한국전력공사(KEPCO)와 ABB는 제주도 전력망의 안정적인 운영 관리를 지원하고자 국내 최초로 적용하는 고관성 플라이휠 동기조상기 공급과 관련해 지난 8월 23일 양해각서(MOU)를 체결했다. 플라이휠 동기조상기 공급 프로젝트는 제주의 야심찬 청정 에너지 목표를 달성하고자 재생에너지 발전 비중을 높이는 과정에서 전력망의 안정성, 신뢰성 및 연속성을 유지하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 이 프로젝트는 2035년까지 재생에너지와 청정 수소로 전환을 통해 탄소 중립을 달성하려는 제주특별자치도청의 비전에 필수적인 사업이다.

제주도는 약 67만명이 거주하고 있으며, 연간 150만명이 방문하는 유명 관광지다. 발전원 중에서 풍력, 태양광 등 재생에너지 비율을 높이고 있으며, 이에 대한 기간시설도 빠르게 확대 중이다. 재생에너지로 전환하는 과정에서 전력계통 주파수 유지를 위한 관성 확보가 제주 전력망의 안정성을 위해 필요한 상황이다. 기존 화석 연료로 구동되는 터빈과 발전기는 안정적인 전력망을 유지하는데 중요한 회전 관성을 제공해왔으나 점차 이러한 화석 연료발전이 감소하면서 전력망에서 필수적인 관성자원이 줄어들어 재생에너지원 확대에 어려움을 야기한다.

한국전력공사는 관성 부족 문제에 대한 해결책으로 플라이휠 동기조상기를 도입해 제주도에 필요한 관성을 공급할 계획이다. 플라이휠 동기조상기는 기존 발전기와 유사한 구조의 동기조상기에 회전관성을 높이는 플라이휠이 결합된 기기로, 전력계통에 필요한 관성을 공급하기 위해서 유럽·미국·호주 등 많은 나라에서 도입하고 있는 솔루션이다.

그중에서도 ABB의 플라이휠 동기조상기는 페로 제도, 발레아레스 제도, 카나리아 제도 내 섬 전력망 안정성 강화를 위한 전세계 프로젝트에 적용해 그 효과를 검증했으며, 이제 제주 전력망에 도입돼 전력망의 안정화에 기여할 예정이다.

이번에 제주도에 도입할 ABB 플라이휠 동기조상기는 제주 전력망과 연계된 해저 케이블이 있는 제주 북부의 고전압 직류(HVDC) 변전소 근처에 설치될 예정으로, 50MVar 용량으로 500MW-s의 관성에너지를 보유하고 있다. 높은 회전 관성에너지를 통해 제주 전력에 필요한 관성을 공급하며, 추가적으로 제주도의 전압 유지에도 기여하고, 단락 전류도 제공할 예정이다.

한국전력공사 심은보 전력연구원장은 “ABB 플라이휠 동기콘덴서 시스템 도입은 제주 전력망의 안정성을 크게 강화할 것으로 기대된다”며 “한국전력은 지속 가능한 에너지 공급을 위해 최선을 다하고 있다”고 했다.

ABB 코리아 모션 사업영역 총괄 박병훈 부사장은 “ABB의 검증된 기술력과 한국 규격에 적합한 설계로 플라이휠 동기조상기 시스템은 제주 전력 계통의 주파수 안정도를 높일 수 있게 됐다. ABB는 이번 프로젝트를 통해 국내 플라이휠 동기조상기 시스템의 기준을 세울 것”이라며 “한국전력공사와 지속적인 기술 협력을 통해 그린 에너지로 전환에 있어 전력망 안전성 향상과 국내 전력계통의 미래를 지원한다”고 밝혔다.

제주 동기조상기 시스템은 ABB가 설계·제조하며 엔지니어링 및 시운전을 포함해 패키지의 일부로 제공된다. 2026년 말 운영 시작 예정이다.