전기전자/정보통신

Fuji Electric Journal_2017. 1권 특집요약 (p4~10)

창(創)에너지와 사회 인프라 솔루션
그 현상과 전망
Fujiwara Masahiro / 후지 전기주식회사 집행위원, 발전∙사회 인프라 사업본부장

1. 머리말
세계의 전력 수요는 경제 협력 개발 기구(OECD) 비가맹국에서 연율 1.9%, 수요가 포화상태인 OECD 가맹국에서도 연율 0.6%의 지속적인 증가가 예상되고 있다. 세계적인 시야로 본다면, 원유가격의 불안정한 동향, 2016년 가을에 발효한「파리 협정」에 의한 CO₂를 대표하는 지구 온난화 가스의 배출 절감 등으로의 대응이 필요하다. 국내에서는 전력 개혁의 확실한 수행을 비롯해, 2015년에 책정한 「장기 에너지 수요 전망」의 대책 이행 및 「재생 가능 에너지의 고정가격 매입제도」(FIT)의 개정, 2017년 4월부터의 가스 소매 전면 자유화 등으로의 대응이 과제이다. 후지 전기에서는 이것들에 대한 대응을 위해 운전 효율 및 보수성의 향상 등, 고객의 종합적인 경제성의 개선에 공헌할 수 있도록 노력하고 있으며, 창 에너지로써 화력발전을 비롯해, 지열 발전, 원자력 발전, 태양광 발전, 풍력 발전, 연료 배터리 등의 분야에 있어서 기술 개발과 제품화에 주력하고 있다.

후지 전기는 “에너지∙환경기술의 혁신에 의해, 안전 및 안심하고 지속 가능한 사회의 실현에 공헌한다”를 경영 방침의 하나로 내세워, 에너지∙환경에 관한 다양한 기술의 끊임없는 혁신을 지속하고 있다. 일단 창 에너지와 사회인프라 솔루션에 있어서는 사업을 추진하는 것에 대해 “ 5개의 K(환경, 효율, 경제성, 가치 창조, 혁신)를 추구한다”라는 슬로건으로 매일 활동을 지속하고 있다. 본 글에서는 후지 전기가 도전하고 있는 창 에너지와 사회인프라 솔루션에서 대표적인 것을 선별하여 현황과 전망을 설명하고자 한다.

2. 화력발전 분야
후지 전기는 화력발전의 경제성을 향상시키면서, 환경부담의 저감과 대폭적인 효율 향상을 실현시켜, 고객의 가치창조의 일익을 담당하고 있다. 구체적으로는 증기조건의 고온∙고압화를 비롯해 중∙소용량 터빈의 재 열화, 증기 터빈의 소형화 및 케이싱 수의 저감 등, 확실하고 신뢰성이 높은 기술을 제공하고 있다. 이 기술 및 노하우를 구사하여 현재, 내륙형의 대형 가스터빈 컨 바인드 사이클 발전, 초임계압 화력발전, 바이오 매스 발전 등 다수의 안건을 가지고 공사기간 안에 준공을 모표로 설계, 제작, 건설을 추진하고 있다.

3. 지열 발전 분야
후지 전기에서는 지열발전 분야의 세계 최고업체로써 플랜트의 경제성이나 운전 효율의 개선 및 기기의 내부식성, 신뢰성, 보수성 등을 향상하기 위해 기술개발을 지속하고 있다. 또한 A/S에서도 화력발전 분야와 동일하게 서비스 거점 및 서비스 메뉴를 확충하여 고객의 플랜트의 안전∙안정∙경제적인 운용을 위한 적극적인 서비스의 제안 활동을 시행하고 있다.
후지 전기는 플래시 사이클 발전에서는 인도네시아에서 4기의 플랜트를 완성시켜 아이슬란드, 멕시코 및 필리핀용의 플랜트를 건설 중, 또는 기기를 제작 중에 있다.

4. 원자력 분야
후지 전기는 원자력 시설의 운전 및 폐로의 과정에서 발생하는 방사성 폐기물의 안전한 처리∙처분 및 보관을 가능하게 하기 위해, 각종의 우수한 특징을 가진 지오폴리머 재료를 활용한 고화 처리기술의 연구∙개발을 영국의 에이멕 포스터 휠러(Amec Foster Wheeler)사와 공동으로 추진하고 있다.

