넥상스

세계 최초 제2세대 초전도체를 사용한 한류기 가동 준비

넥상스는 제2세대 초천도체 테이프를 기반으로 하는 세계 최초 전기 저항 초전도 한류기(SFCL)의 시운전을 성공적으로 마쳤다.
넥상스는 2009년에 단단한 초전도체 물질을 기반으로 한 제1세대 초전도 한류기를 장기 테스트 목적으로 박스버그에 설치했다.
장기 테스트를 성공적으로 완료한 후, 넥상스는 초전도체 테이프가 특징인 새로운 초전도 한류기의 현장 테스트를 위해 다시 박스버그 발전소로 돌아왔다.
이 초전도 테이프는 도체 손실을 약 90%까지 낮춰, 운영비도 절감했다. 또한, 제1세대보다 단락에 훨씬 더 빠르게 대응한다.

쟝 막심 소그랑Jean-Maxime Saugrain 넥상스 기술 총괄 임원의 설명이다.
"현재 넥상스는 전력 생산 시스템에 적용 가능한 제2의 초전도체 옵션 덕분에 고객의 인명과 재산의 안전을 향상하면서 인프라 비용 절감에 도움을 주는 한류기에 사용하는 더욱 다양한 응용 장비를 공급하게 됐다.
빠르게 변하는 고객의 요구 사항을 충족시킬 전력 네트워크 업그레이드와 확장에 인공 지능 솔루션과 새로운 기능이 필요하다.
현재 발전소에서 사용하는 것은 한류기 기술을 적용한 많은 응용 장비 중 하나에 불과하다.
일례로 재생에너지의 경우, 재생에너지원으로부터 더 많은 전력을 공급할 수 있는 능력은 대부분 단락 전류 때문에 제한된다."

한류기는 가정에서 사용하는 저압 안전 차단기와 비슷한 방식이지만, 차이점은 초고압, 고압 네트워크에서 작동한다는 것이다.
게다가 운전 후 전기 흐름을 전혀 방해하지 않는다.
보통 상황에서, 이 초전도체 구성 요소들은 전기가 아무런 저항을 받지 않고 흐르도록 한다.
만약 임계 전류 수준이 단락 때처럼 초과하면, 도체는 강한 전기 저항계처럼 1000분의 1초 이내에 초전도체 상태를 벗어난다.
오직 정확하게 규정된 잔류 전류만 흐른다.
그래서 한류기는 단락 시 오버 로딩의 손상으로부터 스위치 기어와 같은 모든 다운 스트림 컴포넌트를 보호한다.

초전도 한류기의 큰 장점은 외부 트리거 신호 없이 단락에 반응하는 안전성이다.
트리거링 후 교체하는 다른 장비들과 다르게, 이 초전도 한류기는 단락 문제를 해결하자마자 일반적 작동으로 돌아가 초전도체 상태로 복귀한다.
이 새로운 초전도 한류기는 1만 2000V, 560A 정격 정류로 설계했지만, 장비에 트리거링 현상 없이 2,700A까지도 가능하다.
이러한 장점은 미분탄기의 가동을 시작할 때, 별 문제없이 높은 전류를 끌어 쓰게 하는 중요한 전제 조건이다.

새로운 한류기는 코팅한 컨덕터로 알려진 YBCO(yttrium barium copper oxide)로 만들어진 초전도 테이프를 기반으로 한다.
-180℃보다 더 낮은 온도에서 얇은 세라믹 막은 초전도화돼 전기동보다 만 배 이상 전기를 전도한다.
제2세대 초전도 테이프를 기반으로 한 한류기 부품들은 ENSYSTROB 프로젝트의 일환으로 2년간 개발해 왔다.
이 프로젝트 협력 업체는 Nexans SuperConductors GmbH, 카를스루에 기술연구소, 콧부스와 도르트문트 기술대학교 그리고 바텐폴 에너지 그룹이다.
독일 경제 기술부가 이 프로젝트를 위해 약 130만 유로 상당의 재정을 지원했다.

 

<Energy News>