발전기술

연구분야 발전기술

『청정 발전기술을 선도하는 Global Top 연구소』의 비전 아래 청정 발전 전환기술 개발, 지능형 디지털 발전, 발전설비 종합진단, 가스터빈 고온부품 신뢰성평가 등 기술혁신을 도모하여 발전분야 탈탄소화 및 디지털화를 선도하고 있다. 정부의 에너지전환 정책(탄소중립 등) 기조에 발맞추어 수소·암모니아 등 친환경 발전으로 에너지 전환의 토대를 마련하고, 분산전원 확대에 대비한 계통 안정화 측면에서 화력발전 설비 대상 유연운전 기술, 친환경 발전환경 구현을 위한 저탄장 자연발화 소화방지 기술과 순환유동층 보일러 연소환경 최적화 기술개발 등의 연구를 진행 중이다. 또한, 화력발전소 주기기 대상 운영최적화를 위한 앱(App) 개발과 실증을 완료하고, 현재 가스복합발전 운영·감시진단시스템 구축 및 발전사 사고 데이터를 통합한 위험정보관리시스템 개발 등 IoT, AI 기반의 발전소 운영 최적화 플랫폼을 개발하여 구축하고 있다. 그리고, LNG 발전용 가스터빈은 탄소중립 에너지전환 정책에 따라 전원구성에 있어 그 비중이 확대될 전망이며, 기존 메이져 제작사를 통해 공급된 설비의 운영최적화와 더불어 가스터빈 국산화 및 상용화를 위해 가스터빈 고온부품 성능검증 기술개발 등의 연구를 함께 진행 중이다. 이와 동시에 국내 발전사 발전설비 예방정비를 통한 안정적 전력공급과 긴급사고 시 신속 현장복구 기술지원으로 전력품질 향상에 기여하고 있으며, 해외 운영발전소(사우디 리빅 등)의 설비안정화 진단 및 맞춤형 솔루션 제공으로 한전이 보유한 기술력을 전 세계에 알리고 있다.

무탄소 발전기술

수소 및 암모니아를 발전용 연료로 사용하는 무탄소 발전기술은 청정 발전분야의 새로운 패러다임으로 부각되어, 『미분탄 및 유동층의 석탄화력과 가스터빈 복합화력에서 암모니아를 이용한 발전기술 개발』 연구로 실증을 위한 가이드라인 제공을 목표로 연구과제를 착수하였다. 또한, 암모니아와 더불어 친환경 연료인 수소를 기반으로 하는 발전기술 개발을 위하여 『가스터빈 수소혼소 한계평가 연구』를 함께 진행 중이다. 또한 분산전원 확대의 일환으로 재생에너지 연계 시 계통안정성 확보목적으로 화력발전 유연운전을 위한 보일러 연소 및 환경설비 최적화 기술개발을 수행하고 있다. 나아가 안정적이고 효율적이고, 친환경적인 발전환경 구현을 위해 『저탄장 자연발화 소화방지 기술』과 『순환유동층 보일러 연소환경 최적화 기술개발』 연구도 진행하고 있다. 수소/암모니아 등 무탄소 발전기술 개발을 통해 국가적인 이산화탄소 배출 감축 목표에 기여하고 기존 발전기술의 고효율, 최적화를 통해 운영비용을 낮추고 안정적인 전력공급에 이바지하고 있다.

지능형 디지털 발전 기술

발전소에서 생성되는 정보, 지식을 디지털화하여 빅데이터, 인공지능, 디지털트윈 등의 기술을 접목시켜 설비 운영·관리 시스템을 지능화하는 기술을 개발하고 있다. 단순 감시기능을 넘어 발전소 주요설비 상태분석, 사전 고장경고, 부품 교체시점 예측 등을 통해 설비운전, 정비 및 자산 운영의 효율을 높일 수 있다. 이 기술로 『IDPP 구축』, 『지능형 디지털 발전소 구현을 위한 맞춤형 앱 개발 및 플랫폼 인프라 구축기술 개발』, 『표준가스복합 발전 플랜트 운영최적화 기술개발』 등 연구과제를 수행으로 정부의 디지털 뉴딜 정책, 탄소중립 목표 달성에 기여하고 있다. 발전사와 공동 기술개발로 조기경보, 연소 최적화앱, 가스터빈 진단 솔루션과 터빈·보일러 디지털 트윈 등 기술의 완성도를 높이고, 국·내외 발전소 실증으로 기술 상용화에 속도를 내고 있다. 또한, 발전소 설비 운영·관리 시스템을 최적화하고 설비 분석기술을 제공할 수 있는 『발전 빅데이터 플레이스』를 구축하여, 지능형 발전소 생태계 플랫폼을 조성 개발 중이다.

가스터빈 고온부품 신뢰성평가 기술

LNG 발전용 가스터빈은 에너지전환 정책으로 석탄발전과 원자력 발전 비중이 감소함에 따라 전원구성에 있어 그 비중이 확대될 전망이다. 이에 따라 가스터빈 발전에 대한 수요 증대가 예상되며, 발전설비를 전량 수입에 의존하는 국내 상황에서 외국 제작사에 대한 의존이 심화될 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 발전사와 공동 투자로 가스터빈 고온부품 신뢰성평가를 위한 고속회전시험, 버너리그시험 및 가진시험설비를 구축하였으며, 이를 통해 『가스터빈 고온부품 성능검증 기술』을 개발하고 신뢰성 검증을 통한 국산화 및 상용화를 위해 연구하고 있다. 객관적인 성능평가와 신뢰성 확보를 위해 실제 가스터빈 실제 부하 조건을 상사한 성능검증 시험설비 구축, 전산해석 모델개발 및 주요 부품 소재 물성 DB를 구축하여 실제 운전조건을 고려한 수명예측 기술개발을 추진하고 있다.

발전설비 종합진단 기술

국내 및 해외발전소 계획예방정비기간 중 주요설비 정밀진단과 고장원인 분석 등을 수행하고, 사고 발생 시 긴급 기술지원을 통해 정비비용 절감 및 신속한 설비 정상화를 위해 노력하고 있다. 또한, 새로운 해외발전사업을 위해 입찰부터 계약, 운영까지 발전사업의 전 분야에 걸쳐 전방위적 기술지원을 수행하고 있다. 종합진단기술을 수행하기 위해 전문기술센터는 각 분야별 기술을 융합하여 발전소에서 발생하는 고질적인 문제 해결을 위해 다양한 연구과제도 수행하고 있고, 현장밀착형 연구개발 결과를 기반으로 설비별 전문가의 기술능력을 지속적으로 함양하고 있다. 수십년간 축적된 경험 및 노하우와 최첨단 발전설비 진단 기술을 더하여 신뢰성 있는 전력공급 및 발전소 운영에 기여하고 있다.