최근 중국화학공정제2건설유한공사가 시공한 중국석탄 핑숴 탄광 침하지역 60만 kW 계통 미연계 재생에너지 수소 생산 1기 프로젝트의 수전해 수소 생산 장치가 주체 구조 봉정을 완료했다. 이 이정표는 프로젝트 주공정 건설의 주요 장애물을 제거했다. 중국 최초로 태양광 계통 미연계 수소 생산과 석탄화학공업을 심층 통합한 대규모 실증 차량으로서, 이 장치의 봉정은 '녹색 전력—녹색 수소—녹색 화학제품' 탄소 감축 경로가 점차 청사진에서 현장 검증으로 나아가고 있음을 의미한다.
철근콘크리트 구조, 최대 박공 설치 높이 15.8m
이 장치의 주체 구조는 철근콘크리트 시공을 채택했으며, 프레임과 벤트 두 가지 주요 기능 구역으로 나뉜다. 현장 일부 구간의 거푸집 높이는 8m를 초과하며, 최대 박공 설치 높이는 15.8m에 달한다. 이는 상대적으로 위험도가 높고 시공 오차 허용 범위가 매우 작은 분할 및 세분화 프로젝트이다.
프로젝트 부서는 시공 시작 전에 안전 및 품질 관리를 전방 배치했으며, 모든 시공 활동은 전문가 검토를 통과한 특별 계획을 엄격히 준수했다. 시공 중 현장 점검을 지속적으로 강화하여 프레임 설치, 체결구 조임, 콘크리트 타설 속도 등 핵심 공정을 집중 모니터링했으며, 동시에 거푸집 지지 및 프레임 시스템에 대한 동적 모니터링을 수행하여 위험 요소 발견 시 즉시 시정했다. 프로젝트 현장의 강풍 교란, 높은 하중, 진동 간섭 등 불리한 조건에 대응하기 위해 팀은 사전에 위험 시뮬레이션을 수행하고 해당 대응 계획을 수립하여 후속 장비 반입 및 설치를 위한 적격 조건을 확보했다.
계통 미연계 운전 모드, 전해조가 풍력·태양광 출력 변동을 직접 흡수
프로젝트 부지는 산시성 숴저우의 탄광 침하지역에 위치하며, 전체 기술 경로는 '태양광 발전—수전해 수소 생산—암모니아 합성'을 채택했다. 침하된 광산 부지를 활용하여 태양광 모듈을 설치하고, 생산된 전력을 전해조에 직접 공급하여 녹색 수소를 생산한다. 생산된 그린수소는 암모니아 합성 장치에 공급되어 석탄과 천연가스에 의존하는 전통 공정으로 생산된 그레이수소를 대체한다.
석탄화학 산업의 기존 수소 생산 경로는 탄소 배출 수준이 비교적 높아 수소 1kg 생산 시 약 10~12kg의 이산화탄소를 배출하는 반면, 그린수소 생산의 탄소 배출은 0에 가깝다. 이 프로젝트는 풍력·태양광 발전 출력 자체가 변동성이 큰 계통 외 운영 방식을 채택하여, 수전해 장치와 하류 화학 장치가 변동을 직접 흡수하도록 하는 솔루션을 선택했으며, 대용량 에너지 저장 설비 없이신에너지의 현지 소비를 위한 비용 통제 가능한 새로운 접근법을 제시한다. 동시에 생태적으로 훼손된 탄광 침하 지역은 태양광 발전 개발을 통해 산업적 가치를 회복하여 생태 복원과 에너지 개발의 이중 효과를 거둔다.
총 투자 297억 8천만 위안, 연간 탄소 감축 약 280만 톤
이 프로젝트 뒤에는 더 큰 차이나콜 핑숴 석탄 기반 올레핀 통합 구상이 자리 잡고 있다. 이 프로젝트는 총 투자 약 297억 8천만 위안으로, 산시성 투자 규모 기준 최대 단일 석탄화학 프로젝트이기도 하다. 고유황·고회분 용융 온도 석탄을 원료로 사용하고, 그린 전력, 그린수소, 이산화탄소 자원화 활용 조치를 결합하여 연간 220만 톤 규모의 메탄올 장치를 건설하고, 이를 추가 전환하여 100만 톤의 올레핀 신소재를 생산할 계획이며, 제품은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 생분해성 플라스틱 등으로 하류 확장된다. 프로젝트가 전면 가동되면 연간 약 280만 톤의 이산화탄소 배출 감축이 기대되며, 상하류 산업 집적을 견인하고 지역 고용을 촉진할 것이다.
이 수전해 수소 생산 장치는 올레핀 전체 저탄소 청사진의 첫 수에 해당한다. 그 운영 성과는 대규모 석탄화학 시나리오에서 그린수소의 상업적 보급 가능성을 직접적으로 좌우하며, 탄소 배출 제약 하에서 후속 유사 프로젝트의 확장 공간 또한 결정한다. 업계는 이 시범 프로젝트의 장기 운영 데이터를 주목하고 있다. 계통 연계형 수소 생산 프로젝트와 달리, 오프그리드 모드에 장기 연속 화학 생산이 결합되면 운영 조건이 더욱 복잡해진다. 이 프로젝트가 지속적으로 안정적인 경제성을 확보할 수 있다면, 석탄이 풍부하고 풍력·태양광 자원이 많은 산시, 산시, 내몽골의 에너지 기지에 명확한 전환 경로를 제시할 것이다.
