1. LNG 냉열을 활용한 발전
LNG 냉열을 활용한 발전 (Cryogenic Power Generation)은 일반적으로 극저온 발전(Cryogenic Power Generation)이라 불리며 이는 액화천연가스(LNG)를 재기화할 때 방출되는 초저온 에너지를 활용하여 전기를 생산하는 것입니다. LNG 냉영을 활용한 발전에는 어떤 발전이 있는지 알아보도록 하겠습니다.
1.1 ORC(Organic Rankine Cycle) 발전:
중저온의 열원을 회수하여 저기를 생산하는 시스템으로 Closed Loop 내에는 물보다 증발 온도가 낮고 증기압이 높은 유기 열매체를 작동 유체로 사용하는 발전 입니다. LNG 냉열을 활용시에는 열역학적 사이틀로 기화 온도가 물보다 낮은 유체를 사용한다는 점에서 랭킨 사이클의 변형된 형태입니다. (예, 프로판 가스 끓는점: -42도)
이과정에서 작동 유체의 기화에 필요한 열공급이 필요하며 이는 냉수/냉매로 부터 공급받게 되고 이 냉수/냉매는 데이터센터 냉각용으로 사용될 수도 있습니다.
ORC를 활용하는 부분에 관심이 있으시면 한 번쯤 아래 논문을 가볍게 읽어 보시는 것도 이해해에 많은 도움이 될 것 같습니다.
논문: https://english.ksfme.or.kr/xml/14228/14228.pdf
https://move-first.tistory.com/manage/newpost/?type=post&returnURL=%2Fmanage%2Fposts%2F#
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1.2 NG Direct Expansion 발전
NG Direct Expansion 사이클에서는 LNG가 작동 유체로 사용됩니다. 고압으로 LNG를 가압한 다음 기화를 통해 고압기체형태로 변환시킨 뒤에 터바인 익스팬더를 통한 팽창에너지로 제너레이터를 구동하여 전기를 생산하는 발전 방법입니다.
이 프로세스는 추가적인 작동 유체(Working Fluid)가 필요한 유기 랭킨 사이클(ORC) 시스템과 같은 다른 방식에 비해 기술적으로 간단하며 소규모 LNG 재기화 스테이션에 적합합니다.