[전력대란 재깍재깍] 초고압직류송전(HVDC)란...안전성·효율성 최고 최신 기술

▲동일 전력 전송 시 필요한 송전탑 비교.

HVDC(초고압직류송전·High Voltage Direct Current transmission system)는 현존하는 송전선로 중 안전성과 효율성이 가장 뛰어난 것으로 알려졌다.

7일 관련 업계에 따르면 이 송전선로는 우선 주민들의 반대가 거셌던 밀양 송전탑 건립 때와 같은 주민 안전의 위험성이 적다. 밀양 송전탑에 쓰인 765KV 송전선과 달리 지중화 설치가 가능하기 때문이다. 또 주파수에 따라 송전량을 조절할 수 있어 송전과정에서 손실을 최소화할 수 있다.

이 송전선로는 발전소에서 생산되는 고압의 교류 전력을 전력변환기를 이용해 고압의 직류전력으로 변환시켜 송전한 후, 원하는 수전(受電) 지역에서 다시 전력변환기를 이용해 교류전력으로 변환, 공급하는 방식을 채택한다. 즉, HVDC는 장거리 송전이 유리하다.

장거리 송전 시 같은 크기의 전선에서는 직류가 교류보다 2배 이상 송전될 수 있다. 이에 따라 직류 송전이 교류 송전에 비해 경제적으로 유리하다.

또 같은 전력 전송 시 AC송전선에 비해 DC 송전의 철탑 면적과 수량이 훨씬 덜 요구된다. 직류 전압은 교류 전압의 최댓값에 비해 크기가 약 70%에 불과해 기기의 절연이 용이하고, 전압이 낮기 때문에 각 기기에 설치돼 있는 절연체의 수량 및 철탑의 높이를 줄일 수 있다. 또한 기존 AC철탑을 활용한다면, DC송전을 통해 보다 더 많은 전력을 송전할 수 있을 것이다.

HVDC 송전은 동일한 용량의 AC송전보다 손실이 낮다. 교류는 변압기를 이용하며 무효전력까지 전송해야 하기 때문에 손실이 큰 반면, HVDC는 항상 일정한 전압과 극성을 갖기 때문에 선로에서의 손실이 적고, 전력변환 손실만 고려해주면 된다.

이로 인해 신재생에너지 발전에 있어 효율을 극대화 할 수 있다. 태양광 발전과 에너지 저장장치(축전지)는 모두 직류를 출력한다. 태양광으로 발전한 전력을 축전지에 저장한 후 사용하는 과정에서 전기 기기는 현재처럼 교류로 변환하지 않고 직류 그대로 이용할 수 있다. 따라서 계통연계형 인버터와 같은 직류 - 교류 변환에 따른 전력 손실을 줄일 수 있다.