[일렉트릭파워 박윤석 기자] 전력거래소는 대도시·산업단지는 물론 도서지역에 이르기까지 국민 모두가 전기사용에 불편함이 없도록 전기 생산과 수요를 관리하는 컨트롤타워 역할을 수행하고 있다.

설립목적이자 경영목표인 전력계통의 안정적인 운영과 공정하고 효율적인 전력시장 운영을 위해 350여 임직원들은 전문성을 기반으로 신뢰받는 전력비즈니스 플랫폼 구축에 나서고 있다.

최근에는 4차 산업혁명에 따른 계통운영의 변화와 새 정부의 신재생에너지 확대 정책을 뒷받침할 대응방안을 모색하는 데 중점을 두고 다양한 대책을 강구하고 있다.

전력계통 운영을 비롯해 ▲실시간급전 운영 ▲전력시장 운영 ▲전력수급기본계획 수립 지원 등 다양한 역할을 수행하고 있는 가운데 안정적인 전력수급 유지를 위한 계통운영은 전력거래소의 핵심 기능이라 할 수 있다.

한순간 전압이나 주파수가 심하게 변할 경우 블랙아웃으로 이어질 수 있기 때문에 전기품질을 유지하는 것은 긴장의 연속일 수밖에 없다. 이러다 보니 전력수요가 많은 여름과 겨울철에는 비상근무 체제에 들어간다.

최근 2개월가량의 여름철 전력수급 대책기간이 끝났다. 그동안 안정적인 전력수급을 위한 계통 수용성 확보에 분주했던 조종만 전력거래소 계통본부장을 나주 본사에서 만났다.

조종만 본부장은 국내 전력계통 분야 최고 전문가로 잘 알려져 있다. 1986년 한전에 입사해 발전·송변전·배전 등 전력계통 운영 업무를 두루 수행했다. 2011년 중앙전력관제센터장을 역임한 후 2014년부터 계통본부장을 맡아 전력수급 안정화를 이끌고 있다.

그의 집무실 한쪽 벽에는 실시간으로 전력수급 현황을 파악할 수 있는 현황판이 설치돼 있다. 업무 중간 중간 전력수급이 얼마나 안정적으로 이뤄지고 있는지 살펴보기 위해서다.

“정부의 신재생에너지 3020 목표를 실현하기 위해선 지금보다 안정적이고 경제적으로 전력계통을 운영할 필요가 있습니다. 이를 위해 중장기적인 전원믹스와 전력계통의 신뢰성 향상, 전력시장 유인제도 개발 등 다각적인 측면에서 대비책을 준비하고 있습니다.”

내년부터 신재생 통합관제시스템 시범운영
Q. 2개월가량의 여름철 전력수급 대책기간이 최근 끝났다. 올해 여름철 전력수급 상황을 종합적으로 평가한다면

통상적으로 여름철 최대전력은 장마 이후 본격적인 무더위가 지속되는 8월 중순경 발생하는 것이 보통입니다. 그런데 올해는 예년과 달리 7월에 폭염과 열대야가 기승을 부리면서 한 달여나 빠른 7월에 발생했습니다.

이번 여름철 최대전력은 7월 21일 기록한 8,459만kW입니다. 지난해 여름 8,518만kW를 기록했으니 59만kW 낮아진 수치입니다. 전력수요 피크 당시 공급능력을 9,499만kW까지 확보해 예비력 1,040만kW, 예비율 12.3%를 유지했습니다.

5월부터 시작된 이른 더위로 예년에 비해 전력수요가 가파르게 상승하다보니 오랜 경험상 걱정이 많이 됐습니다. 다행스럽게 많은 국민들이 에너지절약을 실천하고, 정부 및 유관기관의 협조 덕분에 안정적으로 전력을 공급할 수 있었습니다.

앞으로 전력수급에는 큰 문제가 없을 것으로 전망되지만 대형발전기 불시고장 등 혹시 모를 비상상황에 대비해 긴장의 끈을 놓지 않고 있습니다.

Q. 정부의 ‘신재생에너지 3020’ 목표달성을 위해선 계통운영의 변화가 불가피할 것으로 보이는데 어떤 대응책을 갖고 있는지

정부가 2030년까지 신재생에너지 발전 비중을 20%까지 늘리려는 계획은 전 세계적인 에너지흐름 변화와도 일치하는 것입니다. 지구 온난화에 대비해 화석연료를 줄이고 신재생에너지 비중을 늘리는 정책목표는 올바른 방향이라 생각합니다.

이 같은 에너지정책 변화에 맞춰 전력거래소도 신재생에너지 증가에 대응하는 ‘신재생에너지 수용성 확대를 위한 계통분야 로드맵’을 수립했습니다.

이 로드맵은 크게 3가지로 구분됩니다. ▲신재생 수용성 확대기반 구축을 위한 제도개선 ▲신재생에너지 안정화를 위한 기술개발 ▲신재생에너지 통합관제시스템 구축 등으로 방향을 설정했습니다.

첫 번째 제도개선 단계에서는 올해 말까지 신재생에너지 안정화 및 연계 확대 기준을 마련할 계획입니다. 이어 2019년까지 전력시장운영규칙 등에 포함될 세부 기술기준을 수립한 후 법률검토를 거쳐 현장적용에 필요한 제반규정까지 마련할 예정입니다.

