순간정전 없는 비상발전기 '수요관리' 에 쓸수도

순간정전 없는 비상발전기 '수요관리' 에 쓸수도

한전, '비상용 자가발전기 활용 방안' 보고서 작성 1MW 이상 '폐쇄형' 절체 개조시 잠재량 최대 2500MW

무정전 절체가 가능한 비상발전기를 전력수요관리에 활용할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 한전은 최근 ‘비상용 자가발전기의 수요관리 활용 방안’이란 보고서를 통해 무정전 절체가 가능한 ‘폐쇄형’ 발전기의 경우 일시정전 없이도 수요관리가 가능하다고 밝혔다. 보고서에 따르면 비상발전기 절체 방식은 개방형(open transition)과 폐쇄형(close transition)으로 나뉜다. 개방형은 부하를 한전 계통에서 분리한 뒤 발전기를 연결하는 방식이고, 폐쇄형은 발전기를 먼저 연결한 뒤에 한전계통을 분리한다. 개방형을 이용할 경우 한전 계통을 분리하고 발전기를 연결하는 과정에서 짧은 정전이 발생할 수밖에 없지만, 폐쇄형을 이용할 경우 이 같은 틈이 없어 무정전 절체가 가능하다는 얘기다. 결국 개방형 절체방식을 채용한 발전기로 수요관리를 할 경우 짧은 정전이 불가피하다. 이는 컴퓨터 등 첨단전자제품에는 치명적으로, 고객이 비상발전기 가동을 기피하는 주된 요인이다. 보고서는 일시정전 해소를 위한 설비 개선이 필요하다고 지적하고 있다. 현재는 대부분의 발전기가 개방형 절체방식을 쓰고 있기 때문에, 폐쇄형 절체방식으로 개조해야 한다는 것. 이를 통해 1만9325MW에 달하는 전국의 비상발전기 중 1MW이상 고출력 발전기(5018MW)를 개조할 경우 잠재량은 최대 2500MW에 달할 것으로 보고서는 전망하고 있다. 보고서는 특히 비상발전기를 활용한 수요관리 프로그램(안)도 제안했다. 수요관리 의무참여를 전제로 고객설비 개조를 지원하고, 프로그램을 운영할 경우 고객·계통운영자에게 혜택을 주는 등 다양한 방법을 제시했다. 이를 통해 우수한 신규 수요관리자원을 확보하는 한편, 참여고객은 발전기 실부하 시험을 통해 설비의 신뢰도를 높이는 등 효과도 막대할 것으로 예상된다. 한전 관계자는 “비상발전기를 활용한 수요관리 방안은 경제성과 신뢰성을 확보할 수 있는 우수한 수요관리자원”이라며 “앞으로 발전설비용량과 예비력 추이를 고려해 추진 방안을 수립해야 할 것”이라고 전했다. 남부발전, 인도서 27만kW 석탄화력 운영 NTPL사와 공동개발협약…수익률 20% 예상 잠자고 있는 비상용 발전기를 깨우자! 작년 9.15 대규모 정전 사태 이후 우리에게 익숙해진 단어가 있다. 바로 '전력예비율'이다. 전력예비율은 현재 사용되는 전기보다 추가전력을 얼마나 더 공급할 수 있느냐를 보여주는 수치이다. 올 여름 들어서도 지난 8월6일 오후2시경 최대전력수요가 7443만㎾까지 치솟으면서 전력예비율이 3.8%(259만kW)까지 급락했다. 이에 따라 전력당국이 전력수요관리 '경보' 를 발령하는 등 불안한 행보를 이어가고 있다. 이는 올해 여름만의 문제가 아니다. 여름철 전력피크로 인해 정비를 연기한 발전기가 많아 앞으로 다가올 동절기가 더 큰 문제로 대두되고 있다. 