남부발전, 전세계 최초 가스터빈 관성모드 운전 성공

한국남부발전이 전 세계 최초로 대용량 가스터빈 발전소 관성 모드 운전에 성공했다.

한국남부발전은 6일 인천 서구 신인천빛드림본부에서 세계 최초의 대용량 F급 가스터빈 기반 관성모드 전환 실증 운전 시연회를 열었다고 밝혔다.

남부발전은 이번 시연회를 통해 전력 계통의 안정성에 기여한다는 계획이다. 발전 용량이 높은 발전소가 고장 등의 사유로 가동이 중단되면 주파수가 급격히 하락한다. 관성 모드로 발전소를 운영하면 주파수의 급격한 하락에도 전력 계통의 붕괴를 막을 수 있을 것으로 기대된다.

실제로 정부는 최근 태양광 등 인버터 기반의 재생에너지 확대 추세에 맞춰 이용률이 낮아 급전 대기가 장기화한 LNG 발전기를 개조해 2023년까지 9~54GWs의 관성을 확보한다는 계획을 발표했다. 재생에너지 확대가 주파수의 불안정성을 야기할 것이라는 판단에서다.

남부발전은 기존 발전설비인 압축기, 가스터빈, 발전기를 그대로 사용하면서 발전기가 유효전력을 생산하지 않고 전력 계통으로부터 전력을 수전 받으면서 주파수 변동에 대한 관성을 제공하는 방식을 도입했다.

전통적인 관성모드 운전은 발전기와 가스터빈 사이에 클러치를 설치해 가스터빈을 분리, 발전기를 단독으로 가동하는 방식이었다. 남부발전은 압축기·가스터빈·발전기가 하나의 축으로 연결해 관성모드로 운전하는 아이디어를 발굴했다.

이를 통해 호기당 1.1GWs 규모의 대용량의 관성을 전력 계통에 제공하는 성과를 거뒀다.

남부발전은 이번 기술을 활용해 신인천본부의 가스터빈 8기를 모두 관성 자원으로 전환할 경우 제10차 전력수급 기본계획에 제시된 2027년 관성 자원 확보 목표인 9GWs 수준의 관성량을 달성할 것으로 내다보고 있다.

부산=민건태 기자