“재생에너지가 전력망 신뢰도 해친다는 건 오해”
“재생에너지가 전력망 신뢰도 해친다는 건 오해”
  • 이상복 기자
  • 승인 2019.08.08 15:57
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전력거래소 전력산업연구원, IEA 'INSIGHT'보고서 한글판 발간
IEA "변동성 재생에너지 연계 논의, 오해와 잘못된 정보 횡행"
▲전력거래소 전력산업연구원이 발간한 '‘Getting Wind and Sun Onto the Grid(태양광 바람의 전력망 수용' 국문보고서 중 VRE(변동성 재생에너지) 지리적 분산의 잇점을 설명한 표.
▲전력거래소 전력산업연구원이 발간한 '‘Getting Wind and Sun Onto the Grid(태양광 바람의 전력망 수용' 국문보고서 중 VRE(변동성 재생에너지) 지리적 분산의 잇점을 설명한 표.

[이투뉴스] 정부의 에너지전환정책 추진으로 국내서도 태양광‧풍력 등 변동성 재생에너지(VRE. Variable renewable energy 이하 'VRE') 비중이 가시적으로 증가하고 있다. 이에 대해 일각에선 VRE가 전력계통(전력망)의 불안정을 초래하거나 신뢰도를 떨어뜨리므로, 설비용량만큼 전통발전기나 ESS 등의 백업설비를 보강해야 한다는 주장을 펴고 있다.

하지만 이런 주장의 대부분은 재생에너지 연계에 대한 잘못된 정보나 오해에 기인한 것으로, 정책 당국자들이 분별을 갖고 수용해야 혼선을 최소화 할 수 있다는 조언이 나왔다. 전력거래소 전력산업연구원이 국제에너지기구(IEA) <INSIGHT> 보고서인 ‘Getting Wind and Sun Onto the Grid(태양광 바람의 전력망 수용)’를 한국어판으로 번역해 발간한 내용에서다.

88쪽 분량의 이 보고서는 국내 산업계에서도 널리 통용되고 있는 VRE 연계에 관한 이들 주장을 ‘잘못된 주장’이라고 일축한다. 정부나 전력 유관기관 정책 결정자들이 이런 주장에 현혹될 경우, VRE 보급에 지장을 초래하고 정작 챙겨야할 부분을 놓칠 수 있다고 지적한다.

IEA가 지목한 대표적 오해(주장)는 ①기상변화에 따른 변동성은 관리할 수 없고 ②VRE 보급이 기존 발전소 대비 높은 비용부담을 초래하며 ③VRE는 1대 1로 백업이 필요하고 ④전력망 확충비용은 비싸며 ⑤전력저장은 필수이고 ⑥VRE가 전력계통을 불안정하게 만든다는 것 등이다.

보고서는 우선 VRE의 변동성 영향이 과장돼 있다고 꼬집었다. 이미 전력수요 자체가 임의적이고 단기적인 변동을 보여주고 있어 계통은 이런 변동성을 충분히 처리할 수 있는 매커니즘을 갖고 있는데다 전력망에 더 많은 VRE발전소가 유입되면 서로 다른 위치에 있는 발전소끼리 단기 변동을 상쇄한다는 것이다.

‘VRE가 전력계통 비용을 크게 증가시킨다’는 주장에 대해서도 “VRE 보급 초기는 수요변화와 기존 전력생산에 큰 변화가 없어 미미하며, 비중이 증가해도 발전량 예측과 발전기 급전운영을 실시간에 가깝게 조정하는 것으로 영향을 최소화할 수 있다”고 단언했다. 국내 일부서 VRE는 ‘통제 불가능, 고비용 전원(電源)’으로 치부되고 있다.

VRE 설비만큼 백업전원을 확보해야 하며(③), 전력저장은 필수(⑤)라는 주장도 '대표적 오해'라고 했다. 보고서는 “1MW의 VRE를 1MW의 기존 발전소가 뒷받침해야 하는 것은 아니”라면서 “VRE가 넓은 지역에 설치되면 출력변동 수준이 감소하고, 태양광은 하루 중 기온이 가장 높은 시간에 최대출력에 도달해 냉방부하와 정합한다”고 강조했다. 또 백업전원 없이도 VRE 분포 확산, 수요자원(DR), ESS 등을 활용할 수 있다고 짚었다.

재생에너지 변동성 제어를 위해 전력저장이 반드시 필요하다는 주장도 사실과 다르다고 반박했다. 전력저장은 다양한 유연성 자원 중 하나로 재생에너지 비중이 20%를 초과하는 국가에서도 아직 활용사례가 많지 않다는 지적이다. 전력망 확충에 많은 비용이 든다는 주장에 대해선 “VRE 건설비의 15% 수준(미국 기준)으로 지리적 조건이나 토지가격에 따라 천차만별이며, 입지를 선정할 때 유연성을 고려하면 비용을 낮출 수 있다”고 조언했다.

특히 보고서는 ‘VRE 용량이 전력계통의 관성(inertia. 전통 회전체 발전기에 의해 발생)에 기여하지 못해 전력계통 불안정을 초래한다’는 일부 주장에 대해 “매우 작은 전력계통을 제외하고는 그리 중요한 문제가 아닐 수 있다. 관건은 VRE 전력생산량 비중과 전력계통 크기다. 아직 VRE 발전기에 그런 특성을 요구하는 국가는 없다”고 일축했다.

VRE 보급단계를 전력계통에 미치는 영향에 따라 모두 6단계로 분류해 단계별로 어떤 정책과 제도개선이 필요한지도 상세히 다루고 있다.

VRE 6단계는 계통 영향이 미미한 보급률 3% 이내의 1단계, 전력계통 운영방식 개선이 필요한 보급률 3~15% 사이 2단계, 발전량 예측과 계통 유연성 확보가 중요한 보급률 15~25% 사이 3단계, 전력계통 안정도 문제와 발전량 예측이 필수인 25~50%의 4단계, VRE 발전량 잉여로 신규 수요가 필요한 5단계, 재생에너지 공급량의 불균형이 발생하는 6단계 등이다.

IEA는 "VRE 연계에 대한 논의가 왜곡된 정보로 가득차 있어 VRE 보급에 큰 장애가 될 수 있으므로 올바른 문제에 집중할 필요가 있다"면서 "1단계에서는 기술적으로 유능하고 중립적인 기관에 전력망 연계의 기술적 타당성을 평가할 책임을 부여하되 임의적인 상한(Caps) 적용은 피하고, 2단계에서는 적절한 전력망 접속 규칙을 설정하고 VRE 수용을 위해 충분한 전력망 용량을 보장해야 한다"고 강조했다.

국문보고서 발행을 주관한 채영진 전력산업연구원 부장은 "변동성 대응을 위해 VRE 자원의 실시간 발전량 현황과 데이터를 축적하고, 우리 계통 특성에 부합하는 VRE 운영규칙을 이해당사자와 협의해 개발해야 한다"며 "시장과 전원계획 측면에서도 가격 결정주기 및 가격 변동폭 확대, 실시간 가격신호 강화와 중장기 수급계획의 정합성 확보 등이 요구된다"고 말했다. 보고서는 전력거래소 종합자료실에서 다운로드 가능하다.

이상복 기자 lsb@e2news.com 

▲'태양광 바람의 전력망 수용' 보고서 표지
▲'태양광 바람의 전력망 수용' 보고서 표지

 


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