도심지 변전소 대규모 토목공사 없이 건설…친환경적인 전력공급
[에너지데일리 송병훈 기자] 한국전력공사(대표이사 사장 정승일)가 도심지 변전소 건설시 대규모 토목공사 없이 친환경적으로 전력을 공급할 수 있는 세계 최초의 ‘23kV 초전도 플랫폼 실증사업’ 착공에 나섰다.
한국전력은 24일 경기도 파주시 선유 변전소에서 김숙철 한전 기술혁신본부장, 이중호 한전 전력연구원장, 김병희 LS전선 이사, 최경달 초전도 저온학회 부회장 등 50여 명의 산학연 관계자들이 참석한 가운데 ‘23kV 초전도 플랫폼 실증사업 착공식’을 개최했다.
이 사업은 2023년 12월 준공을 목표로 경기도 파주시 문산 변전소와 선유 변전소 간에 초전도 스테이션을 신설하고 영하 200℃ 이하로 유지되는 초전도 케이블로 연계해 인근지역에 전력을 공급하는 사업이다.
이날 착공식에서 참석자들은 실증사업의 성공적 추진을 위한 기술과 계획을 공유했다.
이 사업은 저비용 23kV 3상 동축 초전도 케이블 시스템 및 장거리 냉각기술을 개발해 초전도 플랫폼 사업모델 실증을 통해 실계통 초전도 사업 확대 기반 확보를 목표로 하고 있다.
한전 전력연구원은 23kV 3상 동축 초전도 케이블 시스템 개발과 시험, 사업모델 실증을 수행하고, LS전선은 케이블, 접속함 제조, 산업연구원은 경제성분석, 인천대는 보호협조, 창원대는 케이블 및 냉각해석 등을 위탁 수행하게 된다.
내년 12월까지 초전도 플랫폼 설비를 준공하고, 2024년 5월까지 실계통 시험 및 성능평가를 거쳐 같은 해 6월부터 전력설비에 활용한다는 계획이다.
한전에 따르면 신재생에너지의 증가와 급속한 전기화로 인해 전력망을 대폭 확장할 필요가 있고 이를 위한 송배전 설비 투자도 증가할 것으로 전망된다.
이에 따른 전력설비 건설은 대규모 민원 발생과 부지확보 곤란 등 어려움이 많다는 평가다. 따라서 건설 기간을 단축하고 대용량으로 송전이 가능하며 친환경적인 전력 인프라 기술의 개발이 시급하다.
이에 한국전력은 도심지 변전소 건설시 대규모 토목공사 없이 친환경적으로 전력공급 할 수 있는 초전도 플랫폼 실증사업에 착수했다.
초전도기술은 물질을 극저온 상태로 냉각하면 전기저항이 0에 가까워지는 초전도 현상을 이용하는 기술이다.
초전도 플랫폼 실증사업은 초전도 기술을 이용해 에너지 손실이 적은 에너지 송신과 통신이 가능한 기술로 도심지에 소규모 초전도 스테이션(기존 변전소의 1/10 규모)을 설치한 후 외곽의 변전소와 23kV 초전도 케이블로 지중으로 연결해 전력을 공급하게 된다.
현재는 도심지에 대규모 변전소를 건설해 도심 외곽 변전소와 여러 회선의 154kV 전선으로 연계한 후에 주변압기로 23kV로 변압 후 전력을 공급하고 있다.
한전은 이번 실증을 통해 세계 최초로 초전도 기술을 실제 전력계통에 적용할 계획이다.
이중호 전력연구원장은 “실증사업을 성공적으로 수행하면 도심지에서 대규모 토목공사 없이 친환경적인 전력설비를 갖출 수 있다”며, “초전도 플랫폼 실증사업을 통해 재생에너지 확대와 탄소중립 목표 실현에 기여할 것”이라고 말했다.
한편, 한전은 초전도 플랫폼 사업을 통한 기술혁신을 통해 재생에너지의 계통 수용 능력을 확대하고 도심지 초전도 전력계통 사업모델 개발을 목적으로 2017년부터 ‘23kV 3상 동축 초전도 케이블 시스템 및 초전도 플랫폼 사업모델 개발’ 연구 과제를 진행 중이다.
전력연구원은 ▲2018년 최장거리(3km) 초전도 케이블 냉각기술 개발 ▲2019년 신갈∼흥덕 변전소를 연결하는 초전도 케이블 상용화 사업(2019 IEA Annual Report 인정)을 성공적으로 완공 및 운전 중이며 ▲ 2021년에는 23kV 60MVA 3상 동축 초전도 케이블 시스템을 개발하고 국제 초전도 케이블 국제규격(IEC 63075)을 세계 최초로 취득하는 등 초전도 기술을 선도하고 있다.
