기존 전력망은 공급자 중심의 중앙 집중형에 단방향성을 띤 폐쇄적인 구조다. 그러다 보니 전쟁, 해커의 공격 등으로 전력망에 이상이 생기면 자칫 국가 전체가 암흑에 빠지는 블랙아웃 상황에 직면하기 쉽다. 예기치 못한 전력 수요 급증에 미처 대응하지 못한 9 · 15 정전 사태 역시 지금의 전력 계통이 가진 비효율성을 여실히 보여줬다. 이를 계기로 분산 전원을 전원 공급 방식으로 하는 스마트 그리드 구축이 더욱 탄력을 받을 전망이다. 실제로 2003년 미국의 대규모 정전 사태로 스마트 그리드가 본격 등장했으며, 올 3월 일본에서 발생한 대지진과 원자력발전소 폭발 사고도 분산 전원의 중요성을 다시금 일깨웠다. 우리나라는 분산 전원 보급 확대 정책의 일환으로 구역전기사업제도를 2004년 7월 도입했다. 우여곡절도 있었으나, 얼마 전 한국구역전기협회가 설립되는 등 구역전기사업이 도약의 의지를 강하게 내비췄다. 구역전기사업의 대표 발전소인 광명열병합발전소를 찾아 발전 현황과 사업 전반에 대한 이야기를 들었다.
글 전화영 기자 사진 윤홍로 기자 취재 협조 삼천리 광명열병합사업단 (02)897-3002 www.samchully.co.kr
[1] 공기 흡입구를 통해 빨아들인 공기와 연료인 LNG을 압축한 연소가스로 발전하는 가스 터빈. [2] HRSG에서 만들어진 증기로 발전하는 증기 터빈. [3] PLB(Peak Load Boiler) 또는 HOB(Heat Only Boiler)라 불리는 보조 보일러. [4] 김병수 운영팀장은 "열병합발전을 이용하는 광명열병합발전소는 에너지 이용 효율이 높은 동시에 오염물질을 적게 배출하는 친환경 발전소다"라고 설명했다.
구역전기, 전력 수급 안정의 대안이 되다 9월 15일 오전, 이종식 광명열병합사업단장은 SMP(System Marginal Price : 계통 한계 가격) 상승에서 평소와 다른 기운을 감지하고 광명열병합발전소 내 발전기를 모두 가동하라는 지시를 내렸다. 그 판단은 옳았다. 물론 구역전기사업은 자체 배전망을 통해 구역 내 전기를 책임지기에, 기존 전력 시장에서 전력 수급 불안정으로 빚어진 정전 사태에서 자유로울 수 있다. 그런데 여기서 한 걸음 더 나아가 구역에서 소비하고 남은 전기를 계통에 공급함으로써 전력 피크의 일정 부분을 감소시키는 데 일조한 것이다. 광명열병합발전소는 삼천리에서 처음으로 추진한 집단에너지사업으로, 2008년 공사를 시작해 2년 만에 경기도 광명시 일직동에 지금의 모습을 갖췄다. LNG를 연료로 시간당 각각 46㎿와 40Gcal의 전기와 열을 생산해 광명역세권 지구(전기와 열)와 소하 · 신촌 지구(열)에 공급한다. 보조 보일러까지 가동한다면 최대 열 공급 용량은 177Gcal/h다. 구역전기사업은 대통령령이 정하는 규모 이하의 발전 설비를 갖추고 특정 공급 구역의 수요에 응해 전기를 생산한다. 이때 생산한 전기는 전력 시장을 통하지 않고 구역 내 전기 사용자에게 직접 공급한다. 구역전기사업은 발전 방식으로 열병합발전을 채택해 전기뿐 아니라 냉 · 난방용 열을 동시에 생산, 공급하기에 높은 효율과 에너지 절감을자랑한다.
[1] 2010년 7월 열린 광명열병합발전소 준공식에 양기대 광명시장 등 지역 관계자를 비롯해 시공사인 한화건설, 감리업체인 대우엔지니어링, 주 기기 공급사인 가와사키 머신시스템 등 관계자가 참석했다. [2] 24시간 상주하며 운전 현황과 설비를 관리하는 제어실 내부.
취재차 방문했을 당시 광명열병합발전소의 운전 현황.
