미래 전력 계통을 안정적으로 운영하기 위해서는 전력의 흐름을 제어할 수 있는 HVDC 기술이 반드시 필요하며 그중 핵심은 전압형 HVDC 기술이다.
기존 전류형 HVDC 타입은 저비용,대용량등으로 대세를 이뤘으나 전압형 HVDC의 급격한 기술발전으로 2010년 이후 시장을 주도하는 기술로 자리잡았다.
기존 전류형 HVDC는 양방향 전력제어가 어렵고 넓은 설치면적을 요구하는 단점을 보유함에 반해, 전압형 HVDC는 기존 HVDC 단점을 모두 극복할 수 있으며 나아가 계통 전압 제어, 계통 안정도 측면에서도 전류형 HVDC가 가지지 못한 추가적인 장점을 보유하고 있으며 제주와 같은 육지와 분리된 곳에서는 블랙스타트와 같이 전면정전시 최초 기동을 할 수 있는 특수한 기능도 갖춘 차세대 미래전력 기술이다.
국내에서는 전류형 HVDC 제주 #1,2 연계선, 북당진~고덕HVDC 3개 선로를 운영중에 있으며 현재 운영중인 전압형 HVDC 전무한 실정이다. 그러나 우리나라 국토 면적, 전력계통의 크기, 신재생에너지의 확대, 세계적 기술동향으로 보았을 때 전압형 HVDC가 국내에서도 대세가 될 전망이다.
재생에너지 연계의 장점을 활용하여 전압형 시장은 급격히 성장하고 있으나 지멘스, 히타치, GE 등 해외선진사에 의해 선점되고 있다. 해외 제작사에 HVDC 기술을 의존하는 구도와 국내 제작사 부재는 전력계통의 안정성과 연관될 수밖에 없다.
따라서 한전 및 국내 업계도 세계시장의 흐름에 발맞춰 전압형 HVDC의 국산화를 위한 본격적인 연구개발에 나섰다.
한전은 2013년부터 전압형 HVDC 국산화 기술개발을 진행 했으며 2015년도에는 HVDC 국책과제 예타를 통과하였고 2019년에는 한전`효성간 전압형 HVDC 기술 국산화 협약을 체결했다.
효성중공업은 한전 양주 변전소에서 HVDC (전압형) 국산화를 위해 전력을 쏟고 있다.
설비용량은 ±120kV 200MW BTB (Back to Back)다.
과제 진행 현황을 보면 국가과제에는 효성,한전,전기연구원등이 10개 산.학.연 기관으로 구성되어 있으며 ‘22년 12월 변환설비 국산화 개발을 완료 했으며 지난해 말 설치 및 설치기자재 자체시험을 완료했다.
올 3월까지 온라인 시험 및 계통연계 시험을 완료하고 내년 3월 까지 실증 시운전 완료후 본격 상업운전 개시 예정이다.
과제 완료시에는 전력조류 제어 변환소별 독립적으로 전압제어,선로 과부하 해소 및 고장파급 방지를 통한 수도권 계통 안정화에 기여케 된다.
또 전압형 HVDC 전주기에 대한 기술확보(국산화)를 통한 국내 HVDC 생태계가 조성되며 향후 국내 HVDC 기술 수요 대처 및 해외 수출에 기여케 된다.
LS ELECTRIC(일렉트릭)이 GE(제너럴일렉트릭)과의 HVDC(High Voltage Direct Current ; 초고압직류송전) 사업 파트너십 강화를 통해 국내는 물론 글로벌 시장 동반 공략에 나선다.
LS일렉트릭은 지난 24일 LS용산타워에서 GE의 전력 및 재생에너지 사업을 영위하고 있는 Vernova(베르노바)와 전압형 HVDC 글로벌 사업 협력을 위한 업무협약(MOU)를 체결했다고 밝혔다.
오재석 LS일렉트릭 전력CIC COO(사장)과 요한 빈델레(Johan Bindele) GE 베르노바 사장 등 관계자들이 참석한 체결식에서, 양사는 LS일렉트릭의 HVDC 생산 인프라를 활용해 글로벌 시장 수요에 동반 대응키로 합의했다.
협약에 따라 양사는 LS ELECTRIC 부산사업장을 비롯한 초고압 변압기 생산 인프라를 적극 활용해 글로벌 고객이 원하는 제품을 적기에 공급하고, 더 나아가 GE 베르노바의 글로벌 기술력과 인지도를 국내 전압형 HVDC 시장 확대에 활용할 수 있도록 파트너십을 보다 강화한다는 계획이다.
‘송전기술의 꽃’으로 불리는 HVDC는 발전소에서 생산되는 교류 전력을 전력변환기를 이용해 고압의 직류 전력으로 변환시켜 송전한 뒤 수전점에서 교류전력으로 다시 변환해 공급하는 기술로, 기존 교류 송전에 비해 장거리 대용량, 전력흐름 제어, 전자파를 발생시키지 않는다. 특히 전압형 HVDC는 기존 전류형 HVDC에 비해 실시간 양방향 전력흐름을 제어할 수 있으며 계통운용 및 계통안정화에도 유리해 최근 유럽, 미국 등지의 대규모 재생에너지 단지를 중심으로 대거 도입되고 있다.
GE 베르노바는 프랑스에 본사를 두고 초고압 전력기기 및 HVDC 분야 글로벌 제조기업으로, 최근 전압형 HVDC 시장이 급속도로 확대되고 있는 유럽, 미주 지역에서 급성장하고 있다.
LS ELECTRIC은 2011년 총 1,100억원을 투자해 부품 입고부터 성능검사, 조립, 시험, 시운전까지 가능한, 국내 최초의 HVDC 전용공장을 부산에 마련한 이후 핵심설비 국산화를 주도한 바 있으며, 최근에는 해외 HVDC 시장에서도 수주를 확대하고 있다.
오재석 LS일렉트릭 사장은 “베르노바와는 2013년부터 국내 전류형 HVDC 사업에 함께 참여한 이후 긴밀한 협력관계를 유지해왔다”며 “이번 MOU를 기점으로 초고압 전력기기 경쟁력을 강화하는 동시에 미래 전력산업 전문 인프라 기업으로 동반 성장해 나갈 것”이라고 말했다.