KR20200060349A - 해양 탄소 사이클을 사용하는 플로팅 오프쇼어 탄소 중립 발전 시스템 - Google Patents

해양 탄소 사이클을 사용하는 플로팅 오프쇼어 탄소 중립 발전 시스템 Download PDF

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Abstract

오프쇼어 위치에 포지셔닝된 구조물을 포함하는 발전용 해양 오프쇼어 시스템 및 방법. 발전 모듈이 구조물 상에 장착되고, 발전 모듈은 터빈, 터빈에 커플링된 발전기, 및 화석 연료의 연소로부터 발생하는, 터빈에 대한 동력 유체의 발생원을 포함한다. CO2의 격리를 위해 이산화탄소 연소 가스들을 해저 위치로 이송하기 위한, 발생원에 연결된 포집 시스템이 존재한다.

Description

해양 탄소 사이클을 사용하는 플로팅 오프쇼어 탄소 중립 발전 시스템
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 8월 11일자로 출원된 미국 출원 번호 제 62/544,517 호에 대한 우선권을 주장하며, 그 개시내용은 모든 목적들을 위해 인용에 의해 본원에 포함된다.
본 발명은 발전(electric power generation)에 관한 것으로, 특히, 해양(ocean)에서의 인공 이산화탄소 포집 및 격리를 이용하는 플로팅 오프쇼어(floating offshore) 발전에 관한 것이다.
지금까지, 발전원(electric power generation source)들은 핵, 화석 연료들(석탄, 오일, 천연 가스), 수력(hydro), 바람, 파도 및 태양이다. 화석 연료들은 탄소 발자국(예컨대, CO2)을 갖지만, 일반적으로 말하자면, 모든 다른 언급된 소스들은 그러한 탄소 발자국을 갖지 않으며, 즉, 이들은 탄소 중립(carbon neutral)이다.
기후 변화에 관한 관심이 증가하면서, 화석 연료들을 사용하는 발전소들은 탄소 발자국을 줄이기 위한 기술들로 개조되거나 또는 구축되고 있다. 그러나, 현재, 화석 연료들을 사용하는 탄소 중립 발전 설비는 존재하지 않는다. 이것은 BLPG(base load power generation)에 대한 원자력의 사용에 관심을 돌렸다. 그러나, 원자력 발전은 체르노빌 및 일본의 후쿠시마 다이이치와 같은 재난들로 목격된 바와 같이 많은 사람들에 의해 높은-위험 옵션인 것으로 고려된다.
본 발명의 일 양상에서, 탄소 중립인 발전에 관한 것이다.
다른 양상에서, 본 발명은 탄소 중립인 발전을 위한 화석 연료들의 사용에 관한 것이다.
또 다른 양상에서, 본 발명은 오프쇼어 발전에 관한 것이다.
더 추가적인 양상에서, 본 발명은 이산화탄소의 대기 방출을 줄이기 위해 해양 탄소 사이클(OCC: oceanic carbon cycle)을 이용하는 발전에 관한 것이다.
본 발명의 이러한 그리고 추가적 특징들 및 이점들은 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 여기서 첨부된 도면들의 도면들에 대해 참조가 이루어진다.
도 1은 본 발명의 발전 시스템의 일 실시예의 간략화된 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도 1과 유사한 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하는 도 1과 유사한 도면이다.
도 4는 본 발명의 시스템 및 방법에서 사용될 수 있는 통상적 가스 터빈 시스템의 간략화된 개략도이다.
본 발명은 OCC가 전체 탄소 사이클에서 작용하는 부분을 부분적으로 이용한다. 해양은 그것이 방출하는 것보다 대기로부터 더 많은 탄소를 흡수하기 때문에, 일반적으로 해양이 탄소 싱크(carbon sink)인 것이 인식된다. 따라서, 대기로부터의 이산화탄소는 해수에 용해된다. 이산화탄소 중 일부는 용해된 가스로 머물지만, 일부는 다른 것들로 변환된다. 예컨대, 햇빛이 비치는 지표수의 작은 해양 식물들(식물성 플랑크톤)에 의한 광합성은 탄소를 유기물로 바뀌게 한다. 추가로, 많은 유기체들은 껍질(shell)들 및 골격(skeleton)들의 구성 재료인 탄산 칼슘을 생성하기 위해 탄소를 사용한다. 다른 화학적 프로세스들 또한 물에 탄산 칼슘을 생성한다. 생물학적 및 화학적 프로세스들에 의한 탄소의 사용은 대기로부터 물로 더 많은 이산화탄소가 유입되게 허용한다. 요약해서 말하자면, 예컨대, CO2로부터의 탄소는 그 자체가 유기물 또는 탄산 칼슘과 같은 해양 유기체들에 포함된다.
해양 표면 (＜ 1 ㎞ 깊이)으로의 CO2의 처리가 수년 내지 수십 년 내에 대기와의 평형을 허용할 것이며, 그에 따라서 이점을 거의 제공하지 않을 것이지만, 깊이가 3 ㎞를 초과하는 해양 분지들로의 처리는 수백 년 동안 대기와의 평형을 지연시킬 것이어서, 대기 농도 과도 현상을 제거한다는 수학적 모델링에 기반한 예측들이 존재한다. 방해석이 풍부한 침전물들과의 결과적인 상호 작용은 장기적인 (＞ 2000 년) 대기 농축을 상당량 (∼50％)만큼 감소시킬 수 있다. 어느 경우든, 해양 유기체들과 CO2 사이의 많은 상호 작용식 프로세스들은 수백만 년 동안 탄소의 로킹 업(locking up)을 초래할 수 있다. 추가로, 온도가 감소함에 따라 물에서 이산화탄소의 용해도가 증가하는 것으로 알려져 있기 때문에, CO2 격리는 더 차가운 해수에서 더 효율적일 수 있다.
