최고 효율 및 유연성 자랑하는 '60Hz' 발전용 터빈
1260MW 전력 생산...이전 발전소 대비 배출가스 줄여
[에너지신문] GE와 미국 최대 전력회사인 플로리다 파워&라이트 컴퍼니(Florida Power & Light Company, FPL)는 플로리다주 포트 로더데일 (Fort Lauderdale) 인근에 위치한 FPL 다니아 비치 클린에너지센터에서 'GE 7HA.03' 가스터빈의 세계 첫 상업 운전을 시작했다고 밝혔다.
GE 7HA.03 가스터빈은 현재 전세계에서 운영 중인 가스터빈 중 가장 크고 가장 효율적이며 유연한 60Hz 발전시장용 가스터빈. 두 대의 GE 7HA.03 가스터빈으로 구동되는 다니아 비치는 약 1260MW에 달하는 전력을 생산할 수 있으며, 이는 약 25만가구에 전력을 공급할 수 있는 규모다.
이번 발전소 현대화 사업으로 다니아 비치는 기존 대비 배출가스를 70% 줄일 수 있게 됐으며, FPL이 빠르게 성장하는 플로리다주에 필요한 전력을 안정적이고 경제적으로 공급할 수 있도록 지원한다.
FPL의 에릭 실라지(Eric Silagy) 회장 겸 최고경영자는 "FPL은 다니와 비치 프로젝트 등 지난 20여년 간 비효율적인 노후 발전소를 고효율의 클린에너지센터로 교체, 당사가 보유한 발전소를 체계적으로 현대화하는데 노력해 왔다"며 "이는 고객에게 수십억 달러의 연료 절감 효과를 의미한다"고 강조했다.
아울러 "FPL의 고효율 발전소는 수천만톤의 이산화탄소 배출을 억제했다며 "GE의 최첨단 HA기술을 통해 다니아 비치 클린에너지센터는 이제 세계에서 가장 효율성이 높은 발전소 중 하나로 거듭나, 고객에게 비용 절감 혜택을 제공하고 환경 발자국을 줄일 수 있게 됐다"고 말했다.
다니아 비치 클린에너지 센터는 24 시간 내내 전력 생산이 가능해 FPL이 진행하고 있는 미국에서 가장 큰 규모의 태양광 발전 사업을 지속적으로 확장할 수 있도록 지원한다. FPL은 다니아 비치와 같은 천연가스 발전소가 약간의 개조 작업을 통해 향후 천연가스를 대체해 수소를 연료로 발전할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
천연가스 발전은 이미 화석연료 발전 보다 가장 낮은 탄소배출을 가져왔다. 하지만 수소를 연료로 발전할 수 있게 되면 탄소 제로를 달성할 수 있게 된다. FPL은 현재 GE의 기술을 도입, 플로리다주 오키초비(Okeechobee) 카운티에 위치한 발전소에서 녹색 수소를 사용해 천연가스 연료 일부를 대체하기 위한 파일럿 프로젝트를 진행하고 있다.
GE는 이미 전력산업의 탈탄소화에 있어 독보적인 입지를 보유하고 있다. 가스발전을 활용, 추가로 탄소 배출을 줄이기 위해 GE의 7HA.03 가스터빈은 천연가스와 혼합 시 최대 50%(체적기준)까지 수소를 연소할 수 있다.
이는 DLN2.6e 연소시스템이 장착됐기 때문으로, 이 연소시스템은 다니아 비치에 도입된 7HA.03 가스터빈의 표준 사양이기도 하다. 수소 기반 발전은 가스터빈이 탄소집약도를 감소시키는 잠재력을 가지며, 단순한 가교 기술이 아닌 최종 목적지 기술로서 자리할 수 있음을 의미한다.
7HA.03 가스터빈은 64% 이상의 순복합발전 효율, 분당 75MW의 출력 증감발률과 강화된 유연성과 같은 업계 최고의 성능을 자랑하며, 이러한 성능은 미국 사우스캐롤라이나 주 그린빌에 위치한 GE의 테스트 스탠드 7 에서 실증했다.
이곳은 세계에서 가장 크고 종합적인 풀 스피드, 최대 부하 가스터빈 테스트 시설이다. 이곳 그린빌 시설에서 7HA.03 가스터빈의 테스트가 진행되는 동시에 다니아 비치에서는 7HA.03 가스터빈 설치 작업이 진행됐는데, 이 과정에서 얻은 철저한 테스팅과 러닝 프로그램을 통해 발전소 현장 팀은 즉각적인 혜택을 얻을 수 있었다.
GE는 터빈 제어시스템 세팅을 검증하고 터빈의 운영성과 신뢰도를 향상시키기 위해 시스템 소프트웨어를 조정했다. 또한 7HA.03 가스터빈의 공장 테스트를 통해 60Hz 발전시장에서 가스로 발전하는데 가장 낮은 비용을 제공하는 것을 확인했다.
FPL과 GE는 발전소 수명기간 동안 최대 3억 3000만달러 이상의 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대한다. GE 의 테스트 스탠드 시설은 GE 와 고객이 수천 시간의 현장 운영을 시뮬레이션할 수 있도록 해 실제 발전소가 상업 운전을 시작하기 전 최적의 성능을 파악할 수 있다.
에릭 그레이(Eric Gray) GE 가스파워 아메리카 사장 겸 최고경영자는 "전세계에 운영 중인 가스터빈 중 가장 진보된 최신의 60Hz 발전시장용 가스터빈을 계획된 일정대로 성공적으로 상업운전에 돌입한 것을 축하한다. 이는 HA 가스터빈 시리즈의 중요한 이정표"라고 말했다.
GE의 7HA.03 가스터빈은 모듈 설계기반의 프로세스가 적용됐다. 또 발전소 건설에 필요한 대규모 파트와 부품이 사전 제조를 통해 현장에서 조립, 설치됐다. 여기에는 가스터빈을 덮는 인클로저도 포함되는데 컨테이너 크기의 여러 부품으로 나누어 운송해 현장에서 조립할 수 있도록 했다.
이러한 모듈 방식은 GE의 F클래스 터빈에 비해 약 8주가 단축된 향상된 발전소 경제성과 함께, 설치 공기 단축을 가능하게 했다. GE의 HA가스터빈 시리즈는 전세계 20개국 50여개 고객사로부터 총 137대를 수주했다.
지난달 기준 총 69대의 HA 가스터빈에서 130만시간 이상의 상업운전 시간을 축적했다. 현재 상업 운전 중인 HA 가스터빈은 전세계 36GW에 상당하는 전력을 공급하고 있으며, 이는 2700 만 미국 가구에 전력을 공급하는 규모로 지난 2019년 대비 두 배로 증가한 수치다.