김병수 운영팀장은 "열병합발전을 이용하는 광명열병합발전소는 종합 효율이 80%를 웃돌며 이는 전기만 생산하는 일반 발전소와 비교해 효율이 2배 정도 높은 것이다"라고 말했다. 그리고 "만약 이 곳에서 생산하는 열을 각 가정에서 개별 보일러를 돌려 얻는다면 그때 나오는 매연가스의 합은 엄청나다"라며, "에너지를 효율적으로 이용하는 동시에 오염물질을 적게 배출하기에 친환경설비다"라고 덧붙였다.
열병합발전으로 전기와 열을 동시에 생산 광명열병합발전소는 발전 설비로 가스 터빈(17.3㎿×2)과 증기 터빈(11.4㎿×1)을 보유하고 있다. LNG와 공기를 압축한 연소가스로 가스 터빈을 돌려 전기를 생산하고, 이때 발생한 배열을 배열 회수 보 일 러 (HRSG : Heat Recovery Steam Generator)에 통과시키면 증기 터빈에 필요한 고온 · 고압의 증기가 만들어진다. 증기 터빈은 별도의 연료 없이 이 증기를 이용해 전기를 추가로 생산한다. HRSG에서 발생한 증기의 일부와 증기 터빈 구동 후 나온 증기는 열 교환기를 거쳐 냉 · 난방용열로 활용한다. 광명열병합발전소가 위치한 곳은 LH공사가 택지개발 사업을 추진하는 광명역세권 지역으로, 열병합발전소에서 생산한 전기와 냉 · 난방용 열을 광명시 일직동 · 소하동 등 택지 약 195만㎡에 공급한다. 이는 도시가스 공급 업체인 삼천리가 2005년 당시 산업자원부로부터 이 지역의 집단에너지사업허가를 획득함으로써 이뤄졌다. 삼천리는 2006년 한국지역난방공사와 합작 투자해 ㈜휴세스를 설립하고 수원 호매실 지구와 화성 향남 지구에 열 공급사업을 추진 중이다. 그밖에도 삼천리는 집단에너지사업 외에 자가열병합발전, 태양광발전, 연료전지, 물 등 다양한 사업을 성장 동력으로 발굴해 육성하는 데 박차를 가하고 있다.
삼천리는 광명장애인종합복지관과 함께, 2008년부터 '즐거운 놀토'프로그램을 운영 중이다. 이 프로그램은 매월 노는 토요일에 지역 사회 장애 아동들과 박물관, 각종 생태 체험장, 놀이동산 등을 방문해 다양한 체험 활동을 즐긴다.
진정한 명품 발전소를 향해 분산 전원을 보급 · 확대하고자 의욕적으로 도입한 구역전기사업은, 그러나 당초 취지와 달리 지지부진한 모습이다. 가장 큰 이유로 수익성 저하가 꼽힌다. 그리고 여기에는 비현실적인 전기요금과 열요금이 원인으로 지적된다. 연료인 LNG 가격은 큰 폭으로 상승하는 데 비해 2차 에너지 요금이 이를 따라가질 못하니 요금 문제를 현실화해야 한다는 주장이 계속 제기되는 것이다. 또한, 비싼 투자비를 들여 발전 설비를 갖췄음에도 가동률이 낮은 것도 문제다. 구역전기사업은 중소형 택지 개발 지구의 도심 상가 지역을 중심으로 업무용 빌딩, 병원, 아파트 등 전기와 냉 · 난방 수요가 많은 건물 밀집 구역을 대상으로 한다. 택지 개발에 따른 수요를 고려해 열병합발전소를 설계하고 완공했으나, 부동산 경기 침체로 당초 계획된 개발이 잇따라 지연 · 취소되면서 생긴 결과인 셈이다. 광명열병합발전소 역시 구역 내 전기 수요가 미미해 생산한 전기 대부분을 전력거래소에 판매한다. 이종식 단장은 "구역전기사업은 분명 국가적으로 득이 되는 사업이다"라고 말한다. 세계 각국은 전원공급 방식을 분산 전원으로 전환하고 있다. 높은 에너지 효율로 분산 전원의 역할을 수행하는 구역전기사업은 분명 매력이 있다. 서두에 밝힌 광명열병합발전소의 사례만 보더라도 9 · 15 정전 사태 이후 전문가들이 한 목소리로 분산 전원의 중요성을 강조한 이유를 알 수 있다. 광명열병합발전소는 지금의 어려움을 타개하고 명품 발전소로 거듭나기 위해 오늘도 분주한 모습이다.
택지 개발 사업이 부동산 경기 침체 등의 이유로 지연 · 취소됨에 따라 이미 개발이 완료됐어야 할 광명열병합발전소 주변 부지는 아직도 공사 중이다.
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