배경
2004년 이후 중국의 전력 소비량은 산업 부문의 급속한 성장으로 인해 전례 없는 속도로 증가해 왔습니다. 2005년에는 심각한 전력 공급 부족으로 많은 중국 기업의 운영에 차질이 생겼습니다. 그 이후 중국은 산업 수요를 충족하고 경제 성장을 확보하기 위해 전력 공급에 매우 적극적으로 투자해 왔습니다. 설비 발전 용량은 2004년 말 443GW에서 2008년 말 793GW로 증가했습니다. 이 4년 동안의 증가량은 미국의 총 용량의 약 3분의 1에 해당하며, 일본의 총 용량의 1.4배에 해당합니다. 같은 기간 동안 연간 에너지 소비량도 2,197TWh에서 3,426TWh로 증가했습니다. 중국의 전기 소비량은 2011년 4,690TWh에서 2018년 6,800~6,900TWh로 늘어날 것으로 예상되며, 설비 용량은 2011년 1,056GW에서 1,463GW로 늘어날 것으로 예상됩니다. 이 중 342GW가 수력 발전, 928GW가 석탄 발전, 100GW가 풍력 발전, 43GW가 원자력 발전, 40GW가 천연가스 발전입니다. 중국은 2011년 세계 최대 전기 소비국이었습니다.
송전 및 배전
송전 및 배전 측면에서 국가는 다음을 통해 용량 확대와 손실 감소에 집중해 왔습니다.
1. 장거리 초고압직류송전(UHVDC) 및 초고압교류송전(UHVAC) 구축
전 세계 UHV 전송
UHV 송전과 다수의 UHVAC 회로는 이미 세계 여러 지역에 건설되었습니다. 예를 들어, 구소련에 1,150kV 회로 2,362km가 건설되었고, 일본(키타이와키 전력선)에는 1,000kV AC 회로 427km가 개발되었습니다. 다양한 규모의 실험 라인도 많은 국가에서 찾을 수 있습니다. 그러나 이러한 라인의 대부분은 현재 전력 수요 부족이나 기타 이유로 더 낮은 전압에서 작동하고 있습니다. UHVDC의 예는 적습니다. 전 세계적으로 ±500kV(또는 그 이하) 회로는 많이 있지만, 이 임계값을 넘는 작동 회로는 Hydro-Québec의 735kV AC 송전 시스템(1965년부터, 2018년 기준 11,422km 길이)과 브라질의 Itaipu ±600kV 프로젝트뿐입니다. 러시아에서는 2,400km 길이의 양극성 ±750kV 직류 송전선인 HVDC 에키바스투즈 센터(Ekibastuz-Centre) 건설 공사가 1978년에 시작되었지만 완공되지 못했습니다. 미국에서는 1970년대 초 셀릴로 변환소에서 후버 댐까지 1,333kV 송전선로 건설이 계획되었습니다. 이를 위해 셀릴로 변환소 근처에 짧은 시험 송전선이 건설되었지만, 후버 댐까지의 송전선은 건설되지 않았습니다.
중국에서 UHV 전송의 이유
중국이 초고압 송전을 선택한 것은 에너지 자원이 부하 중심에서 멀리 떨어져 있다는 사실에 기인합니다. 수력 자원은 대부분 서부에 있고 석탄은 북서부에 있지만, 막대한 전력은 동부와 남부에 있습니다. 송전 손실을 관리 가능한 수준으로 줄이기 위해서는 초고압 송전이 합리적인 선택입니다. 중국 국가전력망공사(State Grid Corporation of China)는 2009년 베이징에서 열린 초고압 송전 국제 컨퍼런스에서 지금부터 2020년까지 초고압 송전 개발에 6,000억 위안(약 880억 달러)을 투자할 것이라고 발표했습니다.
