- 에너지硏, 세계 최대 용량 신재생에너지 저·고전압 보상 시험장치 개발

4.3MW급 풍력발전기 대상 12MVA급 LVRT/HVRT 시험장비.[한국에너지기술연구원 제공]
4.3MW급 풍력발전기 대상 12MVA급 LVRT/HVRT 시험장비.[한국에너지기술연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 탄소중립 달성을 위한 전 세계적 풍력산업의 가파른 성장 속 국내 풍력산업의 성장을 위해서는 끊임없는 기술개발뿐 아니라, 풍력발전의 신뢰성을 담보할 수 있는 객관적인 평가인증체계가 필요하다. 국내 연구진이 세계 최대 규모의 국내 최초 시험 장치와 평가기술을 개발해 풍력발전 보급에 탄력이 가해질 전망이다.

한국에너지기술연구원 전력시스템연구팀 김병기 박사 연구팀은 세계 최대 용량의 풍력발전기를 평가할 수 있는 12MVA급 저전압·고전압 보상기능 시험평가 장치를 개발했다고 9일 밝혔다.

계통 전력선에 낙뢰, 외물 접촉 등 사고에 의해 전압이 순간적으로 낮아지거나 높아지는 상태가 발생하면, 전력계통에 연결된 풍력발전기는 가동이 중단되고 악화 시 전력수급 불균형으로 정전을 초래할 수 있다. 풍력발전기는 순간전압 상승·강하에 의한 계통 탈락을 방지하기 위해 이상 전압을 보상(극복)할 수 있는 저전압·고전압 보상기능을 보유해야 한다.

국내에서는 저전압‧고전압 보상기능을 동시에 평가할 수 있는 현장평가용 시험장비의 보유와 시험평가를 수행할 수 있는 기관이 없었다. 또한 코로나로 인해 해외 기관을 통한 인증 및 시험활동이 원활하지 못해 국산 풍력발전기의 설비 보급 지연 및 경쟁력확보가 어려운 상황이다.

연구팀은 참여기업인 플라스포와 협업을 통해 국내에서도 세계 최대 규모의 풍력발전기를 시험평가 할 수 있는 장비와 기술을 개발했다. 즉 계통의 전압이 크게 변동 시 계통으로부터 대규모 풍력발전기의 탈락 현상을 방지하기 위해 풍력발전기 내 탑재된 저전압·고전압 보상기능을 현장에서 평가할 수 있는 시험 장비와 기술을 개발했다.

기존 국내 보유 시험장비는 저전압 보상기능 시험만 가능한 5MVA급 장비다. 이번에 연구팀이 개발한 장비는 저전압·고전압 시험이 동시에 가능하며 용량도 세계 최대 용량인 12MVA로 확장해 향후 국내에 도입되는 모든 풍력발전기의 저전압·고전압 보상기능 시험이 가능하다.

에너지연 연구진이 12MVA급 LVRT/HVRT 시험장비에서 성능평가를 수행하고 있다.[한국에너지기술연구원 제공]
에너지연 연구진이 12MVA급 LVRT/HVRT 시험장비에서 성능평가를 수행하고 있다.[한국에너지기술연구원 제공]

연구팀이 개발한 장비와 기술을 통해 올해부터는 풍력발전기의 계통연계 적합성 시험을 국내에서도 진행할 수 있는 체계를 구축했다. 이에 따라 국내 풍력발전기 회사들의 해외인증 및 형식시험 시 장기간 소요됐던 기간 단축과 풍력발전 기술 보호에 기여할 것으로 기대한다.

김병기 박사는 “개발한 장비와 시험평가 기술로 대단위 풍력발전단지 건설에 필요한 대형 풍력발전기를 대상으로 시험을 진행할 예정”이라면서 “올해 개발되는 8MW급과 개발예정인 10MW급 이상의 국산 풍력발전기 그리고 대규모 신재생에너지원에 대해서도 현장시험평가를 수행할 계획”이라고 말했다.


nbgkoo@heraldcorp.com