가스·증기 결합방식으로 혁신
탄소 배출량은 ↓ 발전 효율은 ↑
2030년까지 원전 10개 대체 효과

“세계 최고 발전설비.”

일본 효고(兵庫)현에 있는 간사이(關西)전력의 히메지(姬路)제2발전소는 회사소개 비디오에 가스터빈과 증기터빈을 결합한 고효율의 ‘콤바인드사이클(복합발전) 방식’임을 내세우며 이렇게 자랑한다.

1973년 가동에 들어간 이 발전소는 내년까지 노후 화력발전설비를 모두 액화천연가스(LNG)를 사용한 첨단복합발전방식으로 바꾸기로 했다. 2011년 3월11일 동일본대지진과 후쿠시마 제1원전 사고를 계기로 설비첨단화를 빠르게 진행시켜 1, 2호기는 운전을 시작했다. 2015년까지 설비혁신이 완료되면 발전능력은 255만㎾에서 292만㎾로 늘어난다. 노후설비에 따른 고장 문제도 해소돼 실제 발전량은 더 증가할 것이라고 도쿄신문은 전망했다.

간사이전력만이 아니다. 2011년 3월11일 이후 간사이전력을 포함해 도쿄전력의 가와사키(川崎)화력발전소, 중부전력의 조에(上越)화력발전소 등 모두 6곳에 첨단 복합발전방식이 도입됐다. 2030년대까지 홋카이도(北海道)전력의 이시카리완(石狩灣)신항발전소 등 모두 9개 발전소에서 첨단 복합발전이 추진된다.

콤바인드사이클 방식은 가스터빈이나 증기터빈 중 하나만 돌리는 기존 발전보다 효율이 훨씬 높다. LNG의 경우 가스터빈만 돌리면 발전효율이 40%대이지만 새 방식을 채택하면 60%대로 급증한다. 골칫거리인 이산화탄소(CO2) 배출량은 줄어드는 연료량만큼 감소한다. 2011년 이후 첨단복합발전방식을 도입한 6개 발전소의 발전능력은 모두 417만㎾ 규모로, 재가동을 신청한 니가타(新潟)현의 가시와사키가리와(柏崎刈羽) 원전 6, 7호기의 발전량(각각 136만㎾)의 3배를 넘는다. 6개 첨단 화력발전이 3개 원전의 전력공급을 대체한 셈이다. 9개 발전소 발전방식이 2030년까지 바뀌면 1700만㎾의 전력을 생산할 수 있어 원전 10개 이상의 대체효과가 생긴다. 도쿄신문이 “첨단 화력발전의 급속한 확산으로 원전 재가동에 의문이 제기될 것”이라고 전망한 이유다.

기업들도 화력발전 및 관련 사업에 뛰어들고 있다. 미쓰비시(三菱)중공업과 히타치(日立)제작소는 지난 3일 1조엔을 공동 출연해 ‘미쓰비시히타치 전력시스템’를 설립했다. 도시바(東芝)도 700도의 화력발전에 견딜 수 있는 신소재 니켈합금 개발에 나섰다.

일본 언론들은 “화력발전 고효율화가 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있어 원전제로를 가능케 하는 ‘비장의 카드’”라고 분석한다. 니혼게이자이신문은 “원전가동이 중단된 일본에서 화력발전소가 다시 각광을 받는 날이 곧 올지도 모른다”고 보도했다.

도쿄=김용출 특파원 [e-mail]