남부발전, 대용량 가스터빈 기반 세계 최초 관성모드 실증운전 성공

한국남부발전 본사가 위치한 부산국제금융센터 전경 〈자료 남부발전〉

한국남부발전이 F급 대용량 가스터빈을 기반으로 관성모드 실증운전에 성공했다. 클러치 없이 F급 가스터빈을 활용한 관성모드 운전은 세계에서 처음이다. 이번 기술 개발로 제10차 전력수급기본계획에서 제시한 관성자원을 확보, 안정적인 전력계통 운영에 기여할 것으로 기대된다.

한국남부발전은 6일 인천 서구 신인천빛드림본부에서 '대용량 F급 가스터빈 기반 세계최초 관성모드 전환 실증운전' 시연회 행사를 개최했다. F급 가스터빈은 입구온도가 1250~1430℃로 대형 터빈으로 분류된다.

남부발전은 이날 세계 최초의 발전용 F급 가스터빈을 활용한 관성모드 운전 성공을 기념했다.

전력계통에서 '관성'은 대규모 발전량이 고장 등의 사유로 이탈되면 급격한 주파수 하락이 발생하게 되는데, 주파수의 급격한 하락에 저항해 전력계통 붕괴를 방지하는 역할을 한다.

남부발전이 이번에 선보인 관성모드 운전기술은 기존 발전설비인 압축기·가스터빈·발전기를 그대로 사용하는 점이 특징이다. 발전기가 유효전력을 생산하지 않고 전력계통으로부터 전력을 수전 받으면서 주파수 변동에 대한 관성을 제공한다. 전통적인 관성모드 운전은 발전기와 가스터빈 사이 클러치를 설치하고 가스터빈을 분리해 발전기를 단독으로 기동시키는 방식이었다. 남부발전은 신인천본부 가스터빈의 클러치 설치 공간이 부족한 구조적 한계를 극복하고 압축기·가스터빈·발전기가 하나의 축으로 연결해 관성모드로 운전했다.

남부발전은 호기당 1.1.GWs(전력계통 임계 관성의 단위) 수준 대용량 관성을 계통에 제공한다. 클러치 없이 F급 대용량 가스터빈을 활용한 관성모드 운전은 세계에서 최초다.

남부발전은 이번 기술을 활용해 신인천본부의 가스터빈 8기를 전부 관성자원으로 전환하면 10차 전기본에서 제시한 2027년 관성자원 확보 목표인 9GWs 수준의 관성량을 달성할 수 있다고 분석했다. 전력수요가 높은 시기에는 발전기로도 사용할 수 있다.

이승우 남부발전 사장은 “변동성이 큰 재생에너지 증가에 따라 전력계통 안정이 지속적으로 저하되는 상황에서 남부발전이 새 형태 관성자원을 선보인 것은 큰 의미가 있다”면서 “앞으로도 남부발전은 국민에 안전하고 질 좋은 전력공급을 위해 부단하게 노력하겠다”고 말했다.

변상근 기자 sgbyun@etnews.com