국내 최초 ‘K-가스터빈’ 상업운전 개시

한국이 세계 가스터빈 기술 시장에서 확고한 입지를 다지는 중요한 계기가 된 거대 중공업 두산에너지는 올 여름 국내 최초로 생산된 270MW 가스터빈의 상업운전을 시작했고, 대형 복합사이클 가스터빈에 대한 첫 계약을 체결했습니다. 380MW H급 “초대형” 가스 터빈 발전소는 선구적인 것입니다.

지난 6월 28일 한국중부발전과 569MW급 보령 신복합발전소 수주 계약을 체결했습니다. (중부발전)이 2억 1300만 달러 규모의 계약을 체결했다고 밝혔다. 성성도. 계약에는 증기 터빈과 배열 회수 증기 발생기(HRSG)가 포함됩니다. 한편, 두산중공업은 지난 7월 28일 한국서부발전이 소유한 경기도 짐보열병합발전소(500MW)에서 270MW급 가스터빈의 상업운전을 시작했다. (KOWEPO)로 개발

심각한 침입을 나타내는

이러한 발전은 2022년 3월까지 두산중공업으로 알려진 두산 에너빌리티의 성공입니다. 1896년 설립된 이 회사는 역사적으로 한국의 대규모 석탄화력발전소를 비롯한 석탄화력발전소 건설에 발전 역량을 집중해 왔습니다. 그러나 투산은 1990년대부터 가스터빈 개발을 시작했고, 2005년에는 자체 개발한 5MW급 가스터빈의 기술적 타당성을 입증했다. 그러다가 특히 2013년에는 산업통상자원부와 한국에너지기술연구원이 추진하는 국책과제에 핵심적으로 참여하게 되었습니다. 한국의 전략은 세계 최대의 가스터빈 OEM(OEM)인 General Electric, Siemens Energy, Mitsubishi Power 및 Ansalto Energia가 있는 미국, 독일, 일본, 이탈리아와 경쟁할 수 있는 국내 가스터빈 산업을 창출하는 것이었습니다. 본사를 두고 있습니다.

“가스터빈 개발은 자체 기술 전문성과 인력의 보존과 개발에서 시작되었으며, 제조 시설 구축, 공정 관리, 테스트샵 구축을 통해 α부터 Ω까지 기술을 구현할 수 있는 시스템을 구축했습니다. 위치, 두산은 발전을 가속화하기 위해 처음에 270MW 대형 가스터빈 모델 연구개발을 위한 국가 프로그램의 일환으로 8억 3천만 달러를 투자했습니다. 2019년까지 회사는 KOWEPO와 건설 계약을 체결했습니다. 500MW급 김포열병합발전소(그림 1) 한국전력공사가 ‘K-가스터빈’으로 명명한 270MW급 가스터빈(DGT6-300H.S1)이 지난 7월 28일 240시간 연속 운전시험을 완료했고, 한국전력공사(KOWEPO)가 액화천연가스(LNG)를 이용한 상업운전을 시작했다고 확인했다.

마일스톤 성과: 첫 사업 운영

두산에 따르면, 270MW DGT6-300H.S1의 효율은 40%가 넘습니다. KOWEPO는 2022년 3월 첫 번째 화재 이후 테스트에는 국가에서 요구하는 연소 조정 테스트, 출력 변동 테스트, 비상 정지 테스트가 포함된다고 밝혔습니다. KOWEPO는 두산 본사가 위치한 경남 두산 상원공장에 생산 공정 중 가스터빈 신뢰성을 평가하고 유지하기 위해 3,000개 이상의 장비를 설치했다고 밝혔습니다. 이제 이 유틸리티는 국가 전력망에 연결된 8,000시간의 시범 운영을 수행하여 “차세대 K-가스 터빈” 개발을 돕기 위한 데이터 및 모델링 수출에 대한 야심을 뒷받침할 계획입니다.

두산은 시장의 힘에 힘입어 초합금을 사용해 1,500C 이상의 온도와 43 이상의 효율을 견딜 수 있는 380MW H급 모델인 DGT6-300H.S2를 공동 개발했습니다. % 하지만 두산중공업이 최근 중부발전과 체결한 계약에는 증기 터빈과 HRSG 공급이 포함되어 있어 보령 신복합화력발전소는 한국 표준 복합화력 가스터빈(CCGT) 모델을 적용한 세계 최초의 프로젝트가 되었습니다.

두산은 2021년부터 국내 산·학·연 관계자 340여 곳의 전문지식을 활용해 CCGT 모델을 개발했다고 밝혔다. 신뢰성을 확보하려는 노력이 중요하다고 제안했다. 두산중공업은 “국내 가스복합화력발전소는 지금까지 다양한 외산 가스터빈 모델을 사용해왔기 때문에 효율적인 유지보수 서비스를 제공하는 데 많은 어려움을 겪어왔다”고 말했다.

5. 두산에너지의 380MW급 수소 가스터빈 소형 모델. 제공 : 두산

100% 수소 연료는 가스터빈을 향해 작동합니다.

2027년 12월까지 운영되는 국가 프로그램의 일환으로 투산과 국내 파트너는 50% 수소를 통합할 준비가 된 CCGT 개발을 계속하고 있습니다. 이에 따라 한국동서발전(KEWP)이 이관된다. 25년된 E클래스 가스터빈 울산복합화력발전소의 270MW H급 수소 가스터빈(그림 5). 두산은 이러한 변화로 인해 상당한 비용이 절감될 것이라고 제안했다.

“고효율 H클래스 수소 가스터빈을 사용하면 약 700억 원의 연료비를 절감할 수 있습니다. [$53 million] 기존(e클래스) 수소가스터빈과 연간 비교한다”고 적혀 있다. 다만, KOGAS 상반기 평균 연료비와 수소비용, 수소가스터빈의 연간 가동률을 50%로 가정했다. 연료 믹스의 수소 활용률이 50%인 경우 기존 100% LNG 연료 가스터빈에 비해 탄소 배출량을 최대 21.4% 감소시킬 수 있습니다.”라고 밝혔습니다.

마지막으로, 아마도 그들의 최고의 노력으로 Doosen과 한국 파트너는 2027년 12월까지 400메가와트 “초대형” 100% 수소 연료 가스 터빈을 별도로 구축할 예정입니다. “그것의 목적 버너 개발을 완료하기 위해, Duson은 “2026년까지 100% 수소 연료가 가스 터빈의 핵심 구성 요소가 될 것입니다.”라고 말했습니다.

한국의 촉박한 기한은 지난 1월 산업통상자원부가 발표한 제10차 전력수급기본계획의 에너지 목표와 일치한다. 이 프로젝트는 28년 된 석탄화력발전소를 LNG발전소로 전환하고 5개 신규 LNG발전소를 건설하는 사업이다. 이는 “2023년 설치 용량이 43.5GW인 LNG 발전소가 2036년에는 62.9GW로 증가할 것”이라고 두센은 강조했다. 또한, 이 계획에서는 수소 연료 발전 역량의 단계적 폐지를 가속화할 것을 요구하고 있습니다. 수소 연료 발전량은 2030년까지 6.1TWh, 2036년에는 26.5TWh로 빠른 속도로 증가할 것이라고 회사는 밝혔습니다.

—소날 파텔 A POWER 수석 편집자(@sonalcpatel, @POWER매거진)