스웨덴 제철소, 완전 수소로 전환

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시오반 도일

게시일: 2023년 5월 26일 금요일

철강 제조업체인 Ovako는 스웨덴의 제철소 중 한 곳에 수소 시설을 건설했으며 올 여름 완전 가동을 목표로 하고 있습니다. E&T는 이 프로젝트와 기후 중립 철강 생산이라는 회사의 장기 목표에서 이 프로젝트가 수행하는 역할에 대해 자세히 알아봅니다.

스톡홀름 남쪽의 고풍스러운 마을에 Ovako의 9개 생산 시설 중 하나가 자리잡고 있습니다. Hofors 사이트는 16세기 중반으로 거슬러 올라가며 오늘날 철강 및 빌렛 압연 공장, 튜브 및 링 공장에서 생산하는 회사의 허브 역할을 하고 있습니다.

이제 제철소는 회사의 탈탄소화 여정의 다음 단계의 일환으로 Hofors 위치에 수소 공장을 새로 추가하게 되었습니다.

실제로 Hofors에 있는 Ovako의 새로운 수소 공장은 기존 생산 환경에서 압연하기 전에 수소로 강철을 가열하는 세계 최초의 공장 중 하나가 될 것입니다. 이는 액화석유가스(LPG)를 화석연료가 없는 수소로 대체함으로써 탄소 중립 철강 생산을 향한 회사의 다음 주요 단계입니다.

Ovako의 프로젝트 매니저인 Mikael Persson은 E&T에 "우리는 실제로 이산화탄소 없이 강철을 가열할 수 있다는 것과 우리가 지금 그렇게 하고 있다는 것을 세상에 보여주고 싶습니다"라고 말했습니다. "이 프로젝트는 철강 산업의 전반적인 탄소 배출량을 줄이는 데 도움이 되는 기술적 이점을 철강 업계에 종사하는 다른 업체들에게 제공할 것입니다."

Hofors의 새로운 수소 공장은 Ovako를 압연 전에 수소로 철강을 가열하는 세계 최초의 기업이 될 것이며, 기후 중립 철강 생산을 향한 다음 주요 단계입니다.

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Ovako에 따르면, 17MW 발전소는 시간당 3,500m3의 화석연료 없는 수소를 생산할 것입니다. 또한 수소로의 전환을 통해 Ovako는 Hofors에서 철강 생산에 따른 CO2 배출량을 이미 낮은 수준에서 50%까지 줄일 수 있습니다.

Ovako의 Hofors 제철소에는 현재 유럽 최대 규모의 전해조도 자리잡고 있습니다. 현장 팀은 하루에 8톤의 수소 용량과 20MW의 정격 전력을 갖추고 있다고 말했습니다.

Persson은 보다 원활한 생산을 보장하기 위해 용광로 가까이에 위치한 전해조 하우스로 우리를 안내했습니다. 전해조 홀 자체는 8개의 스택으로 구성된 모듈식 설계입니다. Ovako는 또한 스크러버, 저장 탱크, 압축기 및 배관, 전기 변압기 및 정류기를 설치했으며 수소 플랜트 내에 제어 및 자동화 시스템을 통합했습니다. 이는 인프라의 상당 부분이 이미 갖추어져 있음을 의미합니다.

회사는 여름방학 이후 전해조의 본격적인 생산을 시작하는 것을 목표로 하고 있으며, Ovako는 공장이 완전히 가동되면 연간 약 20,000톤의 CO2 배출량을 줄이는 데 도움이 될 수 있다고 밝혔습니다.

E&T는 현장에서 Ovako가 수소를 저장하지 않고 공정 중에 필요할 때 작동하는 완충 저장 탱크가 외부(왼쪽 하단)에 있는 것을 관찰했습니다.

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공장에서 수소를 사용하는 Ovako의 접근 방식에는 짧은 기간 동안 식수를 빌리는 것이 포함됩니다. 이 발전소는 물을 끌어와 북유럽 전력망에서 끌어온 전기를 통해 이를 수소와 산소(O2)로 분리합니다. 그런 다음 시스템은 H2와 O2를 산소 연료로 결합하여 용광로에 주입하고 연소를 통해 물을 다시 형성합니다.

Ovako의 전문가에 따르면 이 접근 방식은 생산 및 수요 변동에 대한 완충 장치로서 단 몇 분의 저장 공간만 필요하다고 합니다.

Ovako의 에너지 및 용광로 기술 그룹 기술 전문가인 Anders Lugnet은 용광로를 최대한 생산적이고 에너지 효율적으로 만들기 위해 오랫동안 용광로 현대화 작업을 진행해 왔다고 말했습니다. "강철의 품질에 영향을 주지 않고 가열에 수소를 사용하는 것이 가능하다는 증거를 갖게 된 것은 매우 흥미롭습니다."라고 그는 덧붙였습니다.

수소 시스템은 2020년에 처음으로 성공적으로 시험되었으며, Hofors 팀은 H2 매개변수로 제어 시스템을 재프로그래밍하여 팀이 압연 공장에서 용광로를 가열하기 위한 연료원으로 H2 또는 LPG/NG 간에 전환할 수 있도록 했습니다.