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Jan 20, 2024

슈나이더 일렉트릭

슈나이더 일렉트릭(Schneider Electric) - 수소 안전에 중점을 두는 것은 경제 성장과 일치합니다. 수소는 에너지 및 화학 물질의 필수적인 부분이 될 청정 에너지의 주요 원천이 될 것으로 예상됩니다.

슈나이더 일렉트릭(Schneider Electric) - 수소 안전에 중점을 두는 것은 경제 성장과 일치합니다.

수소는 에너지 및 화학 기업의 순 제로 전략의 필수적인 부분이 될 청정 에너지의 주요 원천이 될 것으로 예상되며, 수소 안전 프로세스, 시스템 및 모범 사례에 대한 필요성이 증가합니다.

수소는 운송 가능한 에너지 운반체이며 운송, 발전, 난방 및 산업 응용 분야의 연료로 사용할 수 있는 높은 에너지 잠재력을 가지고 있습니다. 천연가스와 달리 수소는 온실가스를 배출하지 않고 청정 연소를 발생시킵니다. 그러나 화재 및 폭발 위험성의 관점에서 볼 때 수소는 더 쉽게 발화할 수 있기 때문에 천연가스보다 덜 안전합니다.

점화 에너지 수준이 낮고 가연성 농도 범위가 더 넓으며, 누출되기 쉽고 냄새가 없으며 천연 가스보다 더 뜨겁게 연소되고 더 높은 과압 및 폭발을 일으킬 수 있습니다. 더 넓은 범위의 가연성 농도와 빠른 화염 속도는 수소 연소를 제어하기가 더 어렵다는 것을 의미합니다.

수소는 파운드당 발열량이 더 높지만 천연 가스와 동일한 양의 에너지를 생성하려면 훨씬 더 많은 양이 필요합니다. 아래 표는 수소, 메탄/천연가스, 휘발유/가솔린 간의 물리적 특성을 보여주는 표입니다.

산업 위험 및 오염 분석국(BARPI) ARIA 데이터베이스 보고서는 전 세계적으로 215건의 산업 수소 관련 사고에 대한 분석을 제공했습니다. 이러한 수소 사고의 대부분(60~70%)은 에너지 및 화학 산업에서 발생했습니다. 이 데이터 중 녹색수소 생산과 관련된 데이터가 몇%인지는 확실하지 않지만, 사고 데이터가 2007년 이전에 집계된 만큼 그 숫자가 적을 가능성이 크다.

통계에 대한 흥미로운 관찰은 사고의 70%가 "조직 및 인적 실패"에서 비롯된다는 것입니다. 따라서 예방은 수소 위험 인식과 회사 안전 절차에 중점을 두어야 합니다.

하지만 생산된 수소의 90% 이상이 화석 연료에서 나오며 주로 정유 및 비료 산업에서 사용되기 때문에 표준 산업 관행 및 규정에서는 프로세스 안전을 위해 높은 가용성의 기능 안전 시스템을 설치할 것을 요구합니다.

녹색수소 전해조

그린수소 생산의 기본 개념은 전기를 이용해 물 분자를 수소와 산소로 분해하는 전기분해 공정이다. 그린수소라고 부르려면 전력을 재생 가능한 전력에서 공급받아야 합니다. 일반적인 녹색 수소 발전소는 5~25MW 전해조로 운영되지만, 100MW 이상을 계획하면서 더 큰 발전소 용량을 보고 있습니다.

전동화 및 생산능력 확대

녹색 수소 생산, 특히 화학, 정유, 석유화학 플랜트에 통합되는 경우, 문제는 안전이 아니라 생산 용량 및 전기화 프로세스의 확장입니다. OSHA(산업안전보건청), 공정 안전 관리, ISO, NFPA, IEC 등과 같은 산업 안전 표준에는 이미 수소와 같은 가연성 가스가 포함되어 있습니다.

수소는 일반적으로 증기 개질이라는 열화학 공정을 사용하여 생산됩니다. 흔히 회색수소라고 불린다. 이 공정은 공장 내 다른 열화학 공정과 유사하므로 공장 안전과 통합됩니다. 예를 들어, 정유공장에서는 다량의 회색수소가 생산되어 수첨탈황 공정과 수소화분해 공정에 활용됩니다.

회색 수소를 탈탄소화하기 위해 CCUS에 의존하는 청색 수소는 이들 발전소 내의 안전 프로토콜도 변경하지 않습니다. 전기화 공정을 기반으로 하는 그린 수소는 전통적인 화학, 정유, 석유화학 작업에 익숙하지 않은 공정인 열화학 공정과 다릅니다.

예를 들어, 150,000bbl/d의 일반적인 정유소의 경우 증기 메탄 개질기를 대체하는 전해조는 녹색 수소를 생성하기 위해 추가로 100MW 그리드 전력이 필요합니다. 이는 이 용량의 전체 정유소에 필요한 기존 그리드 전력보다 거의 200% 더 많은 것입니다. 독립형 녹색 수소 생산업체의 경우 생산 규모가 25MW에서 100MW로 확장되는 것과 유사한 과제를 안게 됩니다.