두 번째 기술개발 단계에서는 2019년 말까지 제주와 육지계통의 신재생에너지 예측시스템 및 실시간 안정도 평가기술과 제어기술을 개발해 적용하는 것을 목표하고 있습니다.

마지막으로 신재생에너지 통합관제시스템을 구축할 계획입니다. 올해 말까지 관제시스템 시범운영을 위한 설계 및 시스템 설치를 마무리할 예정입니다. 이후 2019년까지 2년간 시범운영 단계를 거쳐 2020년부터 본격적인 운영에 들어간다는 목표를 세워놨습니다.

이 같은 로드맵 추진과 함께 신재생에너지 증가에 따른 적정 예비전력 확보와 전력계통 품질·신뢰도 확보를 위한 보조서비스제도를 현실화하는 방안도 고려하고 있습니다. 또 현재 하루 전 전력시장을 실시간에 가깝게 운영하는 시장제도 등도 준비하고 있습니다.

앞서 설명한 로드맵과 시장제도 개선이 동시에 진행되면 정부가 목표하는 신재생에너지 확대는 물론 전력계통 신뢰도 향상까지 해결할 수 있을 것으로 생각합니다. 앞으로도 지속적인 제도개선과 기술개발을 통해 신재생에너지 수용성 확대에 노력할 것입니다.

4차 산업기술, 계통운영에 변화 가져올 것
Q. 풍력·태양광의 경우 출력의 간헐성이 커 안정적인 계통운영 측면에서 대비해야 할 점이 많을 텐데 준비하고 있는 부분은

신재생에너지의 출력은 풍속·일사량 등 기상조건에 따라 변동성이 클 뿐만 아니라 예측·제어 또한 어렵기 때문에 계통에 많이 연결될수록 전력계통 운영에 어려움이 따를 수밖에 없습니다.

이런 특성을 지닌 신재생에너지원의 증가에 대비해 안정적인 전력계통 운영을 위해선 우선 3가지 요소가 선행돼야 합니다.

첫째로 고도의 예측시스템을 구축해 기상변화에 따른 신재생에너지 출력을 보다 정확하게 예측하는 작업이 필요합니다. 둘째는 신재생에너지 변동성을 커버할 수 있을 만큼 빠르게 작동하는 ESS와 LNG발전과 같은 속응성 자원을 충분히 확보하는 것입니다. 마지막으로 앞서 설명한 신재생에너지만을 별도로 관제하는 신재생에너지 통합관제시스템을 구축해야 합니다.

전문가들에 따르면 신재생에너지에 관한 운영 능력과 기술력은 현재 유럽이 가장 앞서 있는 상황입니다. 신재생에너지의 발전량이 30%를 넘을 만큼 많은 비중을 차지하고 있지만 일부 국가에서는 큰 어려움 없이 간헐성에 대응하고 있습니다.

3가지 선행 요소와 해외 성공사례를 벤치마킹해 국내 여건에 맞도록 접목시킴으로써 신재생에너지 확대에 선제적으로 대응해 나갈 계획입니다.

Q. IoT·인공지능 등 4차산업 기술을 활용한 계통운영이 어떤 변화를 가져올 것이라 생각하는지

4차 산업혁명은 인간의 고차원적 정보처리를 ICT를 통해 구현하는 기술입니다. 인공지능을 비롯해 데이터·네트워크 기반의 사물인터넷(IoT), 클라우드, 빅데이터, 모바일 등이 있습니다.

예를 들어 IoT 센서의 데이터를 모바일 기술을 이용해 전송하고, 이렇게 수집된 빅데이터를 클라우드 기반의 고성능 시스템을 통해 인공지능 기법으로 분석한 후 의사결정을 내리는 체계가 4차 산업기술의 융복합입니다.

앞으로 신재생에너지 등 분산전원과 ESS, 전기차, 수요반응자원 등 프로슈머 확대에 따라 4차 산업기술이 접목되면 에너지 사용의 안정성 증대는 물론 효율화와 신재생에너지의 통합관리 및 출력예측 등 계통운영 측면에도 많은 변화가 있을 것으로 여겨집니다.

특히 신재생에너지 확대 정책에 따라 신재생에너지의 출력정보를 얻는데 IoT 기술을 활용하면 경제적이면서도 신뢰도가 높은 데이터 취득이 보편화될 것으로 보입니다.

또 각각의 전력설비에 각종 IoT 센서를 부착해 계통운영시스템(EMS)에서 데이터를 수집하고, 이를 분석해 전력계통 안정성을 사전에 평가할 수 있습니다. 결국 전력설비 고장이 발생하기 전 징후를 발견해 미리 유지·관리하는 선제적 전력계통 운영이 한층 강화되는 것입니다.

아울러 대부분의 실시간 계통운영 업무가 ICT 시스템을 활용해 이뤄지고 있는 만큼 갈수록 정교해지고 강화되는 사이버 위협에 4차 산업기술 활용이 확대될 것으로 기대됩니다.

예를 들어 지능형 사이버 자가방어체계 구축은 머지않아 이뤄질 것으로 예상됩니다. 평상시에는 다양한 악성코드 및 취약점에 관한 정보를 인공지능 기반으로 수집·분석하고, 공격 상황에 대비하는 사이버 면역시스템입니다. 실제 사이버 공격이 발생하면 인공지능 기술을 통해 핵심 데이터를 암호화하고 방어력을 높이게 됩니다.

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