에너지전환포럼 주최 '제주 CFI 달성 과제' 토론회
김은수 수력산업협회 부회장 "유연자원 가장 중요"
[이투뉴스] 2030년 제주 카본프리 아일랜드(Carbon Free Island, CFI) 달성을 위해 양수발전이 유연성 자원과 ESS(에너지저장장치)로서 중요한 역할을 담당할 수 있으며, 제주지역내 양수발전 적합지도 3개소 이상이란 주장이 제기됐다.
김은수 한국수력산업협회 부회장은 3일 에너지전환포럼이 제주국제컨벤션센터에서 주최한 ‘CFI 제주 달성을 위한 과제’ 토론회 주제발제에서 “제주는 IEA(국제에너지기구) VRE(변동성재생에너지) 비중 3단계(15~25%)에 와 있고, 이 단계에서는 유연자원 확대가 가장 중요한 과제다. 이 부분에 대한 심각성을 인식해야 한다”며 이같이 밝혔다.
작년 말 기준 제주 재생에너지 설비용량은 전체설비의 약 40%(823MW), 연간 발전량의 20% 수준까지 증가한 상태다. 이들 설비의 변동성을 잡아 줄 속응성·유연성 자원이 확충돼야 잦은 출력제한을 최소화하고 재생에너지 비중을 추가로 높일 수 있다는 지적이다.
김 부회장에 따르면, 과거엔 양수발전 주목적이 주·야간 부하이동이었다면 최근에는 주파수 조정이나 예비력, 무효전력 등을 공급하는 보조서비스(AS)가 주목적이며 향후 재생에너지 비중이 더 높아지면 ESS로서의 기능이 추가되고 강조될 전망이다.
양수발전은 주로 경부하 때 잉여전력으로 하부저수지 물을 상부저수지로 퍼 올렸다가 수요가 몰리는 시간대에 낙차를 이용해 전기를 생산하는 대표적 ESS다. 애초 원전처럼 출력조절이 어려운 발전설비 운용을 위해 도입했지만 최근에는 재생에너지 잉여전력을 저장하는 대용량·장주기ESS로 더 주목을 받고 있다.
현재 국내에 4.7GW, 전 세계적으로 159GW(전력저장량 기준은 9000GWh)가 운영되고 있는데 세계 60여곳에서 신규 설비가 건설되고 있어 2030년까지 78GW가 추가될 전망이다. 특히 2020년 재생에너지 발전비중 20%를 돌파한 미국은 2035년 전력부문 탈탄소화 완료를 목표로 향후 양수발전에 ITC(투자세액공제) 혜택을 제공할 예정이며 에너지부(DOE)도 최적입지 선정을 지원하고 있다. 이달 현재 92개 프로젝트가 인허가 신청을 낼 정도로 산업이 활황이다. 그런가하면 호주는 2030년 재생에너지 100% 도달 시 ESS 필요량을 45GW로 보고 정부주도로 양수발전을 적극 개발하고 있다.
김 부회장은 “양수발전은 100년 이상 검증된 기술인데다 세계 대부분 지역에서 적극 확대하고 있고 80년을 쓸 정도로 수명이 길어 장기적으로 볼 때 가장 저렴한 저장장치”라면서 “기술적, 정책적, 경제적으로 우수한 자원으로 제주 CFI 달성을 위해서도 바람직하다”고 강조했다.
그는 “환경파괴 우려나 투자환경 등은 당국의 의지와 업계 노력, 지역사회 호응으로 얼마든 극복이 가능하다. 양수발전 뿐만 아니라 홍수피해 완화와 가뭄 시 농업용수 제공 등 제주도내 용수관리 수단으로 같이 활용할 필요가 있다"고 부연했다. 수력업계가 수행한 잠재량 조사결과에 의하면 제주에서 환경영향이 적은 목초지를 이용해 가능한 양수후보지는 3개소이상이며, 용량은 개소당 50~70MW 안팎이다.
전문가들 역시 제주 CFI 관점에서 양수발전과 확충과 섹터커플링 확대가 필요하다는 견해다.