5. 태양광 발전 분야
후지 전기는 보유하고 있는 파워컨디셔너(PCS) 및 특고 변전 설비 등의 시스템기기 제품, EPC(설계, 조달, 시공)의 노하우의 강점을 활용하여 500㎾이상의 설비용량을 커버하여 시장에 부응하고 있다. PCS의 누계 납입량은 1,800MW, EPC에 의한 누계 납입량은 건설 중의 플랜트를 포함하여 400MW를 상회한다.

최근에는 FIT매입가격의 저하로 인한 채산성 확보를 위한 비용 절감 및 재생 가능 에너지의 도입량의 증가에 따른 계통의 안정화가 과제가 되고 있다. 후지 전기는 이런 과제를 확실하게 극복하기 위해 고성능∙저가격을 실현한 PCS 및 계통안정화 시스템을 개발하여 제공하고 있다.

6. 풍력 발전 분야
후지 전기는 수 MW급의 발전소의 EPC 등도 취급하고 있으며, 계통연계 설비 및 전역안정화 설비 등의 엔지니어링과 시스템기기 제품의 판매에 주력해 왔다. 또한, 축전기와 PCS를 조합하여 최적의 제어를 시행함으로써 축전지의 적절한 충방전에 의해 풍력발전소의 출력 변동을 억제하여 전압 및 주파수를 요구치 이내로 안정시키는 전력 안정화 시스템을 실현하여 납입하고 있다.

이 시스템은 도호쿠(동북)전력관내를 비롯해, 국내의 외딴섬 및 갈라파고스 제도 등 많은 납입실적이 있다. 앞으로는 전역안정화 시스템을 기축으로 태양광 발전 설비의 EPC를 통해 쌓아 온 노하우를 풍력 발전 설비의 EPC에도 본격적으로 도입해 나갈 방침이다.

7. 연료 배터리 분야
후지 전기는 현재, 인산형 연료전지의 보급을 시도하기 위해 기능의 고도화, 용도 확대 및 저가격화에 전력을 다하고 있다. 국내에서는 독립 급전에 의한 재해 대응기능과 FIT에 대응한 바이오 가스 발전으로의 적용을, 해외에서는 배가거수를 이용하여 대상 공간 전체에 저산소 분위기를 만드는 방화시스템을 기축으로 확대 판매를 시도하고 있다. 또한, 차세대의 고효율 코제너레이션(Cogeneration) 시스템으로써 고체산화물형 연료배터리의 개발을 열심히 추진하고 있다.

8. 전력 유통 분야
후지 전기는 발전 설비 및 수변전 설비의 감시, 운용, 제어에 관한 기술 및 제품에 대해 다양한 실증 사업을 통해 얻은 지견 및 자체개발의 성과 등을 반영하여, 더욱 ICT를 부가하는 것에 의해 고객의 다종 다양한 Needs에 확실히 부응해 나간다. 구체적으로는 계통의 최적 운용을 위한 계산기 시스템, 계통의 안정화 및 수요 측의 피크 시프트를 위한 대형 축전 시스템, 또한 계통전업을 규정치 이내로 유지하기 위한 정지형 무효전력 보상장치(SVC)를 개발하여 순차적으로 시장에 투입하고 있다.

9. 물 환경 분야
후지 전기는 배수처리 비용의 절감과 악취 대책을 동시에 가능하게 하는 바실루스(Bacillus)균을 사용한 새로운 배수처리 솔루션을 개발했다. 이것은 유기성 물질을 효율적으로 분해하는 바실루스 균을 사용한 것이며, 이는 바실루스 균의 분해능력을 최대화하는 전용의 활성제를 유전자 및 효소의 고도 해석을 통하여 개발하여 조합한 것이다.

신 배수처리 솔루션은 대규모의 설비투자가 필요 없으며, 러닝 코스트를 절감하면서 악취도 줄일 수 있는 우수한 성능을 가지고 있다. 구체적으로는 고농도의 유기성 물질을 단시간에 분해하는 것뿐만 아니라, 산업 폐기물의 하나인 잉여 오니의 발생을 줄이는 특징이 있으며, 악취를 검출하여 최소화로 줄이면서 오니 처리비용을 기존 대비 20~40% 줄일 수 있으며, 통상혐기성이기 때문에 에어레이션 동력도 기존 대비 10~40% 줄일 수 있다.

10. 마무리

  -- 끝 --