해 기존 화력발전소에 수소·암모니아를 혼소하고, 석탄 발전과 LNG 발전 비중 모두 2038년까지 감축하는 전망을 포함 o 정부는 수소경제 활성화와 발전 부문의 탈탄소화를 위해, 청정수소 인증제도와 수소발전 입찰시장 도입을 포함한 청정수소발전의무화제도(CHPS)를 발표 o 「제1차 수소경제 이행 기본계획」을 통해 2030년까지 노후 가스터빈을 개조(retrofit)하여 수소 혼소 가스터빈으로 전환하는 기술을 실증할 계획이며, 이후 중소형 가스터빈을 대상으로 수소 전소 가스터빈을 개발한 후 2050년까지 대형 전소 가스터빈을 상용화하는 계획을 발표 o 정부에서는 「탄소중립·녹색성장 비전과 추진전략」으로 4대 전략 12대 과제를 선정하여 발표하였으며, 핵심산업 육성을 통한 세계시장 선도 및 신시장 창출을 위해 세계 1등 수소산업 육성과 수소발전 확대 계획을 발표 o 석탄화력 발전소의 탄소배출 감축 필요성 및 시급성 증대에 따라, 이를 극대화하기 위한 무탄소 연료 활용 에너지 전환 정책의 구체화 o 2030년 기준 국내 석탄화력 운영 발전소는 총 43기이며, 혼소 발전 대상은 21기, 이 중 USC급 미분탄 보일러 17기, USC급 순환유동층 보일러 2기, 아임계 보일러 2기가 암모니아 혼소를 계획

정책내용

□ (전략과제 1) 고효율 수소 가스터빈 발전시스템 o (핵심) 중형급 유연발전용 수소 전소 가스터빈 (90MW급) 발전시스템 개발 o (핵심) 400MW급 수소 전소 가스터빈 발전시스템 개발 o (핵심) 중대형 수소 전소 가스터빈 고압 연소 성능 시험 기술개발 및 설비 구축 o (핵심) 핵심 초고온 소재·부품의 국산화 및 제조기술 고도화 o (핵심) 복합화력 기반 암모니아 크래킹-수소터빈 발전시스템 개발 o (핵심) 분산형 수소터빈 연계 초임계 CO2 복합발전시스템 개발 o (핵심)수소 혼소 가스터빈 실증 운전 및 운전 최적화 기술개발 □ (전략과제 2) 50% 이상 고혼소율 암모니아 혼소 발전 o (핵심) 석탄화력 암모니아 20% 혼소 시스템 개발 및 실증 o (핵심) 석탄화력 암모니아 50% 혼소 시스템/보일러 기술개발 및 실증 o (핵심) 암모니아 고농도 혼소 시 환경오염 물질 배출 저감 기술개발 및 실증 o (핵심) 암모니아 혼소 발전 시스템의 운영 및 설비효율 최적화 기술개발 □ (전략과제 3) 고효율/친환경 암모니아 가스터빈 발전시스템 o (핵심) 분산형 암모니아 가스터빈 개발 o (핵심) 중대형 암모니아 가스터빈 개발