봄철고장 시뮬레이션서 태양광 10.5GW 탈락 정전
전력거래소, 상반기 기설분 포함 신뢰도 개정 추진
정동희 이사장 "사업자도 권한에 준하는 의무있어"

▲봄철 경부하 때 345kV 신남원변전소 계통에서 3상 단락고장이 발생할 경우 고장지점 인근 LVRT 미비 태양광 5.2GW가 이탈해 주파수가 59.3Hz로 떨어지고, 그 영향이  LFRT미비 태양광 5.3GW의 추가탈락을 초래해 광역정전이 초래될 수 있다는 전력거래소 자체 시뮬레이션 결과가 나왔다. 이미지는 신남원 계통 고장에 의한 예상 태양광 정지 범위다.
▲봄철 경부하 때 345kV 신남원변전소 계통에서 3상 단락고장이 발생할 경우 고장지점 인근 LVRT 미비 태양광 5.2GW가 이탈해 주파수가 59.3Hz로 떨어지고, 그 영향이 또다시 LFRT 미비 태양광 5.3GW의 추가탈락을 초래해 광역정전이 발생할 수 있다는 전력거래소의 시뮬레이션 잠정 결과가 나왔다. 이미지는 신남원 계통 고장에 의한 예상 태양광 정지 범위.

[이투뉴스] 태양광인버터 계통연계성능 확보와 관련, 전력당국이 오는 6월까지 성능개선 의무화 대상을 기설분으로 확대하는 신뢰도 고시개정을 완료하고 9월까지 2.78GW에 대한 성능개선을 마치겠다는 의지를 피력했다.

이대로 기존설비를 방치하다가 봄철 경부하 때 불시로 계통고장이 발생하면, 그 파급영향이 전체 전력망으로 확대될 수 있다는 문제인식에서다. (관련기사 '이러다 광역정전 터질라…政, 뒤늦게 전력망 챙긴다 참조) 

정동희 전력거래소 이사장은 22일 서울 강남구에서 가진 출입기자 간담회에서 기설 인버터 성능개선 소급 적용 여부에 대해 "사전에 열외를 시켜 준 측면이 있어 불편이 최소화 되도록 하고 있지만, 사업자들도 권한에 준하는 의무가 있다"며 이같이 밝혔다.

재생에너지 보급 초기부터 당국이 관련규정을 적용하지 못한 실책도 있지만, 그 점이 성능개선 예외사유가 될 수는 없다는 취지다.

앞서 2020년 정부는 태양광 인버터가 저주파수(LFRT, Low Frequency Ride Through)나 저전압(LVRT, Low Voltage Ride Through) 상황에서도 일정시간 전력을 지속 생산하도록 관련규정을 정비했다. 하지만 사업자 반발을 우려해 기설설비는 대상에서 제외했다.

여기에 KS개정 시행일인 작년 9월 이전 망이용 계약을 체결한 설비도 관련 성능을 갖추지 않았다. 전국 사업용 태양광 20.9GW, 11만4000여개소 가운데 각각 LFRT 기능구비 인버터는 10GW(48%), LVRT 확보설비는 300MW(1.5%)에 불과하다.

성능개선 사업현황 설명에 나선 전력거래소는 "작년부터 주파수 안정을 위해 패스트DR, 1차 예비력 확대, 양수펌핑 등 다양한 조치를 시행하고 있지만, 저전압에 의한 고장파급은 기능개선 외 특별한 대책이 없는 상태"라면서 "재생에너지 활성화를 위해서라도 시급한 조치가 필요하다"고 강조했다.

이날 당국이 공개한 2023년 봄철 상정사고 시뮬레이션 잠정 결과에 따르면, 약 50GW 수준의 경부하 때 전북 신남원변전소와 연계된 345kV 3상 계통에서 단락사고가 발생하면 순시전압이 떨어져 LVRT 기능이 미비된 인근 태양광 5.2GW가 1차로 탈락한다.

태양광 이용률이 75%까지 상승한 한낮이라면 원전 5기분 이상의 발전량이 계통에서 증발한다는 얘기다. 이렇게 되면 계통내 공급 부족으로 주파수가 59.3Hz(정상은 60Hz)까지 미끄러지고, 그 영향으로 LFRT기능을 탑재하지 않은 전국 태양광 5.3GW가 추가로 작동을 멈춘다.

최악의 경우 광역정전이 발생할 수 있다는 뜻이다. 고장 위치별 태양광 예상 정지량은 신남원 6.9GW, 신광주 5.5GW, 의령 5.3GW, 신화순 4.4GW, 신강진 3.9GW 등으로 태양광 발전소가 몰려 있는 호남지역의 피해가 크다. 

이와 관련 정부는 태양광 발전사업자 성능개선 지원사업을 통해 인버터 구동프로그램 업데이트로 개선 가능한 사안은 한전이 비용 전액을 지원하고, 하드웨어 교체가 필요한 경우는 사용기간 등을 고려해 70~90%까지 교체비용을 금융지원하기로 했다.

하지만 일부 사업자들은 인버터 성능개선을 출력제한(Cutailment) 사전조치로 받아들여 비협조적인 태세를 유지하고 있다. 정부 역시 기설분 성능개선 의무화 고시 개정 시 유예기간 2년을 부여할 예정이어서 아직 심각성을 제대로 인지하지 못한 것 아니냐는 지적이 나온다.

이에 대해 정동희 이사장은 "중요한 문제지만, 수용성도 생각해야 하므로 우선 사업자 교육을 전국으로 확대하는 것부터 접근하고 있다"며 "요즘 한낮엔 태양광발전량이 원전보다 많을 때가 있다. 재생에너지 주력전원 시대를 위한 조치로 사업자들의 협조가 필요하다"고 말했다. 

신한울~신경기 HVDC 건설지연에 의한 동해권 화력발전 송전제약 책임소재 논란에 대한 질의에는 "한전 역무지만 기술이 부족하거나 업무해태로 발생한 지연은 아니잖나. 제약으로 남게되면 시장이슈로 넘어올 것이고, 그땐 시장서 조율하게 될 것"이라고 선을 그었다. 

한편 이날 전력거래소는 제10차 전력수급기본계획 주요내용 브리핑을 통해 작년말 현재 29.2GW인 신재생에너지 설비용량을 2036년까지 108.3GW로 79.1GW 증설하겠다고 밝혔다. 재생에너지 백업을 위해 필요 저장장치는 단주기 3.6GW, 장주기 20.8GW로 제시했다.

신규 건설 필요물량은 제주LNG 300MW를 포함해 1.7GW, 양수발전 추가건설 물량은 1.75GW로 각각 추산했다.

이상복 기자 lsb@e2news.com

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