먼저, 도 1을 참조하면, 바지선, 플랫폼 등일 수 있고, 적절한 오프쇼어 위치에 동적으로 또는 정적으로 포지셔닝될 수 있는 플로팅 구조물(10)이 도시된다. 심해에서의 구조물(10)의 포지셔닝은 오일 및 가스 산업에서 드릴링(drilling) 및 생산 플랫폼들의 심해 포지셔닝 및 계류(mooring)에서 사용되는 잘 알려져 있는 방법들을 사용하여 달성될 수 있다. 도관(14)에 의해 해저 지반(seabed)(18) 상에 놓인 파이프라인(16)에 연결된 가스 프로세싱/최적화 모듈(12)이 구조물(10) 상에 장착된다. 일반적으로 말하자면, 가스 파이프라인(16)은 경질 탄화수소 가스들, 예컨대, 주로 메탄을 함유하는 천연 가스의 수송을 위한 것일 것이다. 가스 프로세싱 모듈(12)에서, 파이프라인(16) 및 라인(14)으로부터 이송된 가스는 다운스트림 동작(downstream operation)들에 유해하게 영향을 줄 것인 원하지 않는 오염물들, 물 및 다른 컴포넌트들을 제거하기 위해 당업자들에게 잘 알려져 있는 다양한 방식들로 처리될 수 있다. 모듈(12)은 또한 파이프라인(16)으로부터의 가스의 BTU 함량을 최적화하기 위한 분리 및 농축 시스템들을 포함할 수 있다.
또한, 일반적으로 20으로 도시되며, 구동기, 예컨대, 가스 터빈 또는 증기 터빈을 포함할 수 있는 동력 스테이션 모듈이 구조물(10) 상에 장착되며, 이 둘 모두는 당업자들에게 잘 알려져 있고, 이 둘 모두는 본 발명에서, 연료, 예컨대, 프로세싱 모듈(12)로부터 라인(24)을 통해 이송된 프로세싱된 천연 가스의 연소로부터 직접적으로 또는 간접적으로 동력을 공급받을 것이다. 모듈(20)의 구동기 또는 동력 섹션(22)에서 발생된 연소된 가스(연도 가스)는, 연도 가스를 압축하고 이를 도관 또는 라인(28)으로, 햇빛이 비치는 해수에 있을 수 있는 원하는 최적의 깊이에서의 (그러나 바람직하게는, 위에서 논의된 이유들로 인해, 해양 표면 아래 약 3 ㎞ 이상의 더 깊은 해양 풀에 있는) 해저(subsea) 위치로 이송하기 위해 압축 스테이션(26)으로 구성된 가스 수집 시스템으로 보내진다. 바람직한 실시예에서, 압축 스테이션(26)에서의 압축 이전에, 연도 가스는 이산화탄소 분리 스테이션(25)으로 보내지고, 여기서 이산화탄소는 흡수, 흡착, 막 가스 분리 또는 당업자들에게 잘 알려져 있는 다른 방법들에 의해 연도 가스로부터 분리된다. 그런 다음, 오직 이산화탄소만이 압축 스테이션(26)으로 보내지며, 궁극적으로 도관(28)에 의해 해저 위치로 이송된다. 그런 다음, 연도 가스의 비-이산화탄소 컴포넌트들은 당업자들에게 잘 알려져 있는 수단에 의해 프로세싱되고 배치된다.
구동기(22)를 포함하는 터빈은 잘 알려져 있는 방식으로 발전기(24)에 기계적으로 연결되어서, 그에 의해, 전력이 생산되고 라인(28)을 통해 변전소(30)로 이송된다. 변전소(30)는 일반적으로, 스위칭, 보호 및 제어 장비, 및 변압기들을 가질 것이며, 변전소(30)로부터의 출력은 전력 송신 라인(32)을 통해 원격 위치로, 바람직하게는 필요에 따라 분포될 수 있는 육상으로 송신된다.
이제, 도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예가 도시된다. 도 2에 도시된 실시예는, 파이프라인(16)으로부터의 가스가 라인(14)을 통해 구조물(10) 상에 포지셔닝된 가스 저장 탱크(15)로 이송되는 것을 제외하고는, 도 1에 도시된 것과 실질적으로 동일하다. 저장 탱크(15) 내의 가스는 라인(13)을 통해 가스 프로세싱 모듈(12)로 이송된다. 모든 다른 사항들에서, 도 2의 실시예는 도 1의 실시예와 동일하고, 이와 동일한 방식으로 기능한다.
이제, 도 3을 참조하면, 연료원으로서 LNG(liquified natural gas)가 사용되는 것을 제외하고는, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예들과 유사한, 본 발명의 또 다른 실시예가 도시된다. 이를 위해, LNG를 운반하는 컴파트먼트(compartment) 또는 용기(44)를 갖는 바지선 또는 선박(42)이 존재하며, LNG는 컴파트먼트(44)로부터 라인(48)을 통해 구조물(10) 상의 저장 용기들(46)로 이송된다. LNG는 라인(47)을 통해 재기화 모듈(50)로 이송되며, 그 후, RLNG(regasified liquid natural gas)가 라인(52)을 통해 가스 프로세싱 모듈(12)로 이송된다. 연료 분사 기술을 사용하면, LNG가 재기화 없이 연료로서 사용되는 것이 가능할 수 있다. 모든 다른 사항들에서, 도 3의 실시예는 도 1 및 도 2의 실시예와 동일하고, 이와 동일한 방식으로 기능한다.
