탄소중립 달성을 위해서는 풍력발전 신뢰성을 담보할 수 있는 객관적인 평가인증체계가 필요하다. 국내 연구진이 이를 위한 세계 최대 규모, 국내 최초 시험 장치와 평가기술을 개발했다. 풍력발전 보급에 탄력을 더할 전망이다.
한국에너지기술연구원은 김병기 전력시스템연구팀 연구원팀이 세계 최대 용량 풍력발전기를 평가할 수 있는 12MVA급 저전압·고전압 보상기능 시험 장치를 개발, 국제 표준에 부합하는 IEC-61400-21-1(풍력발전기 특성 측정 국제표준) 기반 계통연계 평가기술을 개발했다고 9일 밝혔다.
낙뢰나 접촉 등 사고로 계통 전력선 전압이 순간적으로 낮아지거나(저전압) 높아지는(고전압) 상태가 발생하면, 연결된 풍력발전기는 가동이 중단되고 정전을 초래할 수 있다. 저전압 및 고전압 보상기능을 갖춰야 한다.
그러나 국내에서는 저전압과 고전압 보상기능을 동시에 평가할 수 있는 현장 평가용 시험장비를 갖추고, 평가를 수행할 수 있는 기관이 없었다.
에너지연은 형식시험 평가를 국내 인증받을 수 있는 체계를 마련했다. 올해 모든 시험을 국산화할 예정이다.
연구팀은 플라스포와 협업해 국내에서도 세계 최대 규모 풍력발전기를 시험평가 할 수 있는 장비와 기술을 개발했다. 풍력발전기 내 탑재된 저전압·고전압 보상기능을 현장에서 평가할 수 있다. 장비는 단권변압기 형태로 개발, 컨테이너 1대로 콤팩트하게 구성했으며, 반영구 사용 가능하다.
이에 더해 연구원은 IEC-61400-21-1 기반 계통연계 적합성 시험평가에 관련한 시험장비 보유 및 시험평가 능력을 인정받아, 저전압·고전압 보상기능시험을 포함하는 계통연계 적합성 시험을 위한 KOLAS 인정서를 획득했다.
올해부터는 풍력발전기의 계통연계 적합성 시험을 국내에서도 진행할 수 있는 체계를 구축했다.
김종남 에너지연 원장은 “세계 최대 용량의 12MVA 저고전압 시험장비와 계통연계적합성 시험평가 기술은 우리나라가 주도하는 탄소중립이 실현될 수 있도록 향후 풍력발전의 대형화 및 신재생에너지 보급 확대에 기여할 것”이라고 말했다.
한편 이번 연구는 3년간 산업통상자원부 한국에너지기술평가원 에너지기술개발사업의 지원을 받아 수행됐으며, 플라스포, 한양대, 대한전기협회가 공동연구기관으로 참여했다.
김영준기자 kyj85@etnews.com
