송전탑 없는 발전소… 저탄소-고효율 자랑

13일 경기 화성시 한국지역난방공사 동탄 열병합발전소 안에서 공사 관계자가 증기터빈에 대해 설명하고 있다(왼쪽 사진). 가스터빈을 거쳐 배열회수보일러에서 생산된 고온고압의 증기가 증기터빈 2기를 돌려 전기와 열을 생산한다. 오른쪽 사진은 냉각탑. 해안이 아닌 도심에 건설된 발전소는 가열된 순환수를 공기로 냉각해 냉각수로 재사용한다. 화성=김재명 기자 base@donga.com

경기 화성시 경부고속도로 동탄분기점 인근. 서울 방향으로 차를 타고 가다 보면 왼쪽에 공장 건물을 연상케 하는 직육면체의 회색 건물이 보인다. 발전소 하면 흔히 떠올리는 높은 굴뚝을 찾아볼 수 없었다.

한국지역난방공사가 약 1조 원을 투자해 건설한 동탄 액화천연가스(LNG) 열병합발전소다. 2017년 12월 준공한 이 건물은 최대 757MW(메가와트)의 전기와 시간당 524Gcal(기가칼로리)의 열을 생산할 수 있다. 전기 생산량으로만 치면 공사 총 생산량의 30%를 차지한다. 전기 출력에 열 생산까지 포함하면 종합효율은 81.8% 수준이다. 지역난방공사의 최대, 최신, 최고 효율 시설이다.

13일 방문한 동탄 열병합발전소 내부는 이마에 땀이 맺힐 정도로 후끈한 열기를 내뿜고 있었다. 발전설비동에 설치된 가스터빈은 압축된 외부 공기와 천연가스를 혼합해 연소시키는 1500도 고온 연소가스를 활용해 쉴 틈 없이 돌아가고 있었다. 가스터빈에서 나오는 배기가스의 열은 배열회수보일러를 거쳐 다시 증기터빈을 돌렸다. 배강진 동탄지사 기계부 팀장은 “동탄 열병합발전소에는 가스터빈, 배열회수보일러, 증기터빈으로 조합된 블록이 두 곳 있다. 블록이 한 군데인 다른 발전소와 비교하면 성능이 두 배인 셈”이라고 설명했다.

지난달 말 기준 7만3000가구에 난방을 공급하면서 발전도 하고 있는 동탄 열병합발전소는 동탄2지구 입주완료 시점인 2021년 11만4000가구까지 공급 범위를 넓힐 방침이다. 올 1월에는 동탄지사 내에 공사 최초로 연료전지 발전소도 준공했다.

동탄 열병합발전소는 국내 분산형 전원의 대표 사례로도 주목받고 있다. 분산형 전원이란 화력 및 원자력 발전 같은 대규모 집중형 전원과 달리 전력 소비가 있는 지역에 분산, 배치 가능한 발전 시설을 말한다. 송전선로 확충 없이 건설이 가능해 건설에 따른 사회적 비용과 장거리 송전으로 인한 전력 손실 최소화 등이 장점으로 꼽힌다.

정부의 탈원전, 저탄소, 친환경 정책에도 부합한다는 평가가 나온다. 지난달 산업통상자원부가 발표한 ‘제3차 에너지기본계획’에도 분산형 전원의 비중을 2017년 12%에서 2040년 30% 내외로 늘리겠다는 계획이 담겼다.

열병합발전을 위한 제도적 장치도 마련돼야 한다는 목소리도 나온다. 보고서는 “집단에너지 사업 운영 측면에서 열병합발전의 역할은 대체 불가하다. 열병합발전 전력의 장기계약, 특별보조금 지급 등 선진국에서 시행되는 제도 도입 방안 검토가 필요하다”고 밝혔다.

집단에너지 공급방식은 미세먼지 및 온실가스 배출 저감 효과도 높다는 설명이다. 산업부의 ‘제4차 집단에너지 공급 기본계획’에 따르면 2014∼2018년 지역난방부문에서 집단방식의 3대 대기오염물질(황산화물, 질소산화물, 먼지) 배출량(4만2934t)은 개별방식(8만4448t)보다 총 4만1514t가량 적을 것으로 추정된다. 절감률은 49.2%다. 지역난방공사 측은 “열병합발전소 운영 시 친환경 LNG 연료를 사용하고 SCR(선택적환원촉매) 설비를 설치해 법적 질소산화물 배출기준(20ppm)보다 낮은 5ppm 이하를 준수하고 있다”고 설명했다.

화성=강홍구 기자 windup@donga.com