[한국에너지신문] 에너지를 가장 효율적으로 사용하는 방법은 버려지는 에너지를 줄이는 것이다. 이 원리에 가장 적합한 것이 열병합발전이다. 하나의 에너지로 두 가지 에너지인 전기와 열을 생산하는 것이 열병합발전의 원리다.

1차 에너지로 발전기를 돌려 전기를 생산하고 이 과정에서 생성되는 더워진 증기를 열에너지로 사용하니 에너지의 낭비가 줄어든다. 1석 2조이다. 발전원으로 사용되는 1차 에너지도 최근 친환경 브릿지 연료로 평가되는 LNG를 사용하니 환경오염도 없다. SK E&S가 8200억원을 투자해 지난해 3월 준공한 위례열병합발전소를 언론에 공개했다. 

하이브리드 냉각탑·비산 저감기술 도입
연평균 NOx 배출량, 기준치 15%도 안돼
위례신도시 등 5만3천세대에 전력·열 공급
SK E&S 직도입 LNG 사용해 원가 절감

지난달 29일 위례신도시로 가는 길은 며칠간 이어진 뿌연 하늘이 아직 계속되고 있었다. 

발전소 입구에 위치한 전광판이 현재 발전소에서 발생하는 질소산화물(NOx)의 농도를 실시간으로 표시하고 있다. 현재 4.0ppm. 발전소가 환경 보존을 위해 다양한 노력을 하고 있음을 한눈에 알 수 있었다. 실시간 모니터링을 통한 공표로 친환경성을 강조하는 것이다. 

위례열병합발전소는 하이브리드 냉각탑과 비산저감기술을 도입한 최신식 친환경 발전소이다. 발전소에서 나오는 수증기 발생을 최소화하기 위해 최신 저감장치인 SCR을 설치해 연평균 질소산화물 배출량을 법적 기준 20ppm 대비 약 7분의 1 수준으로 관리한다. 강화된 환경기준 10ppm을 적용해도 절반 수준에 불과하다.

하남시 위례동에 위치한 위례열병합발전소는 450㎿의 전력과 시간당 238Gcal의 열을 생산해 위례신도시 4만 4000세대, 서울시 거여·마천동 9000세대에 공급한다.
발전소 내부에 들어서니 거대한 터빈이 돌아간다. 

위례열병합발전소는 LNG를 사용해 1차로 가스터빈을 돌린다. 가스터빈을 통해 전력을 생산하고, 이때 발생한 폐열은 폐열회수보일러(HRSG)로 모아져 증기터빈으로 보내진다. 증기터빈에서는 회수된 폐열(증기)을 활용해 다시 전력과 열을 2차로 생산한다.

일반 발전소가 가스터빈을 돌려 전력을 한 번만 생산하는 반면, 열병합발전 시스템은 폐열을 회수해 재사용하는 단계를 거쳐 전력을 2차로 생산하고 열을 동시에 생산하기 때문에 에너지 이용 효율이 높다. 일반 발전소 효율이 50% 정도인 것에 비해 위례열병합발전소의 효율은 80%에 달한다.

이성훈 위례에너지서비스 경영지원본부장은 “위례열병합발전소는 최신형 발전기를 사용해 효율이 높아 집단에너지사업자 중 급전 순위 1위”라고 설명했다.

또한, 발전소는 SK E&S가 직도입하는 LNG를 터빈 발전에 사용한다. 이를 위해 다른 민간발전사에는 필요 없는 ‘거버너스테이션’을 설치, 직도입한 천연가스를 발전 용도에 맞게 조절한다. SK E&S는 연간 30만 톤의 LNG를 보령터미널로 들여와 발전 원가를 낮춰 발전 효율과 사업성을 높이고 있다.

지역난방을 담당하는 집단에너지 사업의 특성상 주민들과의 소통도 강조하고 있다.
발전소 중앙관제실에서 실시간 모니터링 시스템인 TMS를 설치해 환경부 산하 한강유역환경청에 현재 대기오염물질 배출량을 실시간으로 공개한다. 주민들이 눈으로 오염도를 확인할 수 있도록 한 조치이다.

황명상 위례에너지서비스 발전운영팀장은 “환경오염도를 실시간으로 공개하는 것은 친환경 발전소라는 자신감의 방증”이라고 말했다.

이 발전소는 분산형 전원의 장점도 지닌다. 원전이나 대형 화력발전소는 송전시설이 필요하다. 반면 위례발전소는 생산한 전력을 변전소까지 연결하는 전탑과 소비자들에게 전달할 대규모 전선이 필요하지 않다.

따라서 최근 송전시설 문제로 발생하는 사회적 비용 손실도 줄어든다. 송전계통 제약의 문제가 발생해도 자생적으로 도시 내부에서 해결도 가능해진다.

생산한 전기와 열을 대부분 주변 지역에 공급하기 때문에 공급비용도 줄어들고 이를 토대로 지역민들의 갈등과 불만을 해소할 수 있는 다양한 방안도 마련할 수 있다.

정부도 지난해 8차 전력수습계획을 발표하고 향후 대형 발전소 건설보다 분산형 수요관리를 위해 공급을 넘어 주어진 에너지를 효율적으로 사용하는 방안을 고심하고 있다. 

기존 대규모 중앙공급방식에서 벗어나 소규모 분산형 전원이 다가올 에너지 문제의 해결책이란 생각이다. 

산업통상자원부가 내년부터 앞으로 20년간의 에너지전환 종합비전을 구체화할 ‘제3차 에너지기본계획’ 착수에 돌입했다. 이 계획의 기본 축 중 하나가 열병합발전의 확대다.

발전소 투어를 함께 한 류범희 위례에너지서비스 대표는 “발전소 주변 주민들과 상생하기 위해 다양한 방안을 계획 중”이라고 말했다. 또한 “에너지 빈국인 우리나라에서 효율이 높은 발전을 사용하는 것이 에너지 업계가 나아갈 방향”이라고 강조했다.