석탄발전소의 저배출 기술 도입에 따른 경제적 비용 문제, 기술적 효율성 및 정책적 추진 배경에 관한 분석 doc_id PCY_201703230435032101_49

석탄발전소 저배출은 석탄의 기체 연료에 비해 더 좋은 장점을 갖는다. 만약 석탄 보일러를 기체연료로 대체하면 두 연료의 구조적 차이로 인해 보일러를 교체해야 하며 이에 따라 개조에 필요한 투자비용을 빼도 1.0836위안/kWh에 이르며 이 비용은 석탄발전소에 투자되는 비용을 훌쩍 뛰어 넘는다. 저배출 정책 실현에 있어 기술적으로는 크게 문제가 되지 않지만 이를 보급화하는 데 있어 투입 가성비가 핵심 문제이다. 저배출 또는 무배출이 환경문제에 초래하는 경제적 파급효과가 분명하지 않다. 환경 효과는 배출 총량 감축과 환경 품질 개선 두 가지 측면에서 분석할 수 있다. 종합적으로 보면 환경보호 시스템은 주로 자원, 에너지 소모 분야와 발전기의 의존성 영향 측면을 분석한다. “무배출”은 환경보호산업을 만들어냈고, 시스템 저항과 에너지 소모 수준을 높이고, 시설전체의 기술적 의존성을 낮췄다. 예를 들어, 탈황시설은 더 높은 흡수 타워의 스프레이층과 흡수타워의 병렬 혹은 직렬을 필요로 하고, 탈질시설은 삼층규모의 촉매제를 장착하고, 보일러 내 SNCR을 장착하고, 미세먼지감축 분야는 반드시 습식 전기집진기를 달아 사용해야 한다. 전통적인 화력발전 배연과정과 비교하면 이 방법은 석탄 품질이 괜찮다는 전제하에 습식탈황과 SCR효율을 높였고, 탈황탈질 효율 또한 제고했다. 이외에, 뚜렷한 특징은 저온전기 집진기를 보급화했고 습식 전기집진기의 수도 늘렸다. 습식 전기집진기는 배연 속의 소량 미립자와 물방울을 제거했고 이로써 배출농도를 낮게 유지시켰다. 경제적 측면만 놓고 보면 저배출은 장점에 비해 단점이 부각되는데 그중 가장 큰 단점은 이를 보급화시키기 어렵다는 점이다. 어떤 기업은 자신의 현재 혹은 미래의 새로운 석탄발전 사업을 진행할 때 유리한 고지에서 심의를 통과하기 위해서 또는 어떤 기업은 정부가 기업에 시행하는 가스의 석탄대체정책이 자신의 기업에 불리해서 “무배출”정책보다 비용이 10배 더 높은 곳에 돈을 쓰기도 하고, 또 어떤 기업은 다른 여러가지 이유로 인해 지방정부가 내려준 협의서에 서명을 하기도 한다고 왕즈쉬엔(王誌軒)은 밝혔다. 기업이 저배출 정책을 실시하는 것은 사회전체의 이익이나 공익을 위한 환경보호 활동차원에서 이루어지는 것이 아니다. 5대 전력회사 및 션화(神華) 등 대형 전력기업 간의 경쟁이 치열하고, 중국의 전체 석탄소비량을 제한하고 있는 현 국면에서 최대 쟁점은 석탄발전소를 새로 건설･증설하여 최종적으로 이를 전력기업의 수입원으로 연결시키는 것이다. 만약 저배출을 통해 경쟁 우위를 선점할 수 있다면 저배출 정책은 중국 전역으로 확대될 가능성이 높다. 다른 측면으로는 저배출 정책이 중국에서 이미 정치적 문제로 급부상했고 경제적 요인이 약해지면서 지방정부가 환경문제에 대한 간섭이 줄었고 비록 전력업계의 오염물 배출이 대기오염의 주범은 아니지만 아직도 환경보호 대상으로 간주되고 있으며 지방정부도 여전히 저배출 정책을 강력하게 추진하고 있다. 석탄 발전 대기 오염물 “저배출”이 과학적인지에 대한 논란이 큰 논쟁을 일으켰다. 환경보호부가 발표한 데이터에 따르면 저배출 기준치를 만족하는 탈황개조 비용은 100~150위안/kW, 탈질개조에 드는 비용은 100~150위안/kW, 미세먼지감축개선에 드는 비용은 50~100위안/kW으로 대규모의 화력발전개조에 막대한 비용이 들것으로 예상된다. 