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사례 연구

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작용하는 수소

수소 에너지의 선구자: Enbridge 파일럿은 엄청난 잠재력을 자랑합니다.

캐나다의 선구적인 수소 연료 열병합 발전(CHP) 시스템은 북미의 지속 가능한 전력의 미래를 바꿀 수 있습니다.

수소위원회

지속 가능한 에너지를 개발하려는 시도에서 작은 단계가 종종 획기적인 변화로 이어질 수 있습니다. 최초의 전기 자동차, 태양광 패널, 심지어 풍력 터빈을 생각해 보세요. 각각은 비교적 사소한 프로젝트로 시작되었습니다. 하지만 오늘날 각 기술은 현대 그리드의 핵심 측면으로 간주됩니다. 수소 에너지도 비슷한 궤도에 있으며, 새로운 파일럿은 엄청난 잠재력을 발휘하고 있습니다. 여기에는 최근 캐나다 토론토 북쪽에서 온라인에 올라온 최초의 이니셔티브도 포함됩니다.

Enbridge Gas와 파트너인 2G Energy, CEM Engineering이 협력하여 북미의 선구적 프로젝트인 수소로 구동되는 열병합 발전(CHP) 시스템을 설치한 곳입니다. 목표는 지방 전력망에서 생산된 수소를 사용하여 온타리오 주 Markham에 있는 Enbridge의 120,000제곱피트 규모 기술 운영 센터(TOC)의 전기 수요의 최대 92%와 난방 부하의 최대 58%를 충족하는 것입니다.1.

“저탄소 수소2 Enbridge Gas의 기술 개발 관리자인 Aqeel Zaidi는 "다양한 부문을 탈탄소화할 수 있는 천연 가스에 대한 더 깨끗한 에너지 대안입니다."라고 말했습니다. "Markham에 있는 Enbridge Power-to-Gas 시설에 있는 CHP 시스템의 폐열을 사용하면 보일러에서 사용되는 연간 최대 74,000입방미터의 천연 가스를 대체하고 연간 약 143미터톤의 현장 온실 가스 배출을 줄일 수 있을 것으로 추정합니다.3. 이는 크기와 위치에 따라 연간 약 32가구가 소비하는 천연 가스량과 동일합니다.4.”

더 중요한 것은, 이 시스템은 수소, 천연가스 또는 이 둘의 조합으로 작동할 수 있는 유연한 CHP 시스템에 대한 개념 증명 역할을 할 것입니다. 이는 바로 더 광범위한 에너지 전환에서 핵심이 될 수 있는 종류의 경험과 혁신입니다.

엔브리지의 TOC는 수소 미니 허브로, 북미 최초의 Power-to-Gas 시설, 최초의 블렌딩 프로젝트, 그리고 지금은 대륙 최초의 수소 CHP 시스템을 보유하고 있습니다. 이 시스템에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다.

  • 2G Energy에서 공급하는 115kW CHP 시스템:
    • 열 회수 시스템과 기타 보조 장비를 갖춘 왕복 엔진 발전기 세트입니다.
    • 건물 온수 공간 난방 루프와 통합되었습니다.
  • 100% 수소(H2) 또는 100% 천연가스(NG) 및 H2/NG 가스 혼합물로 작동 가능합니다.
  • 약 3분 안에 두 가지 연료를 완전히 전환할 수 있습니다.
  • 컨테이너화된 플러그 앤 플레이 패키지로 제공됩니다.
  • 발자국: 9.6mx 3m
  • NOx 제어:
    • 수소 연소에는 선택적 촉매 환원(SCR)이 필요 없습니다.
    • 가스 연소에는 SCR이 필요합니다.

이 프로젝트의 경우, 2G Energy가 유닛을 제조하고 공급했으며 CEM Engineering이 엔지니어링 컨설팅과 건설 감독을 제공했습니다. 각 프로젝트 파트너의 역할에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다.

