제주 풍력발전 확대, 계통용량 확보가 열쇠

[이투뉴스] 제주특별자치도(도지사 원희룡)가 지난달과 이달 4일 두 차례에 걸쳐 발표한 ‘탄소없는 섬 제주 2030 실현을 위한 풍력자원의 개발(안)’의 달성을 위해 무엇보다 실효성 있는 계통연계 한계용량 확대방안이 요구되고 있다.

개발안에 따르면 도는 에너지자립도시 조성을 위해 2030년께 전체 전력사용 예상량 113억kWh를 태양광, 육·해상풍력, 연료전지 등 신재생에너지로 대체한다. 모두 332만5000kW 규모의 신재생 설비로 115억kWh의 전력을 생산한다는 복안이다.

이중 풍력발전의 설비용량만 235만kW(육상 45만kW+해상 190만kW)로 70.7%에 육박한다. 사실상 풍력발전이 ‘탄소없는 섬 제주 2030’ 계획의 성공을 좌우하는 셈이다.

문제는 부족한 계통연계용량이다. 도의 계통용량은 2018년 40만7000kW를 정점으로 2021년까지 40만3000kW 수준에서 정체된다. 계획상 설비용량 기준으로 현재 추진 중인 풍력발전 건설사업만 41만1000kW가 예정돼있고, 2020년에는 109만kW까지 확대된다. 전력을 생산해도 계통용량이 부족해 수요처까지 나를 수가 없다.

도는 계통접속용량 확대를 위해 풍력발전소별 출력제어, BESS(베터리 에너지저장장치) 탑재, 해저연계선 시설개선 및 제3연계선 설치 등을 거론했다. 2020년까지 발전소별 출력제어와 BESS설치 의무화로 1GW까지 계통용량을 늘리고, 2030년까지 변전소 신설 및 용량증대나 해저연계선 확충으로 육지에 역송전을 시행해 계통을 2.35GW까지 확대한다는 복안이다.

하지만 실현 가능한 계통연계 확대에는 오랜 시일이 걸릴 수밖에 없다. 전력당국에 따르면 실시간 발전소별 출력제어는 원격계통제어시스템이 필요한데 지난 달 상업운전에 들어간 제주 김녕풍력부터 향후 세워지는 신규 풍력발전기에만 탑재가 의무화돼 있다.

기존 풍력발전기에도 설치가 요구되나 사업자 협조가 필요한 상황이다. 이 같은 출력제어도 최대 50만kW까지 용량을 늘릴 뿐 확실하게 계통연계용량을 모두 만족시킬 수 있다는 뜻은 아니다.  

또 BESS의 경우 초기 스마트그리드 실증단지 1차 사업 시 1000kW당 30억원을 호가했으나 최근 전력변환장치(PCS)를 탑재한 ESS가격이 11억원대로 낮아져 경제성이 확보되는 시점임에도 여전히 발전사업자들에게 부담으로 작용한다는 평가다. 이는 설치비용을 포함해 풍력발전기가 1000kW당 평균 24억원 수준으로 ESS까지 도입할 경우 비용이 크게 상승하기 때문이다.

이에 도는 내년 11월까지 9억6000만원을 들여 행원풍력발전단지에서 풍력발전기 출력안정용 에너지저장장치 시범구축사업을 추진한 후, 단지별 ESS 설치용량을 산정한다는 계획이다. 현재 권장 기준은 전체 풍력단지의 설비용량 대비 10% 해당하는 용량만큼 ESS를 설치해야 한다. 도는 내년 12월께 단지별 ESS설치 의무화를 고시키로 했다.  

계통문제를 근원적으로 해결할 수 있는 해저연계선 및 제3 연계선 확충 역시 아직은 실현 가능성이 요원하다.  전력당국 관계자는 “최초 해저에 설치하는 HVDC는 도에서 부족한 전력을 육지에서 공급하기 위해 필요했다”며 “오히려 남는 전력을 육지에 공급하겠다는 것인데, 전력시장가격(SMP)이 육지보다 비싼 제주도 전력을 사들일 이유가 현재로서는 없다”고 말했다.

이외에도 최근 7차 전력수급기본계획에 반영된 제주 LNG발전소도 해저 연계선 확충의 개연성을 떨어뜨린다. 정부는 도의 전력공급을 위해 HVDC 확충 대신 선제적으로 LNG발전소를 조기 반영했다. 2018년 6월 준공 예정인 중부발전의 24만kW급 LNG복합이 들어설 경우, 도의 전력공급을 위한 기저발전으로 활용될 가능성이 크다.  업계 관계자에 따르면 이 경우 도의 신재생에너지사업에 타격이 될 수 있다는 분석이다.

전력거래소 관계자는 “제주도는 도시가 아닌 지역 중 국내에서 유일하게 매년 인구가 증가하는 곳으로 매년 1만8000명씩 늘어나 현재 70만명을 웃돌고 있다”며 “전력수요가 연간 3만kW씩 늘어나기 때문에 계획된 발전소 준공 시기보다 수요가 더 빠르게 증가하고 있어 굳이 재생에너지 때문이 아니라도 이를 뒷받침할 계통용량 증설이 꼭 필요하다”고 말했다.

최덕환 기자 hwan0324@e2news.com