이제 도 4를 참조하면, 본 발명의 발전 시스템 및 방법에서 사용될 수 있는 통상적 가스 터빈 시스템의 개략적 레이아웃이 도시된다. 도 4의 가스 터빈 시스템은 샤프트(62)에 의해 터빈(64)에 커플링된 압축기(60)를 포함한다. 잘-알려져 있는 방식으로, 공기는 라인(66)을 통해 압축기(60)로 도입되고, 공기는 압축되며, 그런 다음, 라인(68)을 통해 연소 챔버(70)로 이송되며, 여기서 공기는 적절한 연료, 예컨대, 천연 가스, LNG와 혼합되고, 그 연료는 연소 챔버(70)에서 점화되어 고온, 고압 가스 흐름을 발생시키며, 이는 라인(74)을 통해 터빈(64)으로 도입되어 터빈(64)을 구동시키고, 여기서 고온 고압 가스 흐름은 배기 압력으로 팽창되어 샤프트(76)를 통해 샤프트 동작 출력을 생산하고, 그 때 샤프트는 발전기, 예컨대, 발전기(24)를 구동시킬 수 있다. 그런 다음, 터빈(64)으로부터의 이산화탄소 연소 가스는, 도 1-3의 실시예들에 대해 위에서 설명된 바와 같이, 해양 표면 아래의 적절한 깊이에서의 격리를 위해 라인(28)을 통한 이송을 위해 포집된다.
증기 터빈의 경우, 천연 가스는 물을 증기로 변환하기 위해 사용될 것이고, 차례로 증기는 터빈을 회전시키기 위해 사용되고, 터빈의 출력 샤프트는 가스 터빈의 경우에서와 같이 발전기에 커플링된다. 당업자들에게 잘 알려져 있는 육상 기반 복합 사이클 동력 스테이션들의 구성들과 유사한, 가스 및 증기 터빈들의 조합이 존재할 수 있다는 것이 추가로 고려된다.
위에서 논의된 모든 실시예들에서, 천연 가스 또는 LNG가 연료원으로서 사용되었다. 그러나, 연료원이 오일, 가열 오일 및 다른 탄화수소 액체들을 포함하는 것이 본 발명의 범위 내에 있다. 추가로, 연료원은 바지선에 의해 해안으로부터 오프쇼어 구조물로 이송될 수 있는 석탄을 포함할 수 있으며, 석탄은 증기를 발생시켜 증기 터빈을 구동시키는 보일러용 연료를 형성한다. 명백히 석탄의 사용이 더 큰 연소 가스 포집 문제들을 야기하지만, 석탄 또는 이와 유사한 고체 화석 연료들의 버닝(burning)으로부터 연소 가스들을 포집하기 위한 기술들이 알려져 있으며, 이는 도 1-3에 도시된 실시예들에 대해 위에서 논의된 바와 같이, CO2 이외의 유해 가스들을 트랩핑(trap)하고, 나머지 CO2를 해양으로 이송할 수 있다. 그러한 시스템은, 조건들이 천연 가스, LNG 또는 다른 유사한 유체 화석 연료들을 시스템에 공급하는 것을 어렵게 하고 인접한 육지에 석탄 퇴적물들이 풍부한 경우, 유용할 수 있다. 추가로, 폐지 제품들이 또한 연료원으로서 사용될 수 있다.
이산화탄소 수집 시스템은 필요한 경우, 이산화탄소의 점원 해양 격리(point source oceanic sequestration)로 인한, 국부화된 해양 산성화에 대한 잠재성을 완화시키기 위해 해저 이송 이전에, 화학적 첨가물들을 추가하기 위한 시스템들을 포함할 수 있다는 것이 추가로 고려된다.
위에서 설명된 바와 같이, 구조물은, 심해 오일 및 가스 오프쇼어 플랫폼들과 유사한 플로팅 구조물, 또는 현재의 비교적 얕은 천해 오일 및 가스 플랫폼들과 유사한 고정 구조물일 수 있어, 그에 의해, 반-영구적 구조물을 형성할 수 있다. 그러나, 일부 타입의 플로팅 구조의 사용이 바람직한데, 이것은 비용 고려사항들을 최적화하기 위해 시스템을 한 위치로부터 다른 위치로 마음대로 이동될 수 있게 허용하기 때문이다.
공급 원료 및 전력 또는 익스포트 연결(export connection)들은 허리케인들과 같은 기상 관련 이벤트들의 경우 구조물이 움직일 수 있게 허용하도록 신속하게 연결해제될 수 있는 타입을 가질 것이라는 것이 또한 이해될 것이다.
어떤 타입의 터빈(들)이 사용되는지에 따라, 발전소는 또한 보일러들, 증기 발생기들, 펌프들 및 당업자들에게 잘 알려져 있는 바와 같은 온쇼어(onshore) 발전소들 및 온쇼어 발전 시스템들에서 사용되는 통상적 장비를 포함할 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.
시스템은 또한 전력 저장 능력들을 갖는 별개의 용기 또는 구조물을 포함할 수 있다는 것이 추가로 고려된다.
본 발명의 특정 실시예들이 본원에서 약간 상세하게 설명되었지만, 이는 단지 본 발명의 다양한 양상들을 설명하기 위한 목적들로만 이루어졌으며, 다음의 청구항들에서 정의되는 바와 같이 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되는 것은 아니다. 당업자들은, 도시되고 설명된 실시예가 예시적이고, 본원에서 구체적으로 논의된 그러한 설계 대안들을 포함하는(그러나 이에 제한되는 것은 아님) 다양한 다른 치환들, 변경들 및 수정들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명의 실시에서 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (12)

