SK에코플랜트, 연료전지 배기가스 재활용 냉·난방시스템 개발

SK에코플랜트가 연료전지의 부산물인 배기가스를 버리지 않고 재활용하는 냉·난방시스템을 개발했다.

SK에코플랜트는 냉난방기 전문기업인 삼중테크와 '연료전지 배열 활용 고효율 일체형 흡수식 냉난방시스템'을 개발하고 해당 기술에 대한 특허를 취득했다고 21일 밝혔다.

연료전지 배열이란 연료전지 가동 시 발생하는 열이다.

현재 쇼핑센터나 대형빌딩 등 중대형 건물에서 흔히 사용하는 냉난방 시스템은 ‘흡수식’ 모델로, 압력차에 따라 물의 증발 및 흡수 온도가 달라지는 원리를 기반으로 한다.

원래 물은 대기압에서 끓기 위해 100℃의 온도가 필요하지만, 흡수식 냉·난방시스템은 기압을 진공에 가깝게 낮춰 5℃에서도 물이 끓도록 만든다.

SK에코플랜트가 개발한 연료전지 활용 냉난방 시스템 개념도 [SK에코플랜트 제공]

물이 기화할 때 주위에서 많은 열을 끌어 쓰기 때문에 이러한 원리를 통해 주변을 시원하게 만드는 것이다.

반대로 난방의 경우 외부에서 열을 공급받아 온수를 생산하고 열을 공급하면서 나오는 수증기는 다시 흡수해 열효율을 높였다.

그러나 이 난방의 경우 외부 열원으로는 천연가스나 석유 등 화석연료가 주로 사용되기에 환경오염의 문제가 있었다.

이에 SK에코플랜트는 자체 개발한 시스템이 기존과 달리 연료전지의 배기가스를 열원으로 사용한다는 점에서 더 친환경적이라고 전했다.

또 이미 연료전지를 전력으로 사용하는 데이터센터와 스마트팜 등의 시설에서는 버려지던 배기가스를 재활용할 수 있어 에너지 효율이 큰 폭으로 상승할 것이라고 기대했다.

향후 SK에코플랜트는 이달 중 설치하는 19.8㎿(메가와트) 규모의 연료전지 발전소에 해당 시스템을 적용할 계획이다.

SK에코플랜트 로고 [자료=SK에코플랜트]

SK에코플랜트는 오는 2024년 초에는 시범 운전을 시행할 예정이라고 전했다.

또 폐열을 최대한 활용하기 위해 앞으로 진행하는 설비용량 15㎿ 이상의 연료전지 전체 발전소에도 흡수식 냉난방시스템을 적용해 전기실 등 냉난방 수요를 충당할 예정이다.

SK에코플랜트 관계자는 "현재 시뮬레이션 단계에서는 연료전지 2세트(SOFC 600kW 규모)에 흡수식 냉온수기를 적용할 경우 전력 생산은 물론 열에너지를 통해 35킬로와트(㎾) 에어컨 약 6대를 가동할 수 있는 것으로 나타났다"라고 전했다.

이어 "연중 온도 유지가 필요한 약 990㎡(제곱미터) 넓이의 서버실 냉방수요를 충당할 수 있는 규모"라고 설명했다.