충남 당진에 위치한 당진화력본부는 한국동서발전(주)의 기저발전소로 1993년에 건설사무소를 개소해 현재 1~6호기가 3,000MW의 설비용량으로 전력을 생산하고 있으며, 지난해에는 7,8호기(500MW*2)의 준공이 완료돼 1,000MW의 설비용량을 더 확보하게 됐다.
이로써 4,000MW급의 세계적인 발전소로 거듭나게 된 당진화력본부는 안정적인 전력공급과 효율적 설비운영으로 고품질, 저원가 전력생산, 환경친화적 발전소 운영으로 지역발전에도 기여하고 있다. 또한 현재 추진 중인 9,10호기가 준공되면 6,000MW급의 세계적인 발전소가 될 것으로 전망된다.
초초임계압 설계를 적용한 에너지 절약형 고효율 발전소로 건설한 당진화력 7,8호기는 연간발전량 80억kWh로 수도권에 안정적인 전력을 공급하기 위해 노력하며 정부의 전력수급안정대책에 부응하고 있다.
지역사회와 함께하는 기업을 추구하는 당진화력본부는 7,8호기 건설로 발전소 주변지역주민 생활여건 개선 및 지방자치단체의 재정자립도 향상에도 기여했다. 특히 건설기간 중 연인원 약 150만명의 일자리 창출과 지역 지원 사업 및 지방세 납부 등으로 지역경제 활성화에 앞장서고 있다.
탈황, 탈질설비 및 전기집진기 설치, 배출가스 자동측정 시스템, 원격측정 시스템 도입 등 환경영향도 최소화한 당진 7,8호기는 정부의 환경 정책에 부응해 환경보전을 최우선으로 건설됐다.
당진 7,8호기, ‘국제적 모델발전소’ 구축 중점 추진
올해 기술본부 차원에서 가장 중점을 두고 추진하고 있는 사업은 모델발전소 구축이다.
동서발전 주성철 본부장은 “1980년대부터는 발전설비 규모가 대용량화되고 첨단 컴퓨터기술을 활용한 제어설비가 채용돼 운전 편의성과 효율을 크게 향상시키는 발전을 이룬 반면 발전설비 고장은 상대적으로 감소폭이 작다”며 “발전소에는 수많은 첨단설비들이 설치돼 고온고압(596℃, 246㎏/㎠)의 증기를 생산하고 터빈발전기를 고속회전(3600회전/분)시켜 전기를 생산하기 때문에 작은 실수가 고장으로 귀결되는 경우가 많다”고 지적했다.
<그림1> 발전설비구성 물량현황(2개호기 기준)
주 본부장은 “발전소 고장원인을 인간행동 중심으로 분석해 보면 모든 고장은 조직, 인력, 절차, 설비 등에 기인하고 분야별로는 수십 가지의 원인을 내포하고 있어 근본적인 원인제거가 없으면 고장은 재발하게 된다” 며 “단순한 고장이라도 그 원인을 정밀하게 분석해 보면 인적실수와 설비 상 문제점이 복합적으로 작용해 고장으로 연결된 것을 발견하게 되고 그중 하나라도 제거된다면 고장은 방지할 수 있게 된다”고 설명했다.
이에 따라 동서발전은 조직, 인력, 절차, 설비 분야별 고장원인을 근본적으로 제거하기 위해 다양한 기법을 개발했고, 전체 발전소 적용에 앞서 당진화력 7,8호기를 모델로 선정하고 그 효과를 검증할 계획이다.
당진 7,8호기는 세계에서 가장 효율적인 업무절차와 첨단의 하드웨어, 소프트웨어를 설치, 운영할 계획으로 이미 통합제어설비(ICMS), 통합전기제어설비(ECMS)가 설치되어 있고, 국내 최초로 발전소 자동 기동정지시스템(APS)을 개발, 운영해 운전편이성을 높이고 있다.
또한 발전부문의 ERP인 운전정비관리시스템(POMS), 인공지능제어시스템(Artificial Intelligence Control System), 실수방지시스템(Fail Safe/Fool Proof Control System) 등이 완성되면 국제적 모델발전소가 될 것으로 전망된다.
동서발전은 전력산업의 변환기에 공기업으로서 역할을 충실하게 수행하기 위해 ‘안정적 전력공급’, ‘적정수익 확보’, ‘미래변화 대응’ 등을 중점적으로 추진하고 있다.
우선 전력수요가 집중되는 하절기에 차질 없는 전력공급을 위해 6월 말까지 모든 발전소의 예방정비공사를 완료토록 하고 불시고장 방지를 위한 제반대책을 수립, 시행하고 있다.
또 발전설비 고장은 전력공급의 안정성을 해치기도 하지만 플랜트 열소비율을 증가시켜 발전원가가 상승하기 때문에 적정수익 확보를 위한 설비측면의 과제로 발전설비 고장예방에 주력할 방침이다.
아울러 전력거래 제도, 탄소배출 규제, 신재생에너지 발전 등은 향후 수년간 큰 변화가 예상되고 발전설비의 가동률과 판매수익에 큰 영향을 미치기 때문에 정책적 대응에 주력하고 있다.
동서발전 기술본부는 올해 새로운 개념의 고장분석 도구인 HOPE 기법을 활용해 고장발생 메카니즘을 해석하고 도출된 원인을 근본적으로 제거해 무고장 운전을 시현하기 위한 ‘발전설비 무고장 대책’을 추진하고 있다.
발전부문의 ERP시스템인 ‘발전설비 운전정비 관리시스템(POMS, Plant Operation&Maintenance System)’과 ‘인공지능형 발전설비 제어시스템’ 구축사업을 통해 발전설비 운영효율을 향상시킬 계획이다.
또 단위용량 100만kW급 발전소로서 향후 석탄화력 주력설비가 되고 후속사업의 모델이 될 당진화력 9,10호기 건설사업은 그동안 축적된 기술과 경험을 최대한 활용하고 최신의 선진기술을 적용할 방침이며 올해는 플랜트 기본설계와 주기기 발주를 추진할 계획이다.
아울러 기후변화협약 대응을 위해 추진 중인 당진 해양소수력 발전, 일산 연료전지 발전, 울돌목 조류발전 등과 울산화력, 호남화력 등 노후발전소의 수명평가에 따른 후속사업을 추진할 계획이다.
