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기획특집 <특집: LNG 서플라이체인을 위한 기술의 최근 동향>부유식 LNG 발전 플랜트 개발

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작성자 댓글 0건 조회 1,224회 작성일 21-01-07 13:22

본문

그림 1. 부유식 LNG 발전 플랜트 


서론

오늘날 LNG 공급망의 변화와 LNG 발전에 대한 사회적 요구를 바탕으로 가와사키중공업(이하, 당사)에서는 당사 고유의 조선, LNG 저장운반 및 발전에 관한 기술을 융합하여 부유식 LNG 발전 플랜트를 개발했다. 라인업 제품은 <1>과 같은 두 가지이며, 가스 엔진을 주기관으로 하는 30MW급 시설과 가스 터빈을 주기관으로 하는 CCPP(복합화력발전)에서 80MW급 설비를 개발했다. <그림 1>CCPP 80의 외관 이미지다. 본고에서는 본 개발의 개요에 관해 소개하도록 한다.


 

1. 가와사키중공업의 부유식 LNG 발전 플랜트 라인업

라인업명

Gas Engine 30

CCPP 80

발전 시스템 구성

가스 엔진 4

가스터빈 컴바인드 사이클

(가스 터빈 2, 배열 회수 보일러 2, 증기 터빈 1)

발전 출력

30MW

80MW

전장×형 폭×형 깊이

120×36×6.5m

110×48×20m

 


개발 배경 및 목적

(1) 배경

신흥국에서의 발전 수요가 증가하는 가운데, 석탄석유에서의 연료 전환이나 고효율화에 의한 지구 온난화 대책에 대한 기대가 LNG 발전으로 이어지고 있다.

뿐만 아니라 재생 가능 에너지 발전 비율이 증가하면서 그 변동 조정 전원으로서의 기대도 높아지고 있다. 따라서 LNG 발전에 기대되는 기능으로는 고효율청정 발전 외에 비교적 소규모의 분산형 전원, 높은 응답성부하 추종성, 연료 인프라도 포함한 발전 인프라 계획 시작에서 송전 시작까지의 리드 타임 단축 등의 측면도 중요시되어왔다.

또한 도서 지역의 연료 전환 및 전화(電化) 향상 대책이 되는 중규모(~200MW) 고효율 LNG 발전 플랜트와 새로 조성되고 있는 LNG 해상 공급망이 융합된 분산형 Gas to Power에 대한 기대도 높아지고 있다.


(2) 목적

당사는 양호한 기동성과 부분 부하 효율이 높은 다스 엔진 및 중규모(~200MW) 고효율의 가스 터빈 CCPP를 제품군으로 라인업했다. 이들 발전 기술과 실적이 뒷받침된 LNG 저장 운반 기술 및 조선 기술을 융합한 부유식 LNG 발전 플랜트의 개발을 목표로 했다. 한편, 실적이 있는 기존 기술의 조합이라고 해도 부유식 발전은 해상 특유의 설계 조건에 기인하는 첫 제품인 요소도 많다. 본 개발에서는 개념 설계 및 기본 설계까지를 완료시키고 선급1) 기관에 의한 AiP2) 취득을 목적으로 했다.

 

개발 콘셉트

(1) 당사 핵심 기술 ALL in ONE 제공

부유식 LNG 발전 플랜트는 복잡해진 기능의 집합 시설이기 때문에 선체 건조 조선소, LNG 관련 설비의 EPC 부문, 발전/송전 설비의 EPC 부문 등 전문 분야가 다른 여러 조직의 분담과 협업이 필수적이다. 분담과 협업이 증가하면 업무 소관책임 범위가 애매해질 위험이 있다.

조선업을 세업으로 하는 당사는 창업 이래 130년 이상의 시간 동안 사업 영역을 확충하여 육해공의 제조를 통해 높은 기술과 기술을 축적해왔다. 이 경험을 바탕으로 당사는 부유식 LNG 발전 플랜트 발주자의 부담을 줄이기 위해 고객에 대한 ALL in ONE 제공을 기본 콘셉트로 삼았다.

그 결과, ‘부유식 LNG 발전 플랜트LNG 탱크, 기화 장치, 발전 설비, 수변전 설비 등을 모두 선체 탑재하기로 했다.


(2) LNG 운반선

당사는 1981년에 일본 최초의 LNG 운반선을 건조하여 인도한 이후 <2>와 같이 대형에서 소형까지 폭 넓은 클래스의 LNG 운반선을 공급하고 있으며, LNG 밸류 체인 기술로 세계를 선도하고 있다. 예를 들면 <사진 1>은 대형급 LNG 운반선이다. 부유식 LNG 발전 플랜트의 LNG 저장취급 운반 및 선체 기술은 이러한 LNG 밸류 체인 기술을 이용한 것이다.

 

2. 가와사키중공업의 LNG 운반선 납품 실적

LNG 운반선 클래스

납품 수

대형(125,000초과)

36

중형(19,400)

2

소형(2,500~3,500)

6





..(후략)


青木 肇 ・ 佐藤 洋 ・ 長谷川 善幸 ・ 芝原 孝徳 ・ 前野 暢久 ・ 合田 真琴 ・ 田中 文康 가와사키중공업㈜  

본 기사는 2021년 1월호에 게재되었습니다.  

  

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본 기사는 월간지[計側技術] (일본일본공업출판주식회사 발행)로부터 번역·전재한 것입니다.

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