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100% 수소 사용 시 고체산화물 연료전지(SOFC) 플랫폼에서 최고 전기 효율 입증
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블룸의 연료전지 기술은 천연가스, 수소 및 두 혼합물 모두에서 운영 가능하며[1] 미래에 사용가능한 기술임을 입증
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왕복 엔진이나 터빈에 비해 질소산화물 등의 환경 오염 물질 배출 미미
캘리포니아주 산호세, 2024년 8월 5일 (Business Wire) – 고체 산화물 연료전지(SOFC) 기술 분야의 세계적 선도기업인 블룸에너지(Bloom Energy)(뉴욕증권거래소: BE)가 100% 수소를 사용하면서 전기 효율이 60%*에 달하는[2] 블룸에너지 서버(Bloom Energy Server™) 전력 솔루션을 제공한다. 블룸에너지의 엔지니어들은 캘리포니아 프리몬트에 위치한 회사의 연구 개발 시설에서 획기적인 효율을 달성했다고 밝혔다.
블룸에너지의 최고 기술 책임자 라비 프라셔(Ravi Prasher)는 “세계 최고 효율[3]의 수전해와 천연가스 및 수소 혼합물로 작동할 수 있는 블룸에너지 연료전지 기술을 바탕으로, 이번 성과를 통해 수소 산업에서 우리의 선도적인 입지를 더욱 공고히 하게 되었다”고 말했다.
전력 생산을 위한 무탄소 수소 연료전지는 다른 재생 가능 전력원과 함께 24시간 연중무휴로 청정 전력을 생산할 수 있다[4]. 데이터 센터 및 첨단 제조업과 같은 에너지 집약적 산업에서 전력 수요가 계속 증가함에 따라 무탄소 수소를 통한 효율적인 분산 전력 생산은 탄소 배출과 전력망에 가중된 부담을 모두 줄일 수 있는 필수적인 수단이다.
무탄소 수소는 일반적으로 천연가스나 그레이 수소[5]와 같은 기존 연료보다 비싸기 때문에 저비용 전기를 생산하려면 높은 전기 효율이 필수적이다. 블룸에너지의 60%라는 획기적인 전기 효율은 수소를 연료로 더 널리 채택할 수 있게 해줄 것으로 보인다. 수소와 천연가스를 혼합하면 이산화탄소 배출량을 줄이는 동시에 수소 경제가 다양한 부문에서 계속 발전함에 따라 미래에도 연료 유연성을 확보할 수 있는 길을 열 수 있다.
SOFC 기술은 터빈이나 왕복 엔진과 같은 기존 연소 기술과는 다르게 전기화학 변환을 통해 전기를 생산함으로써 에너지 전환에 있어 독보적인 위치를 차지한다. 이는 아래 표에 명시되어 있는 것과 같이 연소 기술에 비해 전기 효율이 상당히 높고[6] 배출되는 환경 오염 물질이 미미한 수준이다[7].
블룸에너지의 고온 SOFC 기술은 탁월한 전기 효율성을 제공할 뿐만 아니라 열병합 발전(CHP)도 지원하여 고객이 연료전지에서 발생하는 고온의 열을 활용할 수 있게 한다. 이는 저온 열만 제공할 수 있는 다른 연료전지 기술과는 대조적이다[8]. 고객은 이 고온의 열을 흡수식 냉동기 가동, 산업 공정, 건물 난방 등 다양한 응용 분야에서 활용할 수 있다. 이를 최대한 활용하면 90%의 효율을 달성할 수 있어, 고객에게 추가적인 가치를 제공하고 수소의 도입을 가속화할 수 있다.
아래 표는 전통적인 발전 시스템 및 수소를 사용하는 다른 연료전지 기술과 비교하여 블룸에너지의 제품이 제공하는 이점을 보여준다.

*효율은 수명 초기 작동을 기준으로 한다.
[1] https://www.bloomenergy.com/news/socalgas-and-bloom-energy-showcase-technology-to-power-hydrogen-economy-with-gas-blending-project/
[2] Bloom Internal Engineering Data
[3] https://www.bloomenergy.com/news/idaho-national-lab-and-bloom-energy-produce-hydrogen-at-record-setting-efficiencies/
[4] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0957582024001459
[5] https://about.bnef.com/blog/green-hydrogen-to-undercut-gray-sibling-by-end-of-decade/
[6] EPA: Analysis of Hydrogen in Combustion Turbine Electric Generating Units
[7] https://netl.doe.gov/sites/default/files/publication/A-Literature-Review-of-Hydrogen-and-Natural-Gas-Turbines-081222.pdf
[8] https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-07/documents/catalog_of_chp_technologies_section_6._technology_characterization_-_fuel_cells.pdf