  1. 발전용 시스템으로서,
    해양 오프쇼어 구조물(oceanic offshore structure); 및
    상기 구조물 상에 장착된 발전 시스템을 포함하며, 상기 발전 시스템은,
    발전기;
    화석 연료의 연소 프로세스에 의해 동력을 공급받는 구동기 ― 상기 구동기는 상기 발전기에 연결됨 ― ; 및
    상기 연소 프로세스로부터의 이산화탄소 연소 가스들을 해저(subsea) 위치로 이송하기 위해 상기 연소 프로세스에 연결된 포집 시스템을 포함하는, 발전용 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 구동기는 터빈을 포함하는, 발전용 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 구동기는 가스 터빈을 포함하는, 발전용 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 포집 시스템은, 상기 구동기로부터 상기 이산화탄소 연소 가스들을 수용하기 위해 상기 구동기에 동작가능하게 연결된 제1 단부, 및 해저 위치에 포지셔닝된 제2 단부를 갖는 도관을 포함하는, 발전용 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 포집 시스템은 상기 도관 내로 도입된 상기 이산화탄소 연소 가스를 압축하기 위한 압축 시스템을 더 포함하는, 발전용 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 발전기로부터 출력된 전력을 수신하기 위해 상기 오프쇼어 구조물 상에 장착된 변전소를 더 포함하는, 발전용 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    전력을 원격 위치로 송신하기 위해 상기 변전소 및 상기 원격 위치에 동작가능하게 연결된 전력 송신 시스템을 더 포함하는, 발전용 시스템.
  8. 발전하는 방법으로서,
    해양 오프쇼어 위치에 구조물을 포지셔닝하는 단계;
    상기 구조물 상에 발전 시스템을 장착시키는 단계 ― 상기 발전 시스템은 발전기 및 상기 발전기에 구동가능하게 연결된 구동기를 가짐 ― ;
    이산화탄소 연소 가스의 부산물로 상기 구동기에 동력을 공급하기 위해 화석 연료를 연소시키는 단계;
    상기 이산화탄소 연소 가스들을 포집하여 해저 위치로 이송하는 단계를 포함하는, 발전하는 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 구동기는 가스 연소 터빈 또는 증기 터빈 중 하나인, 발전하는 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 이산화탄소 가스를 상기 해저 위치로 이송하기 이전에 상기 이산화탄소 가스를 압축하는 단계를 더 포함하는, 발전하는 방법.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 발전 시스템으로부터 원격 위치로 전력을 송신하는 단계를 더 포함하는, 발전하는 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 원격 위치는 육상에 있는, 발전하는 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK202000104A1 (en) * 2020-01-28 2021-10-07 Maersk Drilling As An offshore jack-up installation, assembly and method
CN114100182A (zh) * 2021-11-15 2022-03-01 中海石油(中国)有限公司 一种深水钻井平台排放二氧化碳海底直接封存装置及方法
US11873991B2 (en) * 2022-03-30 2024-01-16 Stena Power & Lng Solutions As Offshore carbon capture and injection method and system
WO2023191634A1 (en) * 2022-03-30 2023-10-05 Stena Power & Lng Solutions As Offshore carbon capture and injection method and system
ES2943182B2 (es) * 2022-09-29 2023-09-25 Corral Manuel Herias Sistema incorporado en buques gaseros tipo diesel electricos (dfde/tfde) para la transformacion del gas natural evaporado (bog) dentro de los tanques en energia electrica y su distribuccion a tierra