조성빈 전력거래소 제주본부 기획실장은 토론에서 "제주는 2030년 재생에너지 설비용량이 최대수요의 약 3배 4230MW에 달할 전망인데, 너무 큰 것 아니냐는 생각이 들 정도로 도전적이면서 한편으론 빠르게 출력제한이 증가하는 상황이라 잉여도 굉장히 많을 것"이라며 "변동성을 초단위로 잡아주는 ESS나 양수발전, 보조서비스시장이 중요하다. 태양광 풍력은 ESS, 가능하면 양수가 같이 가야 한다"고 말했다.
조 실장은 "앞으로도 계속 육지로의 연계선 추가건설이 가능하겠나. 전력을 받는 전라도 상황도 만만치 않다. 조금 더 길게 보면 수요를 늘려야 한다. 미래는 결국 수소와 전기로 갈텐데, 잉여전력을 수소화 해 필요한 산업에 공급하는 형태를 검토해야 한다"고 덧붙였다.
고민지 코리아츠쿠바 대표는 "일본은 우리보다 양수발전이 6배 정도 많고 가변속양수도 많이 도입하고 있다"며 "양수는 배터리ESS보다 수명이 길고 경제성이 좋다. 일본은 이용률이 3%대인데 우리는 10%대라 일본보다 활용도가 높고 가변속을 도입하면 계통운영에 큰 도움일 될 것"이라고 조언했다.
고 대표는 "일본에서는 오키나와가 정부 지원금 3500억원으로 해수양수를 도입했지만 재생에너지가 없어 실패했다. 앞으로 더 필요하게 될텐데 후회할거다. 양수를 도입한다면 가급적 효율성이 더 높은 가변속양수를 도입해야 한다"고 주장했다.
한전과 제주도청 측은 ESS자원 확보 필요성에 대해 동의하면서도 컨트롤타워 부재와 주민수용성을 이유로 좀 더 신중한 접근을 주문했다.
곽은섭 한전 재생에너지대책실장은 "유연성 자원도 중요하지만, 제주 CFI 자원이 유연성 자원으로 커버될 수준을 넘었다. 수요가 1GW인데 3~4GW(공급을) 논의하고 있다. 한꺼번에 탈락되면 전면정전인데, 실제 운영이 가능한지도 봐야한다"면서 "의사결정체계를 분명히 해야한다. 이건 제주나 한전만의 문제가 아니다. (국가의)목표가 정확해야 하고, 그래야 정확한 대책을 세울 수 있다"고 지적했다.
고윤성 제주도청 저탄소정책과장은 "해외 양수사례를 보면 가슴이 설레지만 그곳은 땅도 넓은 곳이고 제주는 나무 한그루만 베어도 뉴스가 나오는 지역"이라며 "지역에 맞는 전략으로 가야한다. 단순한 발전이 아니라 연간 강수량의 3분의 1이 하루에 내릴 정도의 여름 물부족이 있어 치수시설과 연계해 기획된다면 도민 수용성 측면에서 탄력받을 수 있을 것"이라고 말했다.
이에 대해 김은수 수력산업협회 부회장은 과거 용역조사와 관련, "조사된 적합지는 오름은 아니다. 조사 당시 검토대상에서 제외했다. 제주양수는 추진한다면 발전기 용량보다 더 크게 만들어 농업용수까지 고려하는 방식으로 수용성을 확보해야 한다"고 말했다.
앞서 'CFI 제주 추진계획 보안 방안'을 주제로 발제한 안재균 에너지경제연구원 연구위원은 "양수발전은 도민 수용성을 극복해 정부 정책으로 검토할 필요가 있으며, 열부분은 섹터커플링으로 난방의 전기화가 요구되고 있다"면서 "특히 실시간시장이 부재한 도매시장의 한계는 개선해야 한다"고 조언했다.
전영환 에너지전환포럼 공동대표(홍익대 교수)는 인사말에서 "제주는 독립계통이라 CFI가 육지수준으로 어렵다. 특단의 조치없이는 2030년 제주 CFI는 달성하기 어려울 것"이라며 "발전기, 에너지저장, 연계선, 소비이동, 섹터커플링과 전력시장체제도 다 바꿔야 한다"고 강조했다.
<제주=이상복 기자 lsb@e2news.com>