수도권·영동권·충청권 2019년 전·후 광역정전 위험 최고조
발전기 탈락 최소화 방안이 유일 대책…전력당국 노심초사

[이투뉴스] 발전소 밀집도는 높고 송전선로는 부족한 영동권과 충청권에 대규모 석탄화력과 원전이 추가로 들어서면서 전력계통의 대동맥에 해당하는 주요 765·345kV 송전망의 안정성이 크게 취약해져 일부 설비보강이 예정된 2019년 전·후로 광역정전 위험이 최고조에 달할 것으로 나타났다.

LNG복합 위주인 수도권의 경우 부하(수요)가 낮을수록 강원권에서 조달해야 하는 기저부하 전력이 늘어나 수도권~강원권간 초고압 망의 흐름이 불안해지고, 당진·태안·보령 등 충청권은 일부 노선 고장이 이 일대 발전소 대부분을 무용지물(탈락)로 만들 것이란 분석도 나왔다.

전문가들은 송전망이 확충되지 않는 한 이같은 계통불안이 근원적으로 해소되지 않을 것으로 보고 만일의 사태 발생 시 피해를 최소화 할 수 있는 대책을 마련해야 한다고 지적했다.

27일 본지가 전력계통 유관기관의 최근 논의 보고서를 확인한 바에 따르면, 현재 기준 발전설비 용량이 7GW인 영동권은 2019년까지 6GW의 신규 원전(신한울 1,2호기)과 석탄화력(북평화력)이 건설돼 전체 발전력이 13GW로 증가한다.

하지만 이 지역에서 자체 소비하는 전력은 2GW 안팎에 불과해 나머지 전력을 신태백~신가평 765kV 노선이나 한울~신영주, 또는 동해~신제천 345kV 노선 등을 이용해 수도권과 융통해야 하고, 이 때문에 이들 계통의 운영여건이 악화될 것으로 보인다.

예를 들어 2019년 수도권 부하가 100% 수준일 땐 수도권 북부와 인천권에서 각각 6.9GW, 10.3GW의 발전력이 가동돼 큰 문제가 없지만, 수도권 부하가 70% 수준으로 떨어지면 값싼 영동권 기저부하 전력이 신태백~신가평 765kV 선로를 타고 넘어와 되레 조류(부하)가 증가한다.

특히 수도권 부하가 최대 60%까지 떨어지면 영흥화력을 제외한 수도권북부와 인천권의 모든 LNG복합을 가동할 필요없이 영동권 기저전력만으로 부하를 충당하게 되는데, 이때 765kV 노선의 조류가 최대값이 되면서 계통불안이 가중된다는 분석이다.

당국의 계통 검토 결과에 의하면, 수도권 부하가 70%일 때 산불이나 헬기추락 등으로 765kV 2회선이 고장나면 영동권 발전소 3.8GW가 동시 탈락하고, 1GW급 삼척그린파워가 정비를 받는기간에 같은 상황이 발생해도 3.4GW 발전소 탈락이 불가피하다.

탈락은 생산전력을 외부로 송출할 수 없는 상태가 된 발전소가 설비보호를 위해 스스로 또는 보호설비의 지시에 의해 가동을 중단하는 것으로, 당연히 그만큼의 공급력이 순간적으로 증발해 전력 소비처에서 불시에 광역정전을 당할 수 있다.

이에 따라 당국은 수도권을 제주도처럼 일종의 고립계통으로 보고 이 권역내 LNG복합을 임의 의무가동(Must-Run)하는 방안과 특수 부하차단 장치(SPS)를 운영하는 대안을 검토중인 것으로 전해졌다.

아울러 765kV 2회선 고장 시 기존 345kV로 일부 전력이 융통되도록 신한울 원전과 기존 한울원전을 연결하는 우회 송전선로 확보 공사를 2019년까지 완료키로 했다. 하지만 확충이 지연되고 있는 신울진~신경기 765kV선로가 확보되지 않은 한 이후 영동권 신규 발전소들의 가동은 사실상 불가능할 전망이다.

계통운영의 총체적 난맥상은 대규모 석탄화력 발전단지가 밀집한 충청권도 마찬가지다. 

이미 충청권 일부 신규 석탄화력이 제약발전에 들어간 상태며, 이 지역 일대 765·345kV 송전선로는 하나의 거대한 망으로 연결돼 특정 구간에서 고장이 발생하면 최소 수GW에서 최대 십수GW의 발전기가 셧다운 되는 것으로 확인됐다.

전력당국이 연내 운전을 시작하는 당진화력 9,10호기 태안화력 9,10호(호기당 설비용량 1GW) 가동을 전제로 인근 신서산~아산 345kV 송전선로와 아산~인주 154kV 선로의 부하율을 시뮬레이션 한 결과, 두 선로는 규정보다 최대 108%를 초과하는 상시 중부하 상태에 놓일 전망이다.

특히 신서산~신안성간 765kV 2회선이 고장나면 이 여파가 나머지 계통으로 파급되는 영향을 차단하기 위해 당진·태안 일대 발전력을 대거 탈락시켜야 하는 것으로 분석됐다. 아직 정확한 검토가 끝난 것은 아니지만, 당국은 그 규모가 최대 7GW에 이를 것으로 추정하고 있다. 이는 표준화력 14기에 해당하는 양이다.

익명을 원한 한 당국자는 "차단해야 할 발전량이 너무 많고 고장 시 굉장히 많은 발전기들이 저전압 상태에 놓이면서 어떤 다른 문제로 확대될 지 면밀한 추가 검토가 필요한 상태"라면서 "유관기관간 협의를 거쳐 제약을 최대한 완화하는 방안을 강구할 계획"이라고 말했다.

문영환 전력계통전문위원회 위원장은 "전력계통 문제에 있어 앞으로 5~10년이 굉장히 중요한데 해법을 찾기 위해 각계의 지혜가 필요하다"고 조언했고, 오태규 전기위원회 위원장은 "현재의 신뢰도기준과 요금수준을 유지하면서 전력계통과 산업을 발전시킬 수 있을 것인지 진지하게 고민할 때"라고 말했다.

이상복 기자 lsb@e2news.com  

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