대명에너지, 곡성그린풍력 EPC 계약 …주민참여형 풍력단지로 신재생에너지 선도

[김근태]

출처 : 대명에너지 / 대명에너지 건설 영암풍력발전

최근 신재생에너지 전문기업 대명에너지가 곡성그린풍력발전소(42MW 규모) 건설공사 일괄도급(EPC) 계약을 체결하며 풍력발전 시장에서 또 하나의 주요 이정표를 세웠습니다.

1360억원 규모의 이번 프로젝트는 전라남도 곡성군에 최첨단 6MW급 풍력발전기 7기를 설치해 20년간 안정적인 청정전력을 공급할 예정입니다.

특히 대명에너지는 지역 주민과 직접 출자를 통한 주민참여형 사업구조를 도입해 지역사회와 상생과 동반성장을 실현하고 있습니다.

주민협의와 신뢰 구축을 바탕으로 인허가 과정을 원활히 진행했으며, 이를 통해 사업의 장기 안정성을 담보하는 표준 모델을 만들고 있습니다.

사진 출처 : 대명에너지 / 대명이이씨 풍력발전

◐ 대명에너지가 건설한 영암 풍력발전의 용량과 의미

● 영암풍력발전의 크기는

·용량: 40MW
·연간발전량: 84,000MWh
·연간REC발급량: 84,000개
·연간CER발급량: 38,640개 라고 합니다. 

이런한 수치는 어느 정도의 성과인지 알아보겠습니다. 

●용량 (40MW)

발전기의 최대 출력 능력을 의미합니다. 40MW는 1메가와트 100만 와트이니까 40,000,000W라고 할수 있습니다.  이 발전소는 한 순간에 최대 40MW의 전력을 생산할 수 있다는 뜻입니다.

● 연간 발전량 (84,000MWh)

1년 동안 실제로 생산하는 전력량입니다. 메가와트시(MWh)는 전력을 시간 단위로 환산한 것입니다.우리나라의 가구전력소비량은 계절별로 차이가 있지남  3,500~4,000kwh(키로와트시) 라고 합니다. 1가구가 1년에 약 3,500kWh를 쓴다고 하면, 84,000,MWh는
3,500,kWh/가구84,000,000,kWh​≈24,000이므로 24,000가구가 1년 동안 사용할 수 있는 전력량이라고 할수 있습니다.

● 연간 REC 발급량 (84,000개)

REC는 (Renewable Energy Certificate) 신재생에너지 공급 인증서입니다.
1MWh 전력을 생산할 때마다 1개의 REC가 발급된다고 합니다.
따라서 84,000개의 REC는 이 발전소가 1년간 생산한 전력량입니다. 이 인증서는 기업이나 발전사업자가 신재생에너지 사용을 증명할 때 쓰인다고 합니다.

● 연간 CER 발급량 (38,640개)

CER( Certified Emission Reduction) 탄소 배출 감축 인증서입니다.
신재생에너지 발전으로 인해 줄일 수 있는 온실가스(이산화탄소 등)의 감축량을 인증하는 증서입니다.

38,640개의 CER가 발급된다는 것은 이 발전소가 연간 약 38,640,톤의 탄소 배출 저감 효과를 가진다는 뜻으로 해석할 수 있습니다.

이정도의 풍력발전소 규모는 전 세계적으로 중소형 풍력 발전단지라고 할수 있습니다. 

하지만 영암풍력발전의 사업구조와 운영 안정성은 모범케이스로 평가 받고 있습니다.

◐ 소코맥의 전력제어 및 보호 솔루션 

이와 같은 대규모 풍력단지의 효율적 운영과 안전 확보에는  전력 제어 및 보호 솔루션은 안전을 위한 핵심 역할을 합니다.

누전 및 고장 차단을 담당하는 MCB, MCCB, 자동전환스위치 ATS, VIGILEX 폭발 보호 기술 등은 발전 설비 전반의 안정성을 높이며, 발전기의 성능을 최적화하는 제어 및 모니터링 시스템과 센서들도 함께 적용됩니다.

▶ 이중 ATS  바이패스 스위치에 대해 알아보겠습니다. 

소코맥의 SIRCOVER BP 12+4P 125A F ATS Bypass 수동전환스위치

정면 작동 도면

▶ SIRCOVER ATS Bypass 4가지 사양이 있습니다.

Item                                Rated current [A]      Number of poles     Frame size              Control operator                    Type

41009816	160	4 + 12	B3	Manual Bypass I-0-II	MTSE
41009825	250	4 + 12	B4	Manual Bypass I-0-II	MTSE
41009840	400	4 + 12	B4	Manual Bypass I-0-II	MTSE
41009863	630	4 + 12	B5	Manual Bypass I-0-II	MTSE

▶ SIRCOVER ATS Bypass 수동전환스위치는 풍력발전 설비 내에서 전력 공급의 안정성을 높이는 중요한 역할을 합니다.

◐ 풍력발전 설비에 장착되는 스위치는

● 전기 스위치나 차단기의 동작 위치가 확실히 고정되어 있어 전기적 접촉 상태가 안정적으로 유지되어야 합니다 .

● 전력이 흐르는 상태, 즉 ‘부하가 걸린 상태’에서도 스위치나 전력장비를 안전하게 전환할 수 있는 기능이 필요합니다.  전력 공급을 끊지 않고 장비 간 전력원을 전환하거나 전력 흐름을 분리할때 안전은 더욱 중요해 지기 때문입니다.  

