중국화넝(中国华能)그룹이 산둥성 옌타이시 화넝산둥발전유한공사 바자오(八角)발전소 부지에서 세계 최대 규모인 50MW급 초임계CO2(Supercritical Carbon Dioxide, 초임계 이산화탄소) 발전기 1기와 100MW/400MWh 규모 용융염 축열 시스템을 결합한 실증 프로젝트에 2026년 9월 16일 착공했다고 밝혔다. 기존 석탄화력에서 발생하는 잉여전력을 용융염에 저장했다가 필요할 때 초임계CO2를 가열해 재발전하는 “저장+발전” 결합 방식의 세계 최초 실증 사업으로, 2027년 투산(상업가동)을 목표로 하고 있다고 전해진다.
이번 프로젝트는 용융염 축열 시스템, 초임계CO2 순환발전 시스템, 증기발생 시스템 등 3개 부문으로 구성된다고 한다. 기존 석탄화력발전(열병합) 설비에서 나오는 잉여전력을 용융염에 열에너지 형태로 저장한 뒤, 전력 수요가 높은 시간대에 저장된 열을 이용해 초임계 상태의 CO2를 가열·팽창시켜 터빈을 구동하는 방식으로 재발전하는 것이 핵심 원리라고 한다. 이는 기존 양수발전이나 배터리저장시스템(BESS, Battery Energy Storage System)과는 다른 방식의 장주기 에너지저장 기술로, 석탄화력발전의 운영 유연성을 높이는 동시에 재생에너지 변동성에 대응하는 조정력을 확보하려는 시도로 풀이된다. 구체적인 설비 제작사나 해외 기술 라이선서 정보는 공개되지 않았다.
초임계CO2 발전기는 50MW급 1기이며, 이는 현재 세계 최대 규모라고 전해진다. 용융염 축열 시스템은 100MW/400MWh 규모로 건설되며, 이는 정격 출력 100MW를 최대 4시간 동안 공급할 수 있는 저장용량에 해당한다. 착공일은 2026년 9월 16일이며, 2027년 상업가동 개시가 목표로 제시됐다.
이번 실증은 석탄화력발전의 운영 유연성 개선과 신재생에너지 통합을 뒷받침할 장주기 축열발전 기술을 상용화 단계로 끌어올리려는 초기 시도로 평가된다. 초임계CO2 발전 사이클은 기존 증기터빈 대비 높은 효율과 설비 소형화가 가능하다는 점에서 차세대 발전기술로 주목받고 있다.
용융염 축열과 초임계CO2 발전을 결합한 방식은 기존 양수발전이나 리튬이온 배터리 저장과 경쟁할 수 있는 장주기 에너지저장 대안으로 주목된다. 초임계CO2 발전 사이클은 기존 스팀 랭킨 사이클 대비 터빈 크기를 대폭 줄이면서도 효율을 높일 수 있어, 발전 기자재 공급사들의 설비 개발·발주 트렌드에도 영향을 줄 수 있는 기술로 평가된다. 재생에너지 확대에 따른 전력망 변동성 대응이 전 세계 발전업계의 공통 과제로 떠오르는 가운데, 이번 프로젝트는 기존 석탄화력 자산에 축열 인프라를 결합하는 모델의 실증 사례로서 관련 EPC사와 터빈·열교환기 등 핵심 기자재 공급사에 참고 사례가 될 것으로 보인다. 초임계CO2 발전은 아직 전 세계적으로 상용화 초기 단계에 머물러 있는 기술인 만큼, 이번 실증의 성패가 유사 규모 프로젝트의 후속 발주 확대 여부를 가늠하는 시험대가 될 전망이다. 화력발전 설비의 운영 유연성을 높이는 저장 결합형 발전 모델은 향후 다른 지역의 석탄화력 전환 프로젝트에도 참고 모델로 활용될 가능성이 있다.
2027년으로 제시된 상업가동 개시 시점이 실제로 지켜지는지가 우선적인 관전 포인트다. 상업가동 이후 실제 발전 효율과 축열-발전 전환 효율이 설계치에 부합하는지도 핵심적으로 확인해야 할 사안이다. 이번 실증이 성공적으로 검증될 경우 중국 내 다른 석탄화력발전소로의 확대 적용 가능성이 주목되며, 관련 설비 제작사와 EPC사의 후속 수주 움직임도 지켜볼 필요가 있다. 초임계CO2 발전 기술을 개발 중인 다른 국가·기업들의 경쟁 프로젝트 추진 상황도 함께 주목된다.