2020년부터 全 태양광·풍력 실시간 관제

[이투뉴스] 이미 설치돼 있거나 앞으로 설치될 모든 태양광·풍력발전기의 현재 발전량과 가까운 미래 발전량을 실시간으로 취득·예측해 전력수급의 안정성을 높이는 통합관제시스템이 이르면 2020년부터 본격 운용된다. 지금까지는 원전과 석탄화력, LNG발전기 등 대형 중앙급전발전기와 발전단지급 소수 신재생발전기에 대해서만 발전량 파악과 관제가 가능했다.

24일 정부와 전력당국 등에 따르면, 국가 전력망 운영기관이자 시장운영기관인 전력거래소(이사장 유상희)는 새 정부의 ‘신재생에너지 3020계획’을 뒷받침하고 그에 따른 전력수급 여건변화에 선제적으로 대응하기 위해 전남 나주 중앙전력관제센터와 제주지사에 이런 역할과 기능을 하는 가칭 ‘신재생에너지 통합관제시스템’ 구축키로 했다.

이와 관련 최근 태스크포스(TF)를 꾸려 실무작업에 착수한 전력거래소는 연내 자체 예산으로 임시 관제시스템을 만든 뒤 내년부터 2년간 이를 시범운영하면서 관련 제도개선과 현장 데이터 취득기반을 마련하는 작업을 병행하기로 했다. 형태와 기능을 제대로 갖춘 별도의 실제 통합관제시스템은 2019년부터 구축에 들어가 2020년부터 운영할 예정이다.

이런 방안은 이미 산업부 담당 국·과장을 비롯한 실장급 이상에 보고돼 정부와 사전교감을 거친 것으로 전해졌다. 실무를 맡은 전력거래소 계통본부는 지난 22일 서울에서 학계와 연구계 전문가를 초청해 향후 계획을 설명하고 자문을 받는 등 구체안 마련에도 속도를 내고 있다.

당국이 이처럼 빠르게 움직이는 이유는 전 정부의 소용량 신재생 무제한 접속보장제 시행에 이어 새 정부 에너지전환 선언으로 변동성 전원이 대거 전력계통에 유입될 전망이기 때문이다. 지금은 설비량이나 발전량이 미미해 별 문제가 안되지만, 향후 매년 GW단위로 태양광·풍력이 증가하면 이들 전원의 출력변화가 전체 전력수급에도 큰 영향을 줄 수밖에 없다는 것이다.

전력계통 현장 전문가들에 의하면 현재 국가 전력망의 두뇌에 해당하는 중앙전력관제센터 EMS(Energy Management System)는 사람으로 치면 대동맥에 해당하는 전국 7개 765kV 변전소와 111개 345kV 변전소에서 직접 초단위로 현황 데이터를 가져오고 있다. 이보다 작은 709개 154kV 변전소 데이터는 EMS 부하경감 차원에 한전 지역급전소에서 취합해 취득하고 있다.

401개에 달하는 중앙급전 대형발전소와 태안IGCC처럼 200MW 이상 특수설비 역시 EMS 통제권 안에 있다. 이들 발전소에 장착된 발전자료취득장치(RTU)가 2초마다 데이터를 EMS로 보내 실시간 관제를 가능케 한다. 여기에 20MW초과 200MW미만 23개 대용량 신재생설비가 전력시장운영규칙에 따라 인터넷 기반 자료연계용단말장치로 당국에 현황 데이터를 송신한다.

적어도 이들 주요 전력계통과 발전기에 대해서는 전력당국이 현재 상태를 한 눈에 파악해 예고없는 고장정지나 사고에 대응하거나 중앙발전기의 경우 필요 시 급전지시를 내릴 수 있다는 의미다.

문제는 용량이 20MW이하인 대부분의 신재생발전기들이다. 올해 5월 기준 22.9kV 전용선로 이상에 연계된 신재생발전기는 159개 3214MW. 여기에 설비용량이 1MW 이하여서 한전과 직접 전력구매계약(PPA)을 체결한 태양광 발전소만 약 2400MW, 2만2000여개에 달한다. 한전과의 상계거래로 실시간 발전량 계량이 안되는 주택용 태양광도 20여만호를 넘겼다.

현재로선 전력당국이 이들 발전기가 얼마나 전력을 생산하고 있는지, 앞으로 출력이 어떻게 변화될지 알 수 없다는 뜻이다. 당국 한 관계자는 “풍력을 포함해 대한민국 신재생의 약 95%에 대해 실시간 출력과 미래 출력을 모른다는 의미”라며 "이대로 신재생이 대거 늘어날 경우 향후 고유업무인 수요예측과 실시간급전에 영향이 불가피하다"고 말했다.

당장 중대한 차질을 줄 정도는 아니지만 신재생 전원 증가가 수급에 끼치는 영향은 점점 확연해 지고 있다. 한전 자체 집계에 의하면, 주택용 등을 제외한 지난해 국내 태양광 전력거래량은 4600GWh로 전체 거래량의 0.89%를 차지, 2013년 이후 3년만에 3.5배 증가했다. 같은기간 풍력 비중도 0.23%에서 0.33%로 비중이 늘었다. 전력수요가 적고 발전량은 많은 작년 3월 27일 오후 4시의 경우 전체 부하의 3.75%를 태양광만으로 공급했다.

변동성 전원이 1% 남짓한 현 시점에서 이 정도 수급 영향이 있다면, 수십GW의 태양광·풍력을 확충해 발전량의 20%를 신재생으로 공급하는 2030년의 수급 여건은 현재와 판이하게 달라질 것이란 얘기다. 전력당국 관계자는 "신재생은 특성상 수많은 사업자가 수많은 장소에서 전력을 생산하는 시스템으로, 지금처럼 몇개 대형 발전사가 만나 논의하는 방식과 같을 수 없을 것"이라며 "늦지도 빠르지도 않다. 지금이 미래 계통운영을 위한 제도개선과 인프라 구축 최적기"라고 말했다.

이상복 기자 lsb@e2news.com