  • 엔브리지 가스:
    • 사이트 호스트
    • 수소파이프라인 및 판매소 공급 및 설치
    • 시운전
  • 2G 에너지 주식회사:
    • CHP 시스템 제조업체 및 공급업체
    • 시운전 및 유지 보수 계약
  • CEM 엔지니어링:
    • 타당성 조사 및 시스템 설계
    • 건설 관리

엔브리지는 수소를 활용해 배출량을 줄이는 데 있어 이 프로젝트를 유망한 기술로 보고 있습니다.

Enbridge 웹사이트에 나와 있듯이, 수소 가스는 건물 난방에 사용되는 천연가스를 대체하여 저탄소 에너지로 전환하는 데 효과적인 도구가 될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

이 프로젝트는 Enbridge가 이 기술의 효과와 이를 대규모 애플리케이션에 어떻게 적용할 수 있는지 이해하는 데 도움이 되는 흥미로운 시범 프로젝트입니다.

Enbridge가 블렌딩 프로젝트를 시작했을 때 대중의 피드백을 통해 탄소 배출을 줄이는 것이 Enbridge 고객에게 중요하다는 것이 분명해졌습니다.5. 이 프로젝트는 Enbridge의 부지에 있으며, 저탄소 경제로의 에너지 전환을 지원하는 솔루션을 창출하려는 회사의 헌신의 한 예입니다.

이 프로젝트는 고객의 환경 문제에 대응하는 동시에 탄소 배출을 줄이려는 온타리오주의 노력과 일치합니다.6.

CEM Engineering의 사진

지속 가능한 에너지 전환을 위한 길을 열다

더 깨끗한 에너지 미래를 향한 의미 있는 발걸음을 내딛기 위해 Markham의 Enbridge 수소 CHP와 같은 시범 프로젝트는 탄소 감축을 달성하는 데 중요한 단계입니다. 기존 인프라를 활용하는 기술(주 전력망을 보완하고 독립적으로 사용할 수 있음)은 보다 광범위한 채택에 중요합니다. 그러나 이러한 시스템은 새로운 메커니즘에서 불가피하게 발생하는 문제를 식별하고 해결하기 위해 현장 테스트를 거쳐야 합니다.

간단히 말해, 이 수소 CHP 시스템은 그 역량을 입증해야 하며, 이는 앞으로 몇 달 동안의 과제가 될 것입니다. 이 프로젝트가 진행됨에 따라 탄소 감축 목표에 도달하기 위한 솔루션을 찾는 사람들의 지속적인 지지가 필요할 것입니다. 에너지 전환에는 지속적인 대중의 지지가 필요합니다. 중요한 다음 질문은 기술적 타당성뿐만 아니라 우선순위도 포함합니다. 공공 정책은 이러한 혁신적이고 지속 가능한 솔루션의 광범위한 채택으로 이어지는 규제 프레임워크와 인센티브 구조를 장려해야 합니다.

1 TOC에 대한 과거 에너지 소비량을 기반으로 계산합니다.

2 수소를 '저탄소'로 설명하는 모든 언어는 천연 가스와 비교됩니다. 캐나다 정부의 청정연료 규정, 천연가스의 탄소강도는 68 gCO2e/MJ(2800페이지)이고 수소의 탄소강도는 61 gCO보다 낮아야 합니다.2e/MJ(2658쪽)는 천연가스를 대체하는 저탄소 강도 연료로 간주되어야 합니다.

3 CO는2e (GHG) 절감은 최종 사용 기준이며 다음 가정 및 계산을 포함합니다. 74,000m3/연간 천연가스 배출량에 0.0019313 tCO의 천연가스 배출계수를 곱한 값2여자 이름3 2024년 국가 재고 보고서 2부, 표 A6.1-1 및 A6.1-3에 제공된 천연가스.

4 캐나다 온타리오주의 일반적인 주거용 천연가스 소비량은 2,200~2,400m3입니다.3 연간. 

5 dec_order_EGI_저탄소 에너지 LTC_20201029 (4).PDF 8페이지

6 온타리오의 저탄소 수소 전략 | ontario.ca

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