재생에너지 확대에 원전도 '유연화'…한수원, 2032년 새울 1호기 탄력운전 적용

일일부하추종 출력 80→50%까지 감발

한수원, 원전 탄력운전 기술 개발 착수

3%p 내 출력 조절 '주파수 제어' 운전

태양광·풍력 변동성 커…전력 계통 부담

기후장관 "안전 고려…조심스럽게 실증"

[세종=뉴시스]경북 울진에 운영중인 신한울1,2호기(왼쪽 1호기).(사진=한국수력원자력 제공)

[세종=뉴시스]손차민 기자 = 정부가 원전·재생에너지 '에너지믹스' 정책을 추진하는 가운데, 태양광 발전 급증을 보완하기 위한 원전의 탄력운전 필요성이 커지고 있다.

이에 한국수력원자력은 내년 원전 출력 감발 한계를 최대 70%까지 확대하고, 2032년 새울 1호기에 50% 출력 감발 운전을 적용할 계획이다.

4일 원전 업계에 따르면 한수원은 최근 원전의 유연성을 확보하기 위한 탄력운전 기술 개발에 착수했다.

현재 국내 경수로 원전은 전력 계통 부하에 따라 발전기 출력량을 조절하는 '일일부하추종' 운전이 가능하다.

특히 주요 노형인 APR1400은 설계 단계부터 출력 조정이 가능하게 만들어졌다. 다만 최대 80%까지만 감발할 수 있으며, 감발 가능 일수도 18개월에 27일 내외로 제한돼 있다.

한수원은 내년부터는 감발 범위를 70% 출력까지 확대하고, 감발 가능 일수도 연간 100일 내외로 늘릴 계획이다.

아울러 2032년부터는 출력 50%까지 감발이 가능하도록 기술 수준을 고도화한다. 이와 함께 출력을 3%포인트(p) 범위에서 조절하는 주파수 제어 부하추종 운전도 도입할 예정이다.

이를 위해 부분강제어봉 재질을 변경하고 제어감시시스템을 개선하는 역무를 수행 중이다.

탄력운전 기술은 2032년 10월 새울 1호기를 시작으로 새울 2호기(2033년 7월), 신한울 3호기(2035년 4월), 새울 3호기(2035년 5월), 신한울 2호기(2035년 8월), 신한울 1·4호기(2036년 4월), 새울 4호기(2036년 7월)에 순차적으로 적용될 방침이다.

[남해=뉴시스]차용현 기자 = 완연한 가을 날씨를 보인 13일 오후 왜가리 한 마리가 경남 남해읍 인근 갈대밭에 들어선 태양광 패널 위에 앉아 휴식을 취하고 있다. 2020.10.13.  [email protected]

탄력운전의 중요성이 커지는 배경에는 재생에너지의 간헐성이 있다. 태양광과 풍력 발전은 기상 조건에 따라 변동성이 커 전력 계통에 부담을 준다.

전력망은 발전량과 소비량의 균형이 맞아야 안정적이다. 이에 낮 시간 태양광 발전량이 클 때 원전이 그대로 가동된다면 발전량이 과잉돼 계통이 불안정해진다.

결국 재생에너지를 보완하기 위해 원전이 기저 전원의 역할을 해야 한다는 목소리가 많다. 원전이 기저 전원으로 활용되려면 낮에는 출력을 낮췄다가 밤에는 다시 출력을 높이는 유연한 운전이 필요하다.

현재는 석탄화력발전과 액화천연가스(LNG) 발전이 이런 역할을 담당하고 있지만, 탈탄소 기조로 인해 화력 발전 비중은 점차 축소될 전망이다. 이재명 정부는 2040년까지 전국 석탄화력발전 60곳 중 40곳을 폐쇄하겠다고 밝히기도 했다.

기후에너지환경부는 인공지능(AI)·데이터센터 등 전력 수요가 급증하는 상황을 감안해 향후 재생에너지 발전과 원전이 더 늘어날 것으로 내다본다. 정부는 2030년까지 재생에너지 100GW(기가와트) 보급을 목표로 하고 있으며, 최근 제11차 전력수급기본계획(전기본)에 따라 신규 대형 원전 2기·소형모듈원전(SMR) 1기를 건설하기로 했다.

기후부는 안전성을 최우선으로 탄력운전 기술을 실증해 나가겠다는 입장이다.

김성환 기후부 장관은 "재생에너지와 원전이 낮 시간대에 부딪힐 가능성이 있기 때문에 에너지저장장치(ESS)나 양수발전으로 흡수하는 방안이 있을 수 있고, 불가피할 때는 일종의 유연 운전을 해야 하는데 조금 더 실증해 봐야 한다"며 "안전성에 영향이 있을 수 있기 때문에 매우 조심스럽게 실증해 보겠다"고 말했다.

[울산=뉴시스] 김선웅 기자 = 2024년 12월 울산 울주군 새울원자력발전소에서. 2024.12.31.. [email protected]

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