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[르포]서부발전,군포변전소가 '의왕 연료전지 단지'로 재 '탈바꿈'


친환경 마을단위 연료전지 공급...마을, 아파트 단지 등 전기, 가스공급 가능
에너지 취약층 위한 대책으로 다양한 모델창출

이형근 기자 | 기사입력 2021/07/27 [17:26]

[르포]서부발전,군포변전소가 '의왕 연료전지 단지'로 재 '탈바꿈'


친환경 마을단위 연료전지 공급...마을, 아파트 단지 등 전기, 가스공급 가능
에너지 취약층 위한 대책으로 다양한 모델창출

이형근 기자 | 입력 : 2021/07/27 [17:26]

▲ 옛 군포변전소 자리가 '연료전지 설비'로 새롭게 탄생했다. 서부발전은 국가철도공단의 부지에 연료 발전 설비를 건설했다. (사진=이형근 기자)  © 국토매일


[국토매일=이형근 기자] 옛 군포변전소 부지가 ‘열공급형 연료전지 (SOFC)설비’로 재탄생하고 전기와 가스를 공급하게 된다. 이름하여 ‘철도시설공단 의왕연료전지 발전설비’건설은 서부발전이 발주하고 SK에코플랜트가 시공사로 참여해 현재공사는 99.96%공정률을 보이고 있는 가운데 상업운전 중에 있다.

이 현장은 친환경 발전소로 종래 석탄이나 LNG연료가 아닌 3.3㎾연료전지 33개를 연결해 발전용량 9.9㎿를 생산하는 시설이다. 이 발전설비가 8월11일 준공하게 되면 연간 발전량은 8만 95㎿h로 이용률 95%를 자랑하게 된다.

 

현재 서부발전은 SK에코플랜트로부터 지난 2021년 7월 14일 인수성능시험을 개시했고 인근 2만 3000가구에 전기와 가스 공급을 시험 중에 있다.

 

▲ 연료전지단지 구조는 옛 변전소 건물을 개량하고 그 자리에 새로 설비를 넣는 작업 부터 시작해 2만 3000가구에 공급될 예정이다. (그림=SK에코플랜트)  © 국토매일


오는 8월 11일 준공을 앞두고 설비 안정화를 위한 마무리 작업이 한창이다. 이 프로젝트는 2020년 6월 EPC계약에 이어 8월 본공사착공, 11월 연료전지 입고, 2021년 5월 수전 및 시운전 Start을 거쳐 오는 8월 준공예정이다.

 

이번 사업을 지휘하고 있는 한국서부발전 손성기 신재생건설사업 단장은 “이번 사업은 지난해 6월 사업을 개시해 올해 7월사용 전 검사까지 완료했다”면서 "성공적인 준공을 위해서는 설비 안전화에 온힘을 쏟고 있다“고 말했다.

연료전지의 발전원리는 물을 전기분해하면 전극에서 수소와 산소가 발생하는 원리를 역으로 이용해 수소와 산소의 화학반응을 통해 전기를 생성하는 방식으로 오염물질 배출을 없애는 친환경 신재생 에너지 설비이다.

 

▲ 의왕연료전지 설비는 지역에서 열과 전력 에너지를 한꺼번에 공급할 수 있는 장비로 에너지 복지에 이바지 할 것으로 기대된다. (도표=SK에코플랜트)  © 국토매일

‘의왕 연료전지 발전설비’는 발전용량 9.9㎿로 300㎾짜리 연료전지가 33개 연결되어 있다. 발전 설비 구성은 모두 8개로 5개의 연료전지가 전기출력을 얻기 위해 단위 전지를 직렬로 쌓아올린 본체인 스택이며 한 개는 개질기로 화석연료로부터 수소를 분리시키는 장치이다.


이것을 거치고 나면 AC 모듈에 이른다. 이것은 연료전지에서 나오는 직류 전기를 교류로 변환 시키고 탈황 모듈을 거치면 도시가스 내 황 성분을 제거한 채 LNG 가스는 도시가스로 공급된다.

이 설비가 가진 장점은 30m 떨어진 곳에서 심야의 주거지역 수준에 미치는 낮은 소음, 연소과정은 없어 질소산화물 (NOx), 황산화물 (SOx) 등 배출물의 걱정을 안해도 된다.

 

또 기존 석탄화력에 비해 이산화탄소 발생율은 34%, 천연가스 발전의 61%에 그친다는 것이며 이 밖에 기후조건에 상관없이 설비 이용률이 95% 이상까지 올라가 안정적인 에너지 공급을 할 수 있다는 것이다.