초고압 송전망(UHV) 구축을 통해 인구 밀집 지역에서 멀리 떨어진 곳에 더 새롭고, 더 깨끗하고, 더 효율적인 발전소를 건설할 수 있습니다. 해안가의 노후 발전소는 폐쇄될 예정입니다. 이를 통해 현재 총 오염량은 물론 도시 거주자들이 느끼는 오염도 감소할 것입니다. 또한, 북부 지역의 많은 가정에서 겨울철 난방에 개별 보일러를 사용하는 것보다 전기 난방을 제공하는 대형 중앙 발전소를 사용하는 것이 오염 발생량이 적습니다. 초고압 송전망은 중국의 전기화 및 탈탄소화 계획에 기여할 뿐만 아니라, 풍력 및 태양광 발전 용량 확장을 제한하는 송전 병목 현상을 해소하여 재생 에너지 통합을 가능하게 하고, 중국 내 장거리 전기차 시장을 더욱 발전시킬 것입니다.
완공되었거나 건설 중인 UHV 회로
2021년 현재 운영 중인 UHV 회로는 다음과 같습니다.
공사 중이거나 준비 중인 UHV 라인은 다음과 같습니다.
UHV에 대한 논란
중국 국가전력망공사가 제안한 건설이 독점을 강화하고 전력망 개혁에 맞서기 위한 전략인지에 대한 논란이 있다.
석탄, 석유, 가스의 단계적 폐지를 의무화한 파리 협정 이전, 중국 국가전력망공사가 2004년 UHV(초고압 진공) 건설 방안을 제안한 이후 UHV에 대한 논란이 있어 왔습니다. UHVAC(초고압 진공)에 대한 논란이 집중된 반면, UHVDC(초고압 직류) 건설 방안은 널리 수용되었습니다. 가장 큰 논쟁거리는 아래 네 가지입니다.
- 보안 및 신뢰성 문제: 초고압 송전선 건설이 증가함에 따라 전국의 전력망은 점점 더 촘촘하게 연결되고 있습니다. 한 송전선에서 사고가 발생할 경우, 그 영향을 좁은 지역으로 제한하기 어렵습니다. 이는 정전 발생 가능성이 높아지고 있음을 의미합니다. 또한 테러 공격에도 취약해질 수 있습니다.
- 시장 문제: 전 세계 다른 모든 초고압 송전선은 현재 수요가 부족하여 저전압으로 운영되고 있습니다. 장거리 송전의 잠재력은 더욱 심층적인 연구가 필요합니다. 석탄 자원의 대부분은 북서부에 있지만, 석탄 발전소 건설은 많은 양의 물이 필요하고 중국 북서부에서는 물이 부족하기 때문에 어렵습니다. 또한 중국 서부 지역의 경제 발전으로 최근 몇 년간 전력 수요가 급증하고 있습니다.
- 환경 및 효율성 문제: 일부 전문가들은 석탄 수송량 증가와 지역 발전량 증대를 위한 철도 추가 건설에 비해 초고압 송전선(UHV)이 토지를 더 많이 절약하지 못할 것이라고 주장합니다. 물 부족 문제로 인해 서부 지역의 석탄 화력 발전소 건설이 지연되고 있습니다. 또 다른 문제는 송전 효율입니다. 사용자 측에서 열병합 발전(CCP)을 사용하는 것이 장거리 송전선에서 전력을 공급받는 것보다 에너지 효율이 높습니다.
- 경제적 문제: 총 투자액은 2,700억 위안(약 400억 달러)으로 추산되는데, 이는 석탄 수송을 위한 새로운 철도를 건설하는 것보다 훨씬 더 비쌉니다.
초고압 풍력(UHV)은 풍력 및 태양광 발전 설비의 대규모 설치 잠재력이 큰 외딴 지역의 재생 에너지를 전송할 수 있는 기회를 제공합니다. SGCC는 신장 위구르 자치구의 풍력 발전 잠재 용량이 200GW에 달한다고 언급했습니다.
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게시 시간: 2022년 1월 1일
