현재 전 세계 도시 인구는 증가일로에 있고 산업은 더 많은 전력을 필요로 하고 있지만, 전력 공급 업체들은 소수의 인력과 자본에 의존하고 있어 해결책 마련이 시급하다. 그러나 더 많은 설비를 새로 구입하는 전통적인 방식으로 사업 효율과 이익 개선을 기대할 수 없다. 이보다는 기존 설비와 인프라를 유지·향상시킬 수 있는 기술을 활용하는 것이 더욱 현실적인 대안이다. 이것은 설비 업그레이드와 운영 및 유지 프로그램의 적절한 혼합을 통해 달성할 수 있다.
지금까지 에너지 효율 향상에 대한 논의가 수요관리 측면에서 주로 이뤄졌다면, 에너지 공급 측면도 동일하게 고려돼야 할 것이다. 실제로 발전소에서 생산되는 에너지의 상당 부분은 그리드 통과 전에 손실되고 있다. 발전 효율을 높이기 위해 공급 측면에서 취할 수 있는 세 가지 대안은 다음과 같다.
첫째, 가스 및 복합화력 발전소의 성능 향상 및 기술 보강이다. 기존 설비의 효율성 제고부터 출발하자. 현재 전 세계에 설치된 가스 및 복합화력 발전소의 총용량을 고려할 때, 기존 가스 및 복합화력 발전소의 성능 향상이 가져올 혜택은 대단하다. GE 제품을 예로 들면, F클래스 가스 터빈 효율이 1％포인트 높아지면 1년에 이산화탄소 배출량을 무려 440만톤 줄일 수 있다.
둘째, 제어 개선을 통한 송배전상의 바(VAR·무효전력의 단위) 절감이다. 현재의 전기 그리드는 비효율적이다. 발전에서부터 송전 및 소비에 이르는 전 과정에서 손실이 발생한다. 그리드의 효율을 10％ 높이면 27GWh의 전기를 절약할 수 있는데, 이는 화력발전소 56곳에서 생산하는 전력량과 동일하다. 전기 그리드의 신뢰성 문제 역시 업체들의 비용 부담을 가중시키고 있다. 미국의 경우, 전 산업에 걸쳐 정전으로 인한 피해 규모가 연간 1040억∼1640억달러, 전력 품질 문제로 인한 피해 규모가 연간 150억∼240억달러에 달한다. 바 제어를 사용함으로써 전선 상의 전기 손실을 최소화하고 동시에 전력 품질도 높일 수 있다. 나아가 최대 전압 제어를 사용하면 최대전력부하량을 줄이고 최대발전비용을 낮추며, 발전 및 송배전에 따르는 지출을 줄일 수 있다.
셋째, 감시 및 진단 소프트웨어와 하드웨어 설치다. 대부분의 유틸리티는 비용 최소화와, 통제 가능한 위험부담 범위에서 전기를 공급하는 것에 관심이 있다. 시간제 유지관리방식을 채택하는 회사들도 있지만, 이보다는 실시간 모니터링 시스템이 훨씬 효율적일 수 있다. 현 상태를 즉시 평가하고 상황별 유지관리 개념을 적용해 결과적으로 상당한 비용절감효과를 거둘 수 있다. 모니터링 솔루션은 정확한 실시간 베이스의 데이터를 제공해 정전 발생 간격을 80％ 늘리고 정전 기간은 60％ 정도 줄인다. 진단 소프트웨어와 함께 감시 하드웨어를 사용하면 작업 중단 시간을 4％ 가까이 줄일 수 있다. 또 설비 성능 저하와 고장을 조기에 찾아내면 설비의 서비스 수명 연장 및 유지비 절감이 가능하고, 중대 사건의 전반적인 발생 가능성을 줄일 수 있다.
낡은 기술의 보강과 최신 제어 및 감시 시스템의 설치, 그리고 운영 최적화에 집중하는 방법을 채택해 전력 공급 업체들이 보다 청정하고 스마트한 방식으로 사업 경쟁력을 높일 수 있기를 바란다.
단 하인첼만 GE에너지서비스 사장 겸 CEO dan.heintzelman@ge.com