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060260315A1 (en) * 2005-05-18 2006-11-23 Jae-Wook Park Floating combined cycle power plant
US20080196410A1 (en) * 2003-12-11 2008-08-21 Primlani Indru J Power generating systems and methods
JP2013180617A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発電プラント搭載船舶
JP2014122563A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Toshiba Corp 浮体式発電プラント

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1870263A (en) * 1930-03-18 1932-08-09 Abner R Neff Submarine
JPS583878B2 (ja) * 1977-12-26 1983-01-24 三井造船株式会社 洋上発電所
JP3021004B2 (ja) * 1989-07-19 2000-03-15 三菱重工業株式会社 炭酸ガスの深海投入方法及びその装置
JPH05238721A (ja) * 1992-02-29 1993-09-17 Furukawa Electric Co Ltd:The 二酸化炭素の深海への送り込み方法
US5964985A (en) * 1994-02-02 1999-10-12 Wootten; William A. Method and apparatus for converting coal to liquid hydrocarbons
JP3402884B2 (ja) * 1995-11-22 2003-05-06 三菱重工業株式会社 液化炭酸ガスの深海投入装置
US6406219B1 (en) * 2000-08-31 2002-06-18 Jolyon E. Nove Greenhouse gas emission disposal from thermal power stations
US7119460B2 (en) * 2004-03-04 2006-10-10 Single Buoy Moorings, Inc. Floating power generation system
US20060283590A1 (en) * 2005-06-20 2006-12-21 Leendert Poldervaart Enhanced floating power generation system
WO2008115558A1 (en) * 2007-03-20 2008-09-25 Zeuner Kenneth W System and method for harvesting electrical power from marine current using turbines
WO2010104565A2 (en) * 2009-03-09 2010-09-16 Natural Power Concepts, Inc. System and method for generating electricity using grid of wind and water energy capture devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080196410A1 (en) * 2003-12-11 2008-08-21 Primlani Indru J Power generating systems and methods
US20060260315A1 (en) * 2005-05-18 2006-11-23 Jae-Wook Park Floating combined cycle power plant
JP2013180617A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発電プラント搭載船舶
JP2014122563A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Toshiba Corp 浮体式発電プラント

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