● 스위치가 작동 중 바람의 영향등으로 흔들리거나 불안정하지 않도록 하여 안전성과 신뢰성을 확보합니다.

● 위 기능들(안정된 위치, 부하전환, 안전한 차단)을 모두 포함하여 전력 제어와 보호를 포괄적으로 제공하는 종합적인 장비 및 시스템의 완비가 필요합니다. 

Manual Transfer Switch body IRCOVER BP 12+4P 160A F

◐ SIRCOVER ATS Bypass 작동원리 

SIRCOVER ATS Bypass 스위치는 양단 절연 표시가 있는 수동 12+4극 전환 스위치입니다.

이 장치는 ATS(Automatic Transfer Switch, 자동 전환 스위치) 타입 전기 설비나 UPS를 부하 공급 중단을 최소화하면서 분리하기 위해 설계되었습니다.

설치 시 SOCOMEC 전환 스위치를 통합하면 Bypass 모드에서 전원 공급원을 선택할 수 있게 됩니다(아래 작동 원리 참조).

SIRCOVER ATS Bypass의 작동원리

Bypass 위치에서의 동작은 다음과 같습니다.

• S1 - 단선 바이패스 (SIRCOVER 미장착 시):
  부하는 두 개의 전원 중 하나에서 직접 공급됩니다. 예를 들어, 변압기 T1이 전력 공급원 역할을 합니다.

• S2 - 이중선 바이패스 (SIRCOVER 장착 시):
  전원 공급원을 선택할 수 있습니다. 즉, 두 개의 전원 중 원하는 공급원을 자유롭게 선택하여 부하에 전력을 공급할 수 있습니다.

위도면은 SIRCOVER ATS Bypass 전환 스위치와 연결된 전력 공급 회로를 보여주고 있습니다.

1. 구성요소 및 흐름 이해

• T1, T2: 두 개의 전력 공급원(예: 변압기)입니다. T1과 T2 모두 부하에 전력을 공급할 수 있는 출발점입니다.
• S1, S2: 두 가지 전원 라인을 나타냅니다.
  • S1: 단선 Bypass 회로 (Bypass 위치에서 T1이 직접 부하에 공급할 때 사용)
  • S2: 이중선 Bypass 회로 (SIRCOVER 전환 스위치가 있는 경우 전원 선택용 라인)
• ATS (Automatic Transfer Switch): 자동 전환 스위치로, 두 전원(T1, T2) 중 정상 전원을 선택해 부하에 공급합니다.
• SIRCOVER ATS Bypass: 수동 전환 스위치 장치로, ATS의 바이패스 배선입니다. ATS 고장 또는 유지보수 시 부하에 전력을 공급하기 위한 우회 경로입니다.
• Load: 최종 부하, 즉 전력을 사용하는 설비나 건물입니다.

SIRCOVER ATS Bypass의 작동원리

2. 전원 연결 및 동작 원리

• 평상시에는 T1 또는 T2 전원이 ATS를 통해 부하에 공급됩니다.
• ATS에 문제가 발생하거나 유지보수가 필요할 때, SIRCOVER ATS Bypass 스위치를 사용해 부하 공급을 ATS를 우회하여 직접 T1 혹은 T2에서 부하로 전력을 공급합니다.
• 이때 SIRCOVER 내의 S2 라인을 통해 이중선 바이패스 전원이 선택됩니다.
• 그림 왼쪽 ATS 위쪽 스위치(II1, II2)는 T2, T1 각각의 공급선 연결 스위치입니다.
• ATS 하단 스위치(II3)는 ATS에서 부하로 전력을 전달하는 라인입니다.

외부작동 스위치의 캠작용을 알아볼수 있습니다..

SIRCOVER ATS Bypass 스위치는 ATS가 차단된 상태에서도 부하에 전력을 지속적으로 공급할 수 있도록 하는 역할을 하며, S1과 S2 라인을 통해 원하는 전원 공급원으로 전환할 수 있습니다.

3. 중요 포인트

• Bypass 기능: ATS가 동작하지 않을 때도 부하에 전력을 공급할 수 있게 하여 발전소나 전력 설비의 연속 운전을 보장합니다.
• 전원 선택 가능: SIRCOVER 장비 도입 시 두 전원(T1, T2) 중 원하는 쪽에서 직접 부하에 공급이 가능하여 유연성과 안정성이 높아집니다.

안정성 확보: ATS 유지보수 및 긴급 상황 시 무정전 전력 공급이 가능해 운영 안정성을 극대화합니다.

요약

• T1, T2 : 두 개의 전원 공급원(변압기 등)
• ATS : 자동 전력 전환 장치
• SIRCOVER ATS Bypass : ATS 고장 시 또는 유지보수 시 수동으로 전원 공급원을 선택해 부하에 안정적으로 전력을 공급하는 바이패스 스위치
• S1, S2 : 바이패스 시 부하에 전력을 공급하는 회선
• 부하 : 최종 전력 사용 설비

이 회로는 ATS 장비의 유지보수 또는 고장 시 무정전으로 부하에 전력을 공급하기 위한 안정적인 전력 전환 시스템을 나타냅니다.