2016년 GE는 이탈리아의 A2A 유틸리티와 함께 치바소(Chivasso)에 위치한 가동 중단 중인 발전소의 성능개선 사업을 진행했다. 그 과정에서 발전소가 어떻게 온실 가스를 더 적게 배출하고, 경쟁력을 가질 수 있는 지에 관한 로드맵을 만들 수 있었다. 치바소 발전소의 극적인 리뉴얼 경험을 바탕으로, A2A 유틸리티는 북부 이탈리아의 카사노(Cassano)와 세르미데(Sermide) 등 수십년 된 노후 발전소를 가스터빈 기반의 발전소로 성능 개선 사업을 추진한다.
유럽의 GE파워 서비스 사업부에서 다년계약사업을 총괄하는 마리오 친코타(Mario Cincotta)는 이렇게 설명한다. “이 발전소들은 10년 전이라면 생각조차 할 수 없었던 업무를 이제 수행할 수 있습니다. GE는 발전소의 성능 개선을 통하여 재생에너지의 성장을 지원할 수 있습니다. 그리드에 문제가 발생하지 않을 만큼 충분한 유연성을 가지고 있습니다.”
리서치 회사 글로벌데이터(GlobalData)에 따르면, 재생에너지는 이탈리아에서 가장 빠르게 성장하는 에너지원으로 2000년 1.7 기가와트에서 2017년 34.5 기가와트로 성장했다. 재생에너지의 성장과 유럽 전역의 상호 연결된 전력 시스템의 증가로, 지역의 에너지 비용은 감소했다. 하지만 노후화된 발전소는 두 가지 단점을 가지고 있었다. 가격 측면에서 새로운 에너지와 경쟁할 수 없었으며, 기술 측면에서 유럽연합의 엄격한 환경 기준을 충족시키기에 너무 비효율적이었다.
치바소 발전소는 1952년에 가동을 시작했는데, 위와 같은 이유 때문에 2013년에 가동을 중단했다. 하지만 GE는 혁신적인 재가동 계획을 제안했다. GE는 지역의 수요 및 공급 데이터를 분석하고, GE의 에너지 거래 모델을 활용하여 발전소의 경쟁력을 회복할 수 있는 방안을 찾았다. GE의 프레딕스 기반 자산성과관리(APM) 소프트웨어로 치바소 발전소를 업그레이드하여, 2016년 재가동 후 동일한 물리 조건에서 더 많은 에너지를 생산할 수 있게 되었다. 치바소 발전소의 성공 경험을 바탕으로 A2A 유틸리티는 추가적으로 두 곳의 발전소의 성능 개선 사업을 GE에게 의뢰했다.
A2A 유틸리티의 발레리오 카메라노(Valerio Camerano) CEO는 “우리는 지속적으로 발전소를 디지털화하여, 시설을 현대화하고 효율성을 높이려고 합니다. 이러한 계획은 우리가 발전소를 더욱 유연하게 운영할 수 있도록 만들기 때문에, 시장 조건에 유연하게 대응하고, 운영 비용을 줄이며 생태 발자국을 개선할 수 있습니다.”라고 설명한다.
카사노와 세르미데 발전소는 GE의 디지털 에너지 소프트웨어 분석 도구를 활용하여, 예측 유지 보수 활동을 개선하고 운영 효율성을 향상시킨다. 세르미데 발전소는 2대의 GE 9FA 가스터빈을 운영하기 위해 장비를 업그레이드하고 있다. 두 발전소 모두 GE의 Dry Low NOx 2.6+ 연소시스템을 채용하여, 대기 오염 물질을 저감하게 된다.
천연가스를 사용하는 발전소는 전력망이 청정하고 신뢰성 있게 진화하는 여정에서 중요한 역할을 한다. 태양광과 풍력만으로는 유럽에서 네 번째로 큰 이탈리아 경제의 전력 요구를 충족시킬 수 없다. 태양이 빛나지 않거나 바람이 적게 불면 그리드는 거의 즉시 전력이 부족하게 된다. 전통적인 발전이 전력망이 균형을 유지하는 데 도움이 될 수 있기에, 노후화된 발전소를 개선하여 그리드와 함께 진화하는 방법을 찾았다.
A2A 유틸리티는 발전소 가동을 시작한 후부터 가동 중단 시점까지, 수백 메가와트의 기저부하 전력을 꾸준하게 전력망으로 보냈다. 하지만 이런 방식은 현대적인 전력망에는 어울리지 않는다. 재생에너지 전력이 간헐적으로 전력망으로 공급되기 때문에 현재적인 전력망은 더욱 유연해질 필요가 있다. 1960년대 초반 가동을 시작한 카사노 발전소와 1986년에 가동을 시작한 세르미데 발전소는 즉각적인 가동 중단의 위협은 없지만, 발전소를 경제적으로 운영할 수 있도록 개선해야 했다.
GE의 하드웨어와 소프트웨어는 발전소가 발전량을 더욱 신속하게 조정하고, 전력 수요가 적을 때 경제적으로 운영할 수 있도록 개선하여, A2A 유틸리티가 경쟁력 있는 가격으로 시장에 에너지를 신속하게 판매할 수 있도록 지원했다.
예를 들어 과거에는 발전소를 첨두부하 발전 모드로 가동하기까지 8시간 이상이 걸렸다. 하지만, 이제는 어떤 날씨 조건에서도 90분~120분이면 충분하며, 약 165MW의 기저부하 발전 모드를 유지할 수 있다.
“이는 육상 챔피언에게, 잠에서 깨자마자 가능한 한 빨리 100미터를 달려보라고 말하는 것과 같습니다.”라고 친코타(Cincotta)는 설명한다. 램프업(Ramp-up) 시간을 단축하고 낮은 기저부하 발전량이 가능하다는 것은 발전소가 연료를 절약할 수 있다는 것이며, 운영 비용과 환경적 비용을 절감한다는 것을 의미한다.
친코타는 “이런 성과는 큰 그림을 가지고 발전소의 성능을 개선했기 때문에 가능한 것으로, 기저부하 운영 모드에서부터 계획되지 않은 운영 모드까지 지원할 수 있게 되었습니다.”라고 강조한다.