대기오염 저배출은 관련 산업 기술개발에 적극적인 의미를 가질 뿐 아니라 오염물 배출 감축과 대기환경품질 개선에 도움이 된다. 기업이 탈황, 탈질, 연소 최적화 등 기술 연구개발을 확대하기 위해 새로운 기술과 환경 보호 설비를 파산 기업에 지원하고, 선진기술 및 설비를 통해 오염물 배출을 감축하고, 안전관리 자체평가수준을 향상하고, 모범적인 기업 풍조를 만들어나가는데 기여한다. 자발적인 실천에 의한 저배출은 기업이 사회책임을 실천하는 데 필수불가결한 자질이고, 기업의 직무이행 책임을 다한다. 동 기술은 한 개 탑 내에 효율적인 회전 커플링 탈황 기술을 유기적으로 통합하고 효율적인 스프레이 기술과 원심 튜브 빔 방식의 먼지 제거 안개 제거 기술을 개발하여 석탄 연소 연기 중의 이산화유황과 연기 및 먼지를 정화하였다. 관련 연구개발 성과들은 석탄 연소 연기에 대한 심층적인 정화를 위해 혁신적인 솔루션을 제공하고 있다. SPC-3D 기술은 단일 탑 효율성이 높고, 에너지 소모가 적고, 적응성이 강하고, 작업 기간이 짧고, 액외 장소 증가가 필요 없고, 조작이 간편한 등 특징을 보유하고 있다. 탑 내에 흡수할 수 있는 동시에 탈황 효율을 99% 이상 수준에 도달시키고 먼지 제거 효율을 90% 이상 수준에 도달시키고 이산화탄소 배출을 35mg/Nm3 수준에 도달시키고 연기 먼지를 5mg/Nm3 수준에 도달시키는 초 저 배출 요구를 충족시킨다. 탑 내 구조 부품을 흡수하는 방법을 통해 탈황 및 먼지 제거를 통합하고, 일반 기술에 비해 투자가 약 30%~50% 저렴한 것으로 나타났다. 또한 원심 튜브 빔 방식의 먼지 제거 장치는 전기를 소모하지 않고 저력은 안개 제거 장치와 비슷한 것으로 나타났다. 현재 광산 토양 회복 시장에서 부분적인 참여 기업의 회복 아이디어는 정밀하지 않고 심지어 부분적인 기업의 회복 목적과 방안 자체에는 착오가 존재한다. 중국 내 관련 전문가들은 토양이 관련 표준을 초월하는 상황과 오염은 일정한 차별이 존재한다. 특히 높은 배경 수치 혹은 광산 주변 지역은 중금속의 기본 농도가 비교적 높은 상황이라고 강조하고 있다. 예를 들면 유럽의 영국 내 대부분 지역과 중국 서남 지역 등은 이런 상황에 처해 있다. 생태 리스크를 나타내는 것은 효과적인 부분에 속한다. 때문에 중금속이 표준을 초월하는 지역 토양 생태 리스크에 대한 통제를 실행하는 것은 매우 중요한 연구 과제에 속하고 있다. 토양 표준의 중점은 리스크에 대한 관리 통제에 있다. 중국 내 전문가들은 일반 환경 품질 표준과 달리 많은 원리는 지속적인 연구가 필요한 상황이다. 저 저온 전기 집진기는 석탄보일러 증기터빈 시스템 가운데 증기터빈 응축수를 통해 뜨거운 매연과 특수 제작한 열 교환 장치를 통과해 기체와 액체간의 열 교환을 진행하여 증기터빈 응축수가 추가적인 에너지를 얻을 수 있도록 하여 증기터빈 응축수 저압 가열기 회로 시스템이 소모하는 기체를 줄이는 방식으로 석탄 소모를 줄이는 효과를 볼 수 있다. 매연 열 교환을 통해 온도를 낮춘 후 저저온 전기집진기 전기장에 진입하면 매연의 온도는 저온 상태(120C~170)에서 저저온 상태(85~110C)까지 내려간다. 매연 유동 부피 또한 줄어들고 전기장 매연 통로내의 매연 유속도 줄어들고, 매연가운데 대부분의 SO3는 매연냉각기에서 황산안개로 응축되어 미세먼지 표면에 흡착해 미세먼지 물성에 큰 변화를 가져와, 미세먼지의 저항비를 낮추고 역전리 현상을 방지하고, 미세먼지 감축 효율을 대폭 높이는 동시에 대부분의 SO3를 제거한다. 전기집진기 효율은 굉장히 높아졌고 배출기준을 만족할 수 있다.