이산화탄소 배출 기준이 탄소포획기술의 자극제가 될 것인가?

미 환경보호청(U.S. Environmental Protection Agency)은 발전소에서 배출되는 이산화탄소(Carbon Dioxide, CO2)의 양을 MWh당 1,100 lbs (~454 g/KWh)로 제한하는 규정에 대해 최종 작업을 진행 중이다. 이러한 규정은 영국의 전력시장개혁(Electricity Market Reforms) 내용이나 캘리포니아 주 및 다른 서부지역 주에서 실시되고 있는 배출 규정과 유사하게 되어 있다. 그러나 Energy Economicsconcludes 저널에 발표된 MIT 연구진의 새로운 연구결과에 따르면 이러한 규정은 적어도 미국 내에서 탄소포획기술(Carbon Capture Technology)의 적용을 확대하는데 큰 도움이 되지 못할 것으로 예상되었다. 그 대신 석탄화력발전(Coal-fired Power)으로부터 천연가스 기반의 발전으로의 전환속도를 가속화시킬 것으로 보았다.

이번 연구에서 놀라운 점은 그리 엄격하지 않은 배출 규제가 오히려 탄소포획기술의 시장 진입을 확대하는데 최선의 방안일 수 있다는 것이다. MWh당 이산화탄소 배출을 1,1000 lbs로 제한한다는 규제는 석탄화력 발전소에서 발생하는 이산화탄소 배출의 약 절반 정도를 포획하기 위해 필요할 수도 있다. 그러나 효율적인 천연가스 화력발전소는 어떠한 포획설비 없이도 이 규제를 충족할 수 있을 것으로 나타났다.

MIT 연구진의 시뮬레이션 결과에 따르면, 가스 가격이 MMBtu(Million British Thermal Units)당 13달러를 넘으면 석탄화력 발전소에 값비싼 탄소포획기술을 적용하는 것 대신에 가스화력 발전으로 변경하는 일이 더 경제적인 것으로 나타났다. 물론 이러한 가격 수준은 영국의 가스 가격과 비교하기 어려운 수준으로 지난 2013년 영국의 발전소들은 MMBtu당 10~18 달러로 가스를 구매하였다. 이러한 가격은 미국에서의 가스 가격인 MMBtu당 6~7 달러에 비교하면 두 배인 셈이다. 만약 고갈된 유전에 투입하여 석유회수를 증진하고자 하기 위해 석탄화력발전소에서 포획된 CO2를 판매하여 톤당 10~30 달러를 확보할 수 있다면 가스 가격은 MMBtu당 9~11 달러가 되어야 탄소포획기술 확대의 자극제가 될 수 있다. MWh당 약 1,500 lbs라는 그리 엄격하지 못한 규제조건 하에서 석탄화력발전소는 이들이 배출하는 CO2의 약간만을 포획하면 되기 때문에 포획설비 비용이 절감된다.

가스 가격이 MMBtu당 10달러 정도가 된다면 탄소포획기술의 경제성을 구현할 수 있을 것이다. 또한 MWh당 이산화탄소 배출 제한이 300~500 lbs으로 보다 엄격한 규제가 적용된다면 석탄 및 가스 발전에 탄소포획기술을 적용하는 일이 경제성을 확보할 수 있을 것이다.

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