국내 초임계 석탄화력발전소에 연소 후 CO2 포집공정을 설치하였을 경우에 예상되는 발전단가와 CO2 저감비용(Cost of CO2 avoided)을 산출하였다. 본 연구에서 고려된 연소 후 CO2 포집기술은 이미 상업적으로 적용이 가능하고, 기존의 화력발전에 적용이 용이한 아민 화합물을 이용한 화학 흡수법을 기초로 하였으며, 경제성 평가를 위해 연간 발생하는 비용 및 발전량을 연간 균등화(Levelized)하여 발전단가를 산정하는 수명기간 중 발전단가 분석(LCCA: Life Cycle Cost Analysis) 방식을 활용하여 분석하였다. 경제성 평가에서 가장 중요한 항목 중 하나인 설비 투자비(건설비 등) 및 운영비 산출을 위해, 기존의 CO2 포집 설비가 없는 기준 석탄화력발전소의 건설비는 IEA(국제에너지기구)에서 제시하는 국내 초임계석탄화력 발전소(순출력 767 MW급)의 데이터를 활용하였으며, 석탄화력발전소에 CO2 포집설비가 추가된 경우에도 IEA에서 제시하는 기준 석탄화력발전소와 CO2 포집설비 설치 후의 OECD 평균 순공사비(Overnight cost) 증감분을 참조하여 계산하였다. 상기 데이터를 이용하여 기존 석탄화력발전소 및 CO2 포집 설비 설치 후의 발전단가 및 CO2 포집비용을 분석한 결과 CO2 포집설비 설치 후 발전 효율은 기존 초임계 석탄화력발전소의 발전효율 41%에서 31.6%로 약 9.4%가 저하되었으며, 발전단가는 기존의 45.5 USD/MWh에서 73.9 USD/MWh로 약 62%가 증가되었고 CO2 포집비용은 41.3 USD/tCO2로 산출되었다.

In this study, Economic analysis of supercritical coal-fired power plant with CO2 capture process was performed. For this purpose, chemical absorption method using amine solvent, which is commercially available and most suitable for existing thermal power plant, was studied. For the evaluation of the economic analysis of coal-fired power plant with post-combustion CO2 capture process in Korea, energy penalty after CO2 capture was calculated using the power equivalent factor suggested by Bolland et al. And the overnight cost of power plant (or cost of plant construction) and the operation cost reported by the IEA (International Energy Agency) were used. Based on chemical absorption method using a amine solvent and 3.31 GJ/tonCO2 as a regeneration energy in the stripper, the net power efficiency was reduced from 41.0% (without CO2 capture) to 31.6% (with CO2 capture) and the levelized cost of electricity was increased from 45.5 USD/MWh (Reference case, without CO2 capture) to 73.9 USD/MWh (With CO2 capture) and the cost of CO2 avoided was estimated as 41.3 USD/tonCO2.

CO2 Capture Chemical Absorption Economic Evaluation Cost of CO2 Avoided Cost of Electricity

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