한국전력 전력연구원은 한국남동발전, 한국중부발전, 한국서부발전, 한국남부발전, 한국동서발전, 한전 KPS 등 전력그룹사와 함께 2023년까지 지능형 디지털 발전시스템을 공동 개발한다.
지능형 디지털 발전시스템은 인공지능과 빅데이터 기술을 사용해 최적의 운전조건과 정비 시점을 파악할 수 있어 발전효율은 올라가고 사고는 방지할 수 있다.
전력연구원은 한전 통합 관리 플랫폼 ‘허브팝’을 바탕으로 인공지능 발전시스템을 개발할 계획이다.
화력발전소 온실가스 및 미세먼지에 대한 사회적 관심이 커지면서 값 싼 전기는 생산하는 동시에 오염물질 배출은 줄이는 발전소 운영기술이 필요하다.
또한 날씨의 영향을 받는 신재생에너지의 확대로 불규칙해진 전력생산량을 보완하기 위해 화력발전소의 발전량을 빠르게 변경하는 유연운전기술 확보도 필요하다.
유연운전은 기후조건에 영향을 받는 신재생에너지의 발전량에 맞춰 발전소 발전량을 혹은 시간단위로 변경하는 기술이다.
하지만 급격하게 발전량을 바꾸면 발전 설비는 급격한 온도변화를 겪어 열화되고 수명이 줄어드는 단점이 있다.
신재생지능형 디지털 발전 시스템을 발전소에 적용 시 유연운전에 따른 설비 상태의 예측이 가능하며 환경설비 전기사용량 저감도 가능하다.
전력연구원은 지능형 디지털 발전시스템 개발을 위해 자체 개발한 인공지능 플랫폼인 허브팝을 활용할 계획이다.
허브팝은 인공지능과 빅데이터 기술을 전력분야에 도입하기 위해 한전이 개발한 인공지능 기반 플랫폼이다.
허브팝을 사용하면 송변전, 배전, 발전 등 전력 인프라에 관련된 인공지능 소프트웨어를 만들 수 있다.
전력연구원은 허브팝을 기반으로 국내 발전사로부터 받은 발전 운영데이터를 바탕으로 빅데이터를 구축하고 인공지능 기술을 통해 데이터간의 연관성을 규명해 발전설비 감시·진단·예측 시스템을 개발키로 했다.
전력연구원은 지능형 디지털 발전 시스템 개발을 위해 2023년까지 국내 5개 발전사 인력과 대전에서 공동연구를 수행하며 이를 위해 ‘통합 지능형 디지털 발전소 구축센터’를 2019년 말 대전 소재 전력연구원 내에 구축할 계획이다.
발전사 공동 연구인력은 전력연구원과 지능형 발전 시스템을 개발하고 과제 종료 시 각 발전소 현장 운영자를 대상으로 인공지능 발전소 관련 기술전수 교육을 수행할 예정이다.
전력연구원의 지능형 디지털 발전 시스템내의 프로그램들은 현재 운영 중인 발전소 주요 설비들에 대한 성능 및 신뢰도 상태를 알려주는 ‘발전플랜트 열성능 시스템’, 발전소에서 배출되는 오염물질을 저감할 수 있는 최적 운전조건을 찾아내는 ‘최적연소 전문가 시스템’, 실시간 데이터를 학습해 가상 발전소와 실제 발전소의 성능을 일치시키고 이를 바탕으로 향후 발생사고를 예측하는 ‘디지털 트윈 시스템’, 가스터빈 연소기의 운전상태 및 성능평가를 하는 ‘가스터빈 연소기 진단 시스템’ 등 총 15개의 인공지능·빅데이터 기반 프로그램이 포함될 예정이다.
전력연구원은 2020년 말 시험용 지능형 디지털 발전 시스템 개발을 완료하고 국내 민간분야 다양한 개발자가 인공지능 발전 운영 프로그램 개발에 참여할 수 있는 기회를 제공키로 했다.
또한 국내 발전사 주요 설비 대상 실증이 완료되면 국내 발전소에 적용한다.
전력연구원 관계자는 “전력연구원과 발전 자회사는 기존 화력발전소의 오염 및 저효율 문제를 인공지능에 기반한 운영시스템을 활용해 해결책을 찾아낼 것”이라며 “전력연구원은 인공지능 발전시스템 개발을 발판으로 전력그룹사와 함께 공공에너지 분야 디지털 변환을 선도해나가겠다”고 말했다.