전세계적으로 이슈화 된 지구온난화를 방지하기 위해 각 국은 온실가스 감축 목표를 수립하고 다양한 규제와 기술개발을 하고 있다. 이러한 변화에 대응하기 위하여 본 연구에서는 여러 가지 CCS(Carbon Capture and storage : CCS) 중 기존 발전소의 개조공사 없이 CO₂ 포집설비를 설치하고 운영할 수 있는 연소 후 CO₂ 포집설비를 선정하고 복합열병합발전 플랜트의 다양한 운전모드에 적용하여 성능변화를 분석하였다.

복합열병합발전 플랜트의 성능변화 분석에 앞서, 상용프로그램인 Aspen Hysys를 이용하여 CO₂ 포집설비를 모사한 후 흡수제의 농도, 유량 및 온도 등의 변화에 대해 파라매트릭 해석을 진행하여 기존 공정의 재생열량 4.186GJ/tCO₂ 대비 약 16%의 재생에너지를 절감한 3.531GJ/tCO₂ 공정을 구성하여 보았다.

복합열병합발전 플랜트의 성능변화는 총 5개의 포집공정에 대한 기존 문헌의 재생에너지 값을 대표 운전 모드인 Mode I, III, V를 적용하여 분석하였다. 그 결과 외기온도가 낮은 Mode I(-12℃), Mode V(5℃), Mode III(32℃)의 순서로 CO₂ 배출량 및 포집량이 많았으며, 포집량 증가에 따라 재생열량 및 소요 동력의 증가로 인해 효율 감소량도 증가하였다. 종합효율(종합 : 전력 + 열) 기준으로 Mode I에서는 16.8% ~ 26.4%(W/O CC : 90.3%), Mode V에서는 7.0% ~ 8.8%(W/O CC : 65.2%), Mode III 에서는 6.7% ~ 8.4%(W/O CC : 59.4%) 감소함을 확인 할 수 있었다.

또한 CCS의 도입으로 인한 초기투자비용, 전력 및 열 판매 손실, 포집 설비의 운영비를 현금 유출로 가정하고 온실가스 배출거래제의 CO₂ 거래가격을 현금 유입으로 가정하여 경제성 분석을 하였다. 이 분석을 통해 대용량 CO₂ 배출자가 CCS 설치를 유인하기 위한 적정 탄소 가격 및 포집 비용을 확인하였다.