지하에 온실가스를 저장하는 석탄발전소

캐나다 서스캐처원(Saskatchewan) 주 에스테반(Estevan)에 위치한 바운더리 댐(Boundary dam)은 설비에서 발생되는 배출물 중 이산화탄소를 포획한 후 이를 지하에 저장하는 최초의 상업용 석탄화력발전소이다. 이 발전소는 대규모 탄소포획및저장(Carbon Capture and Storage, CCS) 기술을 선보이고 있으며, 향후 기후변화에 영향을 주는 온실가스 배출을 저감하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

현재 탄소를 포획하고 저장할 수 있는 CCS 기술적용 발전 프로젝트는 미국에서 두 개 정도만 진행 중에 있다. CCS 기술을 도입하는데 비용이 그리 만만치 않기 때문이다. 캐나다 전력회사인 SaskPower는 바운더리 댐에 있는 4개의 발전기 중 하나에 10억 달러를 투자하였다. 이 공정으로 인해 160 MW규모의 발전소는 생산량이 약 20% 낮아졌다. 이는 SaskPower가 전기를 판매하는 것보다 CCS 기술을 운영하기 위해 더 많은 kWh당 비용을 사용한다는 의미이기도 하다. SaskPower는 캐나다 캘거리(Calgary)에 기반을 둔 석유생산회사인 Cenovus에게 포획된 이산화탄소의 대부분을 판매하여 이러한 비용차이의 대부분을 충당하고 있다. Cenovus는 석유 생산이 성숙단계에 접어든 자신들의 유전에 이산화탄소를 활용하여 생산량을 증가시키고 있다.

CCS는 시간이 지남에 따라 더 많은 경제성을 확보하게 될 것으로 보인다. 기후변화와 관련한 정부간 패널(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)은 기술 업그레이드 및 규모의 경제(Economies of Scale)를 통해 SaskPower가 바운더리 댐에 투입했던 비용대비 약 1/3 수준으로 석탄발전소에 CCS 기술을 적용할 수 있을 것이라 전망하고 있다. 그렇게 된다면 CCS가 도입된 석탄발전소는 해상풍력발전(Offshore Wind Power)이나 대규모 태양단지(Solar Farm)를 포함한 다른 저탄소원 대비 우수한 경제성을 확보하게 될 것이다. SaskPower는 지금까지 얻었던 교훈을 통해 200 백만 달러 이하의 유사 CCS프로젝트를 수행할 수 있으며, 바운더리 댐에 있는 다른 두 개의 노후 석탄발전기에도 곧 CCS 기술을 적용할 것이라 밝혔다.

CCS 기술은 다른 전력회사들이 관련 기술의 전문성을 확보하는데 도움을 줄 것이다. 전세계 석탄발전소는 아직까지 이러한 선례를 따라하는데 인센티브가 그리 높지 않다. SaskPower의 경우 국가적 규제에 의한 강제성과 이산화탄소를 구매할 수 있는 지역 사업자가 존재하기 때문에 이들의 노력이 특별할 수 있었다. 다른 지역에서 필요한 것은 많은 고객들이 재생가능 에너지원에 대해 비용을 지불하는 것처럼 유틸리티 회사들이 CCS 비용을 고객에게 부과할 수 있도록 만드는 방안이다. 또 다른 접근방법으로는 이산화탄소 배출에 대해 세금을 도입함으로써 지하에 가스를 저장하는 것에 대한 인센티브를 만드는 것이다.

이러한 일들을 위해서는 CCS 기술이 장기적으로 효과가 있다는 것을 입증해야 할 것이다. SaskPower는 배출 가스 중 일부를 염류 대수층(Saline Aquifer)에 저장하고 있다. 이들은 가스가 안전하게 지하에 저장되어 있다는 것을 확신하기 위해 가스 센서와 지진 센서를 지상에 설치하여 지표 밑의 움직임을 점검하고 있다. UN의 기후패널은 지구온난화에 따른 온도상승을 2°C 미만으로 줄이기 위해 2050년까지 7,000여 개의 현재 석탄발전소에 유사한 기술을 설치해야 한다고 말한다. 또한 중국이나 인도에서는 신규 석탄발전소의 건설이 이루어지고 있다. 석탄발전소는 2040년까지 전세계 에너지 공급의 1/4을 공급할 것으로 예상되고 있으며, SaskPower는 수 십억 톤의 이산화탄소를 안전하게 저장할 수 있는지를 테스트하는데 많은 기여를 할 것으로 보인다.

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