2023년 김포열병합 상업 가동ㆍ보령복합 5호기도 대체키로
한국형 표준모델 최대 15기 실증…2040년 수소전소터빈 개발
[에너지신문] 한국형 가스터빈이 한국서부발전 김포열병합 발전소에 첫 설치된다.
특히 올해 상반기 중으로 무탄소 발전인 수소 터빈 기술의 기반이 될 ‘수소·암모니아 발전 로드맵’이 발표될 것으로 기대된다.
문승욱 산업통상자원부 장관은 5일 서부발전 김포열병합 발전소 건설현장에서 정하영 김포시장, 박형덕 서부발전 사장을 비롯해 설계용역을 담당한 한국전력기술과 터빈제작사인 두산에너빌리티 등 관계자 100여명이 참석한 가운데 ‘한국형 가스터빈 설치 착수 기념식’을 열었다.
김포열병합발전소에는 두산에너빌리티가 독자기술로 제작한 270MW급 가스터빈이 설치된다. 1500도 이상 고온에서 견딜 수 있는 G클래스급 터빈이다. 여기에 225MW급 증기터빈을 더해 김포열병합발전소 용량은 총 495MW에 이른다. 이곳에서 생산된 전기와 열은 인근 약 50만 세대와 8만 세대에 공급될 예정이다.
산업부는 소·부·장 산업 중 ‘장비 분야의 꽃’이라고 불리는 가스터빈 산업에서 우리 기술을 확보하기 위해 지난 2013년 민·관 합동으로 발전용 가스터빈 기술개발에 착수했으며, 두산에너빌리티는 지난 2019년 11월 독자적으로 순수 국내 기술로 270MW급(DGT6-300H S1) 모델을 개발했다.
GE, 지멘스, 미쓰비시, 이탈리아 안살도 에네르기아 등에 이은 세계 다섯 번째 쾌거였다. 두산에너빌리티를 비롯한 21개 대학과 4개 정부출연연구기관, 230개 중소·중견기업 등이 참여해 이뤄낸 성과이기도 하다.
두산에너빌리티가 2019년 세계에서 5번째로 발전용 가스터빈(H급: 터빈 효율 40%이상) 독자 개발에 성공함으로써 현재 발전용 가스터빈 제작기술을 보유한 국가는 우리나라를 비롯해 미국, 독일, 이탈리아, 일본 5개국이다.
이번에 설치하는 가스터빈은 2020년 1월부터 2021년 11월까지 두산중공업 창원공장에서 전력계통에 연결되지 않은 상태(Off-Grid)로 성능 실증을 수행했다. 김포열병합에 설치후 2023년 7월부터 2025년 7월까지 계통에 연결(On-Grid)해 실제 발전하며, 현장 실증을 진행할 계획이다.
현재 국내에 공급된 발전용 가스터빈 161기는 올해 3월 기준으로 전량 외산 제품에 의존하고 있다. 이번 김포 열병합발전소에 설치되는 가스터빈이 발전 현장에서 가동되는 최초의 국산 가스터빈이다.
우리 정부는 지난 2020년 11월 가스터빈 산업 경쟁력 강화방안 발표하면서 2030년 가스터빈 산업 글로벌 4강 도약 비전을 제시한 바 있다.
한국형 표준복합모델 구축을 위해 최대 15기의 가스터빈을 실증하고 후속 가스터빈 모델 효율을 63%에서 65%로 향상하고, 80MW 중형급 가스터빈 개발 추진과 더불어 2040년까지 대형(300MW급) 수소전소터빈을 개발하겠다는 목표를 제시했다.
아울러 블레이드·베인·대형디스크 등 핵심 고온 소재부품의 역량 확보를 위한 R&D를 병행하고 부·울·경을 중심으로 가스터빈 혁신 클러스터로 조성할 계획이다.
두산중공업은 2025년 6월까지 370MW급(DGT6-300H S2) 대형 가스터빈을 개발하고, 2025년말까지 380MW급(DGT6-300H S2+) 대형 가스터빈 표준복합모델을 개발해 한국중부발전의 보령복합화력 5호기 대체 발전소에도 적용할 예정이다.
서부발전은 분산전원으로서 가스복합발전의 활용도가 높은 만큼 향후 한국형 가스복합발전소의 해외수출도 추진할 계획이다.
박형덕 서부발전 사장은 “국내 최초로 한국형 가스복합발전 시대를 열게 될 김포열병합발전소는 앞으로 국산 표준가스복합의 성능향상과 운영기술개발의 초석이 될 것”이라며 “한국형 가스복합발전소 구축이 국내 발전산업 생태계를 활성화시키는 계기가 될 것으로 기대한다”고 말했다.
한편 이날 정부는 무탄소 발전산업의 글로벌 경쟁력 강화를 위해 올해 상반기 중으로 ‘수소·암모니아 발전 로드맵’을 발표할 계획이라고 밝혔다. LNG 가스터빈 기술은 무탄소 발전인 수소 터빈 기술의 기반이 된다는 점에서도 중요한 의의가 있다.
한국형 가스터빈 기술개발 과정에서의 노하우를 기반으로 수소터빈 상용화에도 성공해 수소경제 선도국가로의 도약하겠다는 것이다.
문승욱 장관은 “기후변화 대응과 탄소중립 달성을 위해서는 규제가 아닌 우리 산업의 경쟁력 강화가 중심이 돼야 한다”고 강조하고 “가스터빈 기술 자립화는 지역산업 생태계구축, 부품･소재 경쟁력 강화, 일자리 창출 등 경제적 측면 뿐만 아니라 에너지안보 측면에서도 매우 중요한 과제”라고 밝혔다.
