【목적】‘쌍탄소’ 목표 달성을 위해, 석탄 화력 열병합발전 시스템은 고효율, 유연성, 오염 저감 및 탄소 저감 요구를 충족해야 한다.【방법】진공 가변 온도 흡착 탄소 포집과 분류식 공급 열 및 저온 재열 초임계 이산화탄소(S-CO2) 석탄 화력 열병합(SR-SCO2-CHP-ULE-VTSA) 시스템을 제안하고, 단일 에탄올아민 포집 SRSCO2-CHP-ULE-MEA 시스템과 성능(운전) 비교 분석을 수행했다.【결과】모든 전기 부하에서 SRSCO2-CHP-ULE-VTSA 시스템의 운전 효율이 SR-SCO2-CHP-ULE-MEA 시스템보다 높으며, 이는 VTSA 포집 서브모듈의 운전 손실이 MEA의 1/3 미만이기 때문이다. 100% 전기 부하 시, 운전 효율은 39.84%로 대조 시스템의 35.16%보다 높았다; 다양한 전기 부하 하에서 SR-SCO2-CHP-ULE-VTSA 시스템은 공급 열 분류 비율 x1과 진공 펌프 구동 CO2 터빈 분류 비율 x2의 매칭을 통해 열전 분리를 달성할 수 있으며, 모든 전기 부하에서 분류 비율 x1과 x2가 증가함에 따라 시스템 운전 효율은 감소하며, 전기 부하 감소에 따라 x1과 x2의 최적 값이 증가한다. 100% 전기 부하 시, x1과 x2의 최적 분류 비율은 각각 0.52와 0.14였다; SR-SCO2-CHP-ULE-VTSA 시스템의 탄소 저감량은 크며, SR-SCO2-CHP-ULE-MEA 시스템과 비교 시 100%~30% 전기 부하에서 탄소 저감량이 11.9 g/(kW·h)에서 85.3 g/(kW·h)로 증가했다.【결론】SR-SCO2-CHP-ULE-VTSA 시스템은 고효율 저탄소 석탄 열병합의 실현 가능한 솔루션으로서 ‘쌍탄소’ 목표 달성에 중요한 역할을 할 수 있다.

S-CO_2 석탄 열병합; 고효율·유연성; 탄소 저감; SR-SCO_2-CHP-ULE-VTSA 시스템; (운전) 분석