100MW 급 복합화력발전소 설계 및 경제성 분석

본 내용은 " 플랜트공학 복합화력발전 발표 피피티 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.10.14

문서 내 토픽

• 1. 복합화력발전 시스템 설계

  100MW 급 복합화력발전소는 2개의 41MW 가스터빈과 1개의 38MW 증기터빈으로 구성되어 총 120MW의 발전용량을 갖춘다. 다축형 시스템으로 설계되어 가스터빈 여러 호기에 대해 증기터빈 한 호기를 대응시키는 방식을 채택했다. 시스템은 압축기, 열교환기, 가스터빈, 보일러, 증기터빈, 펌프, 응축기 등으로 구성되며, 폐열을 재사용하여 고효율의 발전을 실현한다.

• 2. 부지선정 및 입지분석

  최종 부지는 전라북도 군산시 옥서면으로 선정되었으며, 면적은 3000평(9917㎡)이다. 공시지가는 110,000원/㎡로 총 부지비는 약 11억원이다. 선정 이유는 바다와 가까운 위치, 군산국가산업단지와 새만금산업단지 인접, 20만명 규모 중소도시의 전력수요 충족 등이다. 환경오염 최소화를 위해 해안가 외각에 위치시켰다.

• 3. 경제성 분석 및 재무평가

  초기투자비는 총 1,126억원(자본금 450억, 정부지원금 56억, 은행대출 620억)이다. 월간 전력판매수익은 65억원, 연간 390억원의 연료비가 소요된다. 월별 순이익은 16.65억원으로 산정되었다. 회수기간법으로 5년 7개월, 순현가법으로 592억원, 내부수익률 12.1%로 평가되어 투자타당성이 있다.

• 4. 민감도 분석 및 위험요소

  발전소 가동률이 60% 이하로 낮아지면 수익이 음수가 되어 운영이 어려워진다. 대출 이자율이 연 5%로 상승하면 수익이 기하급수적으로 감소한다. LNG 가격 변동, 환율 변동, 이자율 변동 등이 주요 민감도 요소이며, 80% 이상의 가동률 유지가 경제성 확보의 핵심이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 복합화력발전 시스템 설계

  복합화력발전 시스템은 가스터빈과 증기터빈을 결합하여 높은 열효율을 달성하는 중요한 기술입니다. 이러한 시스템 설계에서는 각 구성요소의 최적화가 필수적이며, 특히 배열회수보일러(HRSG)의 효율성이 전체 성능을 좌우합니다. 현대적 설계에서는 환경규제 강화에 대응하기 위해 저배출 연소기술과 배기가스 처리시스템의 통합이 중요합니다. 또한 운영 유연성을 고려한 부분부하 성능 최적화와 빠른 기동/정지 능력이 전력시장의 변화에 대응하는 핵심 요소입니다. 디지털화와 자동제어 기술의 적용으로 시스템 안정성과 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

• 2. 부지선정 및 입지분석

  발전소 부지선정은 기술적, 경제적, 환경적, 사회적 요소를 종합적으로 고려해야 하는 복잡한 과정입니다. 충분한 냉각수 확보, 연료 공급 인프라, 송전망 접근성 등 기술적 요건이 우선적으로 검토되어야 합니다. 환경영향평가에서는 대기질, 수질, 생태계 영향을 철저히 분석하고, 지역주민의 수용성을 높이기 위한 소통이 필수적입니다. 지정학적 위치, 토지 취득 용이성, 기존 인프라 활용 가능성도 중요한 판단기준입니다. 장기적 관점에서 기후변화, 물 부족, 에너지 정책 변화 등을 예측하여 부지의 지속가능성을 평가하는 것이 중요합니다.

• 3. 경제성 분석 및 재무평가

  복합화력발전소의 경제성 분석은 초기 자본비용, 운영유지비, 연료비 등 전체 생명주기 비용을 정확히 산정해야 합니다. 현금흐름 분석, 순현재가치(NPV), 내부수익률(IRR) 등 표준적 재무지표를 통해 투자 타당성을 평가합니다. 그러나 전력시장의 변동성, 연료가격 변동, 환경규제 강화 등 불확실성 요소들이 수익성에 큰 영향을 미칩니다. 최근 재정에너지 전환 추세에서 탄소가격제, 환경세 등 외부비용을 반영한 평가가 필수적입니다. 장기 전력수급 계획, 시장 수요 전망, 정책 지원 여부 등을 종합적으로 고려하여 현실적인 경제성 평가를 수행해야 합니다.

• 4. 민감도 분석 및 위험요소

  민감도 분석은 주요 변수의 변화가 프로젝트 수익성에 미치는 영향을 정량적으로 파악하는 중요한 도구입니다. 연료가격, 전력판매가격, 자본비용, 운영효율 등 핵심 변수들에 대한 시나리오 분석을 통해 프로젝트의 취약점을 식별할 수 있습니다. 주요 위험요소로는 기술적 위험(설비 고장, 성능 미달), 시장 위험(전력가격 하락), 규제 위험(환경규제 강화), 금융 위험(금리 상승) 등이 있습니다. 확률적 위험분석(몬테카를로 시뮬레이션)을 활용하면 더욱 정교한 위험평가가 가능합니다. 위험 완화 전략으로 장기 전력구매계약, 연료 선물계약, 보험 등을 활용하여 프로젝트의 안정성을 높일 수 있습니다.