[수소] 성남 정수장 ‘소수력발전 그린수소’ 실증

 

 

 

 

재생에너지인 소수력(小水力) 발전을 이용해 온실가스를 전혀 배출하지 않는 상태에서 생산되는 그린수소*가 빠르면 내년부터 본격적으로 선보인다.

 

* 재생에너지를 활용해 물을 전기 분해하여 생산하는 친환경 수소

 

○ 수소는 생산 방식에 따라 △재생에너지를 100% 사용해 물을 전기분해하여 생산하는 친환경(그린) 수소, △화석 연료를 고온의 수증기와 반응시켜 생산하는 개질(그레이) 수소, △석유화학 또는 제철 공정 반응에서 부수적으로 생산되는 부생(그레이) 수소 등으로 분류된다.

 

 

환경부는 한국수자원공사와 함께 7월 21일 오후 성남 광역정수장(성남시 수정구 소재)에서 정수장의 소수력 발전을 이용해 친환경 수소를 만드는 ‘그린수소 실증시설 착공식’을 개최했다.

 

 

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성남 정수장 그린수소 전주기 모델 구축 계획

 

 

□ 주요내용

 

ㅇ (생산) 광역정수장 ’소수력‘(0.7MW) + 정수된 ‘물’ 활용, 수전해 기술을 적용한 수소 생산(188kg/일, 수소승용차 약 40대 충전 가능)

 

※ 총사업비: 44억원(기후대응기금 30.8억원, 수자원공사 13.2억원)

 

ㅇ (유통) 생산된 그린수소를 배관을 통해 수소충전소에 직접 공급

 

ㅇ (활용) 정수장 유휴부지(환경부 소유)에 무공해버스 전용 차고지* 조성(성남시), 이동형 수소충전소(1기) + 전기 급속 충전기 설치(약 15기)

 

※ 인근 사송동 버스 공영차고지 시내버스 약 300여대를 단계적으로 무공해 버스로 전환

 

- (테스트베드) 국내 기업에서 개발 및 연구 중인 수전해 설비의 성능 검증, 효율 및 내구성 향상, 수소 순도 계측 둥 지원(5m×5m)

 

 

< 그린수소 생산-유통-활용 과정 >

 

 

 

< 종합 배치도 및 테스트베드 예정지 >

 

 

 

이날 착공식 이후에는 성남시, 현대자동차, 에스케이 이앤에스(SK E&S) 등 민간기업과 함께 그린수소 전주기(생산-유통-활용) 구축에 관한 업무 협약식도 가졌다.

 

 

□ 이번 사업은 재생에너지 소수력 발전을 활용한 국내 첫 사례로, 기후대응기금 예산 30억 8천만 원이 투입된다.

 

※ 제주도 상명풍력단지 내 260kw급 수전해 기술개발과 실증과제를 시작(‘17.12월)으로 2MW(나주), 3MW(제주 행원) 등의 소규모 수전해 실증이 추진 중(산업부 주관)

 

○ 성남 광역정수장에는 팔당호 취수원에서 정수장까지 물이 보내지는 과정에서 수압이 발생되며, 이를 활용한 0.7MW 규모의 소수력 발전기기가 있어, 이곳의 재생에너지로 정수장의 물을 전기분해하면 연간 약 69톤의 그린수소를 생산할 수 있다.

 

○ 이는 하루에 약 188kg의 수소를 공급하는 것으로 하루 동안 수소 승용차 38대를 충전할 수 있는 양이다.

 

 

□ 또한, 정수장 유휴부지에 수소충전소를 구축하여 생성된 수소를 수소버스 등에 바로 충전할 수 있도록 전용 주차장도 마련될 예정이다.

 

○ 아울러, 그린수소 생산설비 시험 공간(테스트 베드)도 조성하여 국내 수전해(水電解) 기술 연구 기업, 연구소, 대학 등이 참여하여 실증할 수 있도록 지원할 계획이다.

 

 

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□ 환경부는 이번 착공식을 계기로 성남시와 함께 2030년까지 인근 사송 버스 차고지 내 시내버스 약 450대를 무공해(수소·전기) 버스로 전환한다고 밝혔다.

 

○ 향후, 성남시 내의 부족한 수소차 충전 여건을 개선하기 위해 현대자동차와 협력하여 성남 정수장 유휴부지에 이동형 수소충전소 1기를 2023년까지 구축할 계획이다.

 

○ 이와 함께, 성남시 수소버스 전환수요에 맞춰 에스케이 이앤에스(SK E&S)와 액화 수소충전소 구축도 추진한다.

 

※ 전기버스 급속 충전기 15기 별도 설치 예정

 

 

< 관계 기관별 역할 >

 

환경부	○ 그린수소 실증시설 구축 예산 지원 ○ 성남시 무공해(수소, 전기) 버스 구매보조금 지원 등
성남시	○ ‘30년까지 성남시 운행 노선버스를 무공해(수소·전기) 버스로 전환 ○ 정수장 유휴부지 내 무공해 버스 차고지 조성
한국수자원공사	○ 그린수소 실증시설 구축 및 운영·관리 ○ 수전해 설비 테스트베드 구축 및 관리
현대차	○ 이동형 수소충전소(1기) 구축 ○ 무공해(수소, 전기) 버스 개발 및 공급(성남시)
SK E&S	○ 성남시 내 액화수소 충전소 구축

 

 

또한, 환경부는 이번 성남 광역정수장 그린수소 실증시설 사업을 성공적으로 구축하여 수력 등 재생에너지를 활용한 그린수소 생산 방식을 충주댐(수력, 6MW), 밀양댐(소수력, 1.3MW) 등 전국으로 점차 확대할 계획이다.

 

○ 수력, 소수력과 같은 물에너지는 태양광, 풍력보다 에너지 효율성*이 높아 물 에너지를 활용하여 그린수소를 생산할 경우 다른 재생에너지 대비 높은 경제성**을 확보할 수 있다.

 

* 재생에너지 효율성(가동률) : 수력 및 소수력(50∼60%), 풍력(20∼25%), 태양광(15∼20%)

** (풍력) 약 15,000원/kg, (소수력) 10,000원/kg 수준

 

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