관련 통계자료 다운로드 고효율 발전설비 세계시장 전망
청정화력발전은 강한 압력을 가해 물이 끓는 현상없이 바로 증기로 변하는 임계압을 넘어선 상태에서 보일러를 가동하는 초임계압방식 화력발전을 말한다. 임계압(증기압력 225.65㎏/㎠, 증기온도 374도)보다 높은 증기를 사용해 효율이 높다. 연료 사용량이 적고 탄소발생이 적은 친환경발전소다.
초임계압발전은 초초임계압, 극초입계압 등으로 그 효율을 더 높여가고 있다. 최근 국내 신규 발전소에서 속속 도입되고 있는 초초임계압 방식은 발전설비 규모 1000㎿급으로 원자력과 어깨를 견줄 정도다.
국내외 많은 발전소가 장기운전으로 효율감소·설비고장·발전정지에 따른 수명연장과 성능개선 작업이 한창인 지금 가장 적절한 대안으로 초임계압 방식의 고효율 발전이 지목되고 있다.
정부가 ‘그린에너지 전략 로드맵 2011’에 ‘청정화력발전’을 별도로 분류한 것도 이런 이유다.
로드맵은 향후 중국과 OECD 이외 국가의 에너지 수요가 급증하면서 화력발전의 필요성이 증대될 것으로 예상하고 있다. 특히 발전용 가스터빈 시장은 향후 10년간 전체 터빈시장의 약 46%를 점유하고 그중 대형 가스터빈의 중요성은 더욱 커질 것으로 전망하고 있다. 현재 EU·일본·미국 등 선진국들은 정부 주도로 극초임계압 발전설비 개발 연구를 추진하고 있으며 2015년 상용화를 목표로 하고 있다.
지식경제부는 로드맵에 따라 △한국형 100㎿ 고효율 가스터빈 △복합화력발전용 200㎿ 가스터빈 △가스터빈 고성능 고온부품 △노후발전소 초청정 고효율 전환기술을 단기품목으로 정하고 우선 개발을 추진한다. 고효율 발전의 핵심 설비인 가스터빈 위주로 기술력을 확보함과 동시에 아시아권의 노후설비 교체시장을 공략한다는 전략이다.
장기적으로는 700㎿급, 열효율 46% 이상, 증기온도 700도 이상의 극초임계압 화력발전 독자 설계 및 실증발전소를 건설하고 지능형 유지관리 시스템을 연동한 스마트 발전소 운전시스템을 적용할 계획이다.
극초임계압은 초내열합금 대형 단조품·이종용접 공정기술 등 고성능 고온부품 및 기술 국산화를 추진한다. 스마트 발전소 운전시스템은 발전과 IT의 융합 분야로 경쟁국 대비 뒤처져 있는 진단기능·추론엔진·신호처리 등의 원천기술을 확보해 유지보수 관리 비용 및 해외 진출 시 로열티 지불을 줄여나갈 방침이다.
정부는 이를 통해 2015년까지 청정화력발전 시장점유율을 7%까지 확대하고 수출은 9064억원, 내수는 1만7390억원까지 끌어올릴 예정이다. 2030년까지는 시장점유율 15%, 수출 28만5650억원, 내수 10만4950억원을 목표로하고 있다.
유석현 청정화력발전 분과위원장은 “국내는 최근에서야 초초임계압 방식이 조금씩 도입되고 있다”며 “핵심 기술인 가스터빈은 물론이고 이를 뒷받침하는 초고압·고열 분야 기술 확보도 중요한 만큼 전 산업군이 합심해서 성장해야 한다”고 밝혔다.
고효율 발전설비 세계시장 전망
조정형기자 jenie@etnews.com
