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수소 생산

친환경 수소 생산을 위한 TÜV SÜD의 서비스

수소 생산에 있어 당면 과제

현재 재생 에너지 생산의 특성과 가스 자체의 특성으로 인해 수소를 안전하고 효율적으로 대량 개발하고 유통할 수 있도록 하기 위해 수소 생산은 많은 도전에 직면하고 있습니다.

지금까지 수소는 주로 증기 개조를 통해 생산되어 여러 산업 애플리케이션에서 사용되었으나, 이는 유해한 이산화탄소를 다량 배출하므로 그 중요성이 감소하고 있습니다. 앞으로 수소를 활용하고자 하는 모빌리티와 같은 영역의 소비자들로 인해 수소에 대한 수요가 증가할 것입니다. 하지만 지속 가능성을 유지하고 모든 애플리케이션에서 기후 목표를 달성하려면 수소의 탄소 발자국을 줄여야 합니다.

수소 생산

친환경 수소에 대한 수요가 증가함에 따라 수소 생산에 사용되는 핵심 기술인 전해조 기술은 큰 추진력을 얻어 현재의 소규모 기술 시연 프로젝트에서 수 메가와트 범위의 대규모 산업 시설로 전환될 것입니다. 이는 고무적이지만 몇 가지 새로운 요구 사항을 충족해야 하므로 모든 관련 당사자에게는 다음과 같은 큰 도전이 뒤따릅니다.

  • 경제적: 경쟁력을 갖추기 위해서는 생산된 수소가 저렴하해야 하며 필요한 투자가 확보되어야 합니다.
  • 기술적: 수명, 운영 신뢰성 및 운영 유연성과 더불어 효율성 수준을 달성하기 위한 요구 사항이 까다롭습니다.

수소 생산 시 사용되는 기술

전해조는 물을 사용하여 전기 에너지를 수소로 변환하는 수소 핵심 기술입니다. 전기 에너지가 태양열이나 풍력과 같은 재생 가능한 자원에서 발생하는 경우 탄소를 발생시키지 않고 수소를 생산하는 것입니다. 

오늘날 관련 물 전기 분해 방법은 세 가지입니다. 

  • AEL: 액체 기반 전해질을 사용한 알칼리성 전기 분해.
  • PEMEL: 양성자 교환막과 고체 고분자 전해질을 사용한 산 기반 전기 분해.
  • SOEL: 고체 산화물을 전해질로 사용하는 고온 전기 분해.

해당 기술의 기술 준비 수준에 따라 일부 방법은 이미 메가와트 규모로 구현되고 있습니다. 

AEL 및 PEM 전기 분해 방법은 가장 많이 설치된 기술이며 특히 후자는 최근 몇 년 동안 시장에서 추진력을 얻고 있습니다. 빠른 응답 시간 덕분에 PEM 전기 분해는 그리드 밸런싱에 사용될 수 있습니다. SOEL 전기 분해는 성숙도 지수가 가장 낮지만 전기를 사용할 뿐만 아니라 열을 사용하여 수소를 생산하기 때문에 미래의 전망이 밝습니다.

가수 분해 공장은 일반적으로 독립형 전해조 솔루션으로 건설되지 않습니다. 생산된 수소의 최종 용도에 따라 다른 다운스트림 공정의 조합이 사용됩니다. 예를 들어 H2 정제, H2/O2 액화 또는 메탄화와 같은 모듈과의 조합입니다.

왜 TÜV SÜD인가?

지난 30년 동안 TÜV SÜD는 수많은 프로젝트에서 수소 산업 전반의 글로벌 파트너였습니다. 그 결과, TÜV SÜD는 유럽의 Power2Gas 시설과 같은 프로젝트에 대한 지원을 제공할 수 있는 장비를 잘 갖추고 있을 뿐만 아니라 아이디어화에서 운영에 이르기까지 전체 수명 주기 동안 글로벌 규모의 지원을 제공할 수 있게 되었습니다.

TÜV SÜD는 산업 공정 공장, 에너지 발전소 및 시설의 계획, 건설 및 시운전 단계에서 폭넓은 경험을 쌓고, 수소 생산 관련 프로젝트에 있어 TÜV SÜD의 방대한 전문 지식을 적용하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 

TÜV SÜD는 이러한 시설 투자자, 제조업체 및 운영업체를 위해 포괄적인 서비스 포트폴리오를 제공합니다.

투자자를 위한 수소 서비스

여러 정부에서 녹색 에너지를 보다 장려하고 있는 가운데 친환경 수소를 대규모로 생산하는 프로젝트에 대한 투자가 매력적인 기회가 되고 있습니다. 그럼에도 불구하고 생소하고 불확실한 프로젝트 특성상 재생 에너지에 대한 투자는 많은 위험과 도전에 직면할 수밖에 없습니다. 

TÜV SÜD는 프로젝트 위험 평가 및 프로젝트 실사를 제공하여 투자 결정을 지원할 수 있습니다. 이를 통해 고객은 잠재적인 투자와 관련된 위험과 성장에 대해 완전히 파악하고 보다 확신을 갖고 의사 결정을 내릴 수 있습니다.  

제조업체 및 EPC를 위한 수소 서비스

TÜV SÜD는 다음과 같은 서비스를 제공하여 Power2Gas 시설의 안전과 보안을 보장합니다.

  • 인증 서비스: 국제 표준(예: 압력 장비 지침)에 따른 어셈블리 및 구성품 인증.
  • 구성 요소, 어셈블리 및 전체 시스템의 안전 개념 평가.
  • 위험 분석(예: FMEA, HAZOP, RMAS) 및 HAZOP 조정 평가.
  • 공인 시험소의 구성 요소 시험:
    • 재료 분석
    • 압력 및 기밀 시험
    • 수명 및 내구성 평가
    • 탄도 및 화재 시험.
  • CE 적합성 선언에 관한 요구 사항.
  • 국제 시장에서의 시장 진입을 위한 규정, 코드 및 표준(RCS)에 관한 요구 사항.
  • 수소와 같은 가스 상태 물질의 안전한 처리를 위한 직원 교육.

운영업체를 위한 수소 서비스

수소 시설 운영업체라면 TÜV SÜD가 제공하는 막대한 경험의 이점을 누릴 수 있습니다.

  • 시운전 평가.
  • 국내법에 따른 공인된 정기 검사.
  • 전체 시스템의 안전 개념 평가.
  • 위험 분석(예: FMEA, HAZOP, RMAS) 및 HAZOP 조정 평가.
  • 방폭 문서, 위험 분석 등 안전 관련 문서 작성 지원.
  • 당국과의 승인 절차 도중 지원.
  • 전체 시스템의 성능 시험.
  • 수소와 같은 가스 상태 물질의 안전한 처리를 위해 필요한 산업 안전 규정(BetrSichV)에 따라 공인된 직원 교육.
  • 국제 및 자체 표준에 따라 공인된 수소 원산지 인증.

이러한 서비스와 더불어 TÜV SÜD는 고객을 지원할 수 있는 보다 구체적인 사례별 서비스를 다양하게 제공합니다. TÜV SÜD가 제공하는 서비스에 대해 자세히 알아보거나 수소 생산 서비스를 위해 TÜV SÜD와 협력하고자 하시는 경우 문의해 주시기 바랍니다. 

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