한전 전력연구원, 탈석탄·재생e 확대 따른 전력계통 안정화 기술 개발

에너지경제신문 입력 2022.10.13 17:22

- 발전기 개선, 터빈활용 플라이휠 개발 등 발전-조상설비 전환 기술개발
- 폐지 예정발전소를 활용하여 전력계통 관성, 무효전력 확보



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▲동기조상기를 활용한 관성 확보 개선안. 한전 전력연구원

[에너지경제신문 전지성 기자] 한전 전력연구원(원장 이중호)이 석탄발전 감축, 재생에너지 확대에 따른 전력계통 안정을 위해 ‘폐지 화력발전설비의 동기조상설비 용도전환 설계기술’ 개발에 착수했다고 13일 밝혔다.

세계 주요 국가들이 기후변화에 대응하기 위해 에너지 전환 정책을 시행하고 있으며 이에 따라 화력발전의 비중이 감소하고 풍력, 태양광 등 신재생 발전원들이 증가할 것으로 전망된다. 국내 또한 같은 추세이며 이로 인해 적절한 전력 수급을 유지하기 위한 대형 화력발전기의 운전 제한도 빈번하게 발생하고 있다.

안정적인 계통 운영을 위해서는 충분한 관성이 확보되어야 하는데 발전기, 전동기와 같이 높은 관성을 제공하는 전통적인 회전기와 달리 인버터 기반의 신재생 발전원은 계통에 관성을 충분히 제공해 주지 못하는 문제가 있다. 전력연구원에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 산업통상자원부 지원으로 한국남동발전, 한국전력기술, 한국기계연구원, 대한전기협회와 함께 노후 또는 폐지된 발전기를 동기조상기로 전환/운전하여 계통 관성과 무효전력 제공 능력 확보를 추진하기로 했다..

‘폐지 화력발전설비의 동기조상설비 용도전환 설계기술’은 발전기의 상태진단 및 해석을 통해 개선설계를 수행하고 이와 더불어 터빈을 플라이휠로 개조함으로써 계통관성 확보와 전압안정을 목표로 하고 있다.

동기조상기는 발전기와 동일한 구조의 회전기기로 회전 운동을 통해 관성을 제공하고 부가적으로 무효전력을 공급해 계통 전압을 조정할 수 있는 설비다. 발전기의 탈락, 신재생발전원의 출력변동 등의 문제로 전력계통의 주파수가 급락하게 되면 동기조상기가 빠르게 응답하여 계통의 불안정 문제를 해결할 수 있다.

한전 전력연구원 관계자는 "폐지 화력발전설비의 동기조상설비 용도전환 설계기술을 통해 증가하는 재생에너지에 대응하고 전력계통의 안정성을 확보하여 최고의 전력품질을 만드는데 기여하겠다"라고 말했다.
jjs@ekn.kr



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