해양에너지 연계 고정식 그린수소 실해역 실증 시스템 설치

Abstract

최근 탄소 중립 실현을 위해 신재생에너지를 연계한 대규모 수소에너지 자급모델 확보를 위하여 그린수소 생산과 관련한 많은 연구가 진행되고 있다. 해양에너지는 육상에너지에 비해 입지확보, 주민수용성, 대단지 구성이 용이하며 에너지 질이 우수하여 해양에너지에 대한 관심히 커지고 있다. 본 논문에서는 국내 최초 해상풍력과 파력 에너지를 연계하여 실해역에서 그린수소를 생산할 수 있도록 해상 구조물에 설비를 설치한다. 해상 구조물 내부에 설비를 설치 후 그린수소를 생산하기 위해서는 해양에너지로부터 생산된 전기에너지를 수소 생산 설비들이 요구하는 전력 분배를 위한 전기공사, 내부적 수소 생산 설비 고장이나 외부적 요인에 의해 발생하는 화재 감지를 위한 소방공사, 수소 생산 설비 이상으로 인해 수소 누출 시 환기를 위한 공조공사, 수소 생산 설비를 통해 생산된 수소 및 산소 밴트와 각 설비들의 냉각 및 수전해 물 공급에 필요한 해수 인입 및 배출을 위한 배관공사, 수소 생산 및 활용 설비 폭발 시 그 외 설비들의 보호를 위해 구역을 나누는 방화벽 공사를 진행하였다. 실해역에 설치되는 전체 실증 시스템들은 바다 한가운데 있는 해상 구조물 내부에 설치되므로 무인으로 운용된다. 따라서 전체 시스템을 통합하여 원격감시 및 비상시 시스템을 제어할 수 있는 통합원격감시제어 시스템이 필요하다. 통합원격감시제어 시스템은 발전시설 및 수소생산시스템의 중요 파라미터를 선정하여 상태를 모니터링 할 수 있도록 UI를 개발하였으며 발전 시설 및 수소생산시스템 운용 중 비상 시 안전을 위한 제어시스템을 개발하여 통합원격감시제어 시스템을 구축하였다. 금년도는 실해역 해상 구조물에 설비 설치가 완료되면 파력 에너지를 통해 생산된 전기에너지로 각 설비들의 구동 테스트 및 실해역 실증설비 운용데이터를 기반으로 최적의 수소 생산 알고리즘을 개발하고 생성된 수소는 대기로 방출할 예정이며 추후 파력과 해상풍력을 연계한 복합발전으로 생성된 전기에너지를 통해 수소를 생산하며 생산된 수소는 금속 저장 시스템을 연계한 수소 저장, 저장된 수소를 통한 연료전지 발전을 통합하는 시스템 실증을 진행할 예정이다