국내 전력문제를 해결하기 위해 전력당국은 중장기적으로 신 고리 3,4호기 등 새로운 원전을 비롯한 신규 발전소를 건설하고 있으며, 단기적으로는 대기업 및 정부기관의 상시수요조정 즉 절전으로 위기를 극복하고 있다. 한 여름 정부청사나 기관을 방문해 본 사람들은 누구나 느끼겠지만 냉방부재에 따른 열기로 인해 업무 몰입도가 떨어져 효율적인 업무수행에 방해가 되고 있다. 전력당국은 이런 상시수요조정을 통해 전력생산 비용의 7배에 해당하는 ㎾h당 716원의 보조금을 지급하고 전력피크시 280만㎾를 절전하였다고 한다. 또한, 현재 건설중인 발전소가 완공되는 2014년까지는 연중 전력난이 발생할 것으로 내다봤다. 최근 전력문제를 해결하기 위한 방안 중 하나로 비상용 발전기를 활용해야 한다는 주장이 주목받고 있다. 한국전기안전공사 자료에 따르면 2010년 기준으로 비상용 발전기 발전용량은 1352만kW로 원자력발전기 13기에 해당되는 전력량을 확보하고 있다. 또한, 한국전력공사 자료에 따르면 일반건물의 수전설비 대비 예비전원 용량이 약 31.4%로 실제로 피크부하에 적용 시 활용할 수 있는 전력량은 기대치보다 높을 것으로 기대된다. 이와 같은 장점으로 인해 이미 2000년부터 미국 포틀랜드전기를 비롯한 다수의 전력회사에서 전력문제를 해결하기 위한 방안으로 활용하고 있다. 하지만 위와 같은 장점에도 불구하고 현재 국내에서 운영중인 비상용 발전기를 곧바로 예비전원 확보용으로 활용하지 못하고 있다. 주된 원인으로 비상용이 아닌 예비전원용으로 활용하고자 할 경우 절체부하가 에너지 사용이 적은 비상용 부하가 아닌 에너지절감이 가능한 주요부하로 바꿔야하기 때문이다. 하지만 이 경우 기존 절체기를 활용할 경우 절체시간이 0.02초 이상 걸려 피크 절체시 일시 정전이 발생해 주요설비의 다운 및 오동작으로 사용자측에 큰 피해가 발생하게 된다. 상기와 같은 문제점을 극복하고 비상용 발전기를 예비전원으로 활용하기 위해서는 무정전으로 절체하기 위해 0.004초 이내에 절체가 되는 무순단 제품이 도입되어야 한다. 따라서 기존 기계적 솔레노이드 장치에 의한 방법이 아닌 반도체 소자를 이용한 절체제품을 설치하는 것이 필수적이다. 기계적 솔레노이드 절체장치는 절체시 아크(불꽃)발생으로 인하여 절체장치의 수명을 단축시키는 반면 반도체소자를 이용한 절체장치는 아크발생이 거의 일어나지 않아 수명 또한 경제적이다. 물론 상기 조건 이외에도 발전기 설치 시 필터를 필수적으로 설치하여 링겔만 비탁표 1이하 정도로 오염을 저감시키고, 행정적으로도 현재의 단시간 비상발전기 규격을 연속정격으로 전환하며, 피크전력공급 시 상시수요조정과 같은 별도 인센티브 전력요금을 적용하는 것이 필수적이다. 링겔만 비탁표는 매연배출을 측정하는 것으로 1이하는 통상적으로 친환경제품으로 인정받는다. 위와 같은 문제는 국내에 개발된 무순단 비상발전기로 조기에 해결 가능하다. 수도권 지역에 있는 비상용 발전기의 약 40%만 적용해도 올 겨울 전력당국이 필요로 하는 예비전력 300만kW를 조기에 확보가 가능할 것으로 기대되는 만큼 전력당국의 빠른 시행이 필요하다. 또한, 2014년 이후 발전설비 용량이 증대된다 하더라도 비상시 피크부하를 제어하기 위한 용도로 활용하여 전력당국의 운용 범위를 폭넓게 해줄 것이다.