서부발전이 이번 ‘의왕 연료전지 발전소’를 건설한 것은 ‘그린 뉴딜 RE 3025 로드맵’의 하나이다. 발전사들은 신재생 에너지를 활용해 발전의무할당제 (RPS) 비율을 오는 2030년까지 28%로 높이는 걸 목표로 하고 있으며 서부발전이 ‘열공급형 연료전지 (SOFC)'로 RPS 비율 가운데 14.5%를 차지하고 있다.

 

따라서 서부발전은 열공급형 연료전지 사업의 노하우를 축적하면서 중·소규모 발전설비 시장을 개척할 수 있게 됐다.

서부발전이 연료전지 사업에 진출한 것은 지난 2014년부터. 서부발전은 그 해 서인천 1단계 부터 5단계 까지 사업을 추진해왔으며 이어 천안 청수, 화성 남양, 의왕까지 꾸준하게 진행해 현재 연료전지 발전 용량이 111.9㎿ 규모 까지 확대했다.

서부발전은 지난 2021년 6월 화성남양 연료전지 사업은 설비용량 20.24㎿규모의 시설을 준공했으며 이어 경기도 화성 양감면 송산리 일대에 총 80MW규모의 세계최대규모의 연료전지 발전소가 오는 2022년 3월 착공해 2024년 준공 예정으로 추진 중에 있다.

SOFC 전지는 블룸 퓨어셀 제품으로 미국의 실리콘 밸리, 소프트 뱅크 사옥 발전시설을 비롯해 쇼핑몰 발전 시설로 사용되고 있다.


국내에는 중소발전 시설 또는 지역단위 발전시설로 활용되면서 또 다른 비즈니스 모델로 부상하고 있다. 대표적으로 SOFC 연료전지가 대단지 아파트 발전 시설로 공급되는 등 중소형 발전시설로 활용되고 있다.

 

이 외에 서부발전은 “마을형 외에 도시재생형, 수소융합형, 스마트팜 연계형 등” 으로 “수요처 다각화도 도모해 지역 여건에 맞는 SOFC 발전시설을 추진할 예정”이다.

 

▲ 제어설비는 옛 변전실 내부에 설치돼 상업운전을 개시하고 있다. (사진=이형근)  © 국토매일


-안전시설 개량으로 꾸준한 공급 가능하게 만들어

 

군포변전소 시설은 전체가 개량된 상태다. 사업은 지장물을 걷어내고 변전소 사무실을 개량하는 것부터 시작했다. 변전소 사무실은 내진설비까지 완료된 상태로 현재 상업 운행을 위한 준비를 마쳤다.

현재 발전소는 산업안전보건공단과 전기안전공사가 참여해 안전점검을 마친 뒤 상업 운전중에 있다. 발전소 사무실 현관 앞에는 매일 전력생산량이 숫자로 공개되고 있다. 이 사무실은 과거 변전소에서 쓰던 것이지만 현재 내진설비까지 갖춰 새롭게 개량을 마친 상태이다.


서부발전 손 단장은 앞으로 계획에 대해 “현재 마을형 연료전지 사업모델을 적용해 충남과 강원 지역 등 3개 예정 부지를 발견했다”면서 “충남부터 우선 사업으로 선정해 지역주민에게 수용성여부를 확보하고 있다”고 설명했다.


‘의왕 연료전지 발전소’ 건설을 담당하고 있는 시공사 SK에코플랜트 한승래 소장은 “사업은 연료전지를 제 위치에 놓는 작업을 하는 게 중요했다”면서 “변전소 지장물을 걷어내고 그곳에 연료전지 지장물을 설치하는 과정에서 정확한 위치를 확보하고 맞추는 공정이 매우 중요했다”고 소외를 밝혔다.


한 소장은 연료전지 현장에 지난 2014년부터 참여했다. “당시 시장 규모가 작았고 생소했다”면서 “7년만에 시장이 확대될 줄 몰랐다”고 너털 웃음을 짖기도했다.

SK에코플랜트는 현재 서부발전이 발주한 익산 현장도 함께 참여하고 있다. 이어 그는 “공정이 겉으로 듣기에 쉬워 보이지만 위험은 어디에나 존재한다”면서 “내년부터 시행되는 중대재해 처벌법에 대비해 ‘6대 안전 부적합’과 ‘안전 골든룰’을 갖춰 위험 요소를 없애고 있다”며 안전에 대한 예방에 만전을 기하고 있다는 설명이다.

이 발전시설이 준공되면 총사업비 약 1,5%에 해당되는 10억 원과 기본지원금 4억 원이 20년간 지역주민에게 지원된다. 또 지방세 80여억 원이 발생하는 등 지역경제 활성화에도 기여할 전망이다.

 
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