[전문가칼럼]풍력·태양광 계통연계 유연성 확보 시급
[전문가칼럼]풍력·태양광 계통연계 유연성 확보 시급
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  • 승인 2019.03.12 09:25
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송승호 광운대학교 전기공학과 교수
송승호 광운대학교 전기공학과 교수

[일렉트릭파워] 국내 여러 지역에서 태양광 또는 풍력발전사업을 희망하지만 신규 선로를 설치하는 데 비용이나 허가 문제를 해결하기 어렵기 때문에 기존에 설치된 한전의 선로를 이용하기 위해 접속 신청을 했으나 선로 혹은 변압기 용량이 부족한 이유로 접속하지 못하는 물량이 수 GW가 넘는 것으로 알려졌다. 이런 문제를 시급히 해결하기 위해선 선로·변압기 등 설비용량을 빠르게 증설함과 동시에 다수의 발전사업자가 공동으로 이용할 수 있는 송전시설을 전력망 운영회사인 한전이 계획적이고 선제적으로 투자하고 발전사업자들로 하여금 계통망 사용료를 내도록 하는 것이 효과적인 방법이라 판단된다.

특히 재생에너지 발전사업이 활성화되지 못하는 큰 이유 중 하나가 경제성 부족인데 발전소 부지와 주변 전력계통 연계지점 사이의 거리에 따라서 초기 투자비용에 큰 차이가 나기 때문에 앞으로 점점 멀리 떨어진 지점에 발전소를 건설해야 하는 상황에서 사업이 진전되지 못하는 가장 큰 장애요인으로 계통접속 지연 문제가 지속될 가능성이 높다.

따라서 재생에너지 발전소 건설 확대에 반드시 필요한 배전망의 적기 추가 건설 문제를 해결하기 위해선 시급히 배전망 사업자인 한전이 재생에너지 발전의 증가를 통해 수익을 얻을 수 있는 구조를 만들어 줄 필요가 있다.

재생에너지 3020 이행계획에 따라 이젠 지역적인 재생에너지 증가뿐만 아니라 전국적인 수준의 재생에너지 비율 증가로 인한 출력변동성에 대해 미리 고민하기 시작해야 하는 시점이라 생각한다. 3020 계획과 8차 전력수급기본계획에 따르면 2030년 기준으로 약 65GW의 재생에너지 설비용량이 계통에 접속된다. 따라서 인접 국가와 연결되지 않은 고립된 계통을 갖고 있는 우리나라 전력계통의 계획·운영에 획기적인 도전과제가 던져진 상황이다.

특히 태양광·풍력과 같은 변동성 재생에너지의 비중이 늘어나면서 이전보다 더 큰 시스템의 유연성이 필요해졌다. 에너지전환을 앞서가고 있는 여러 국가에서도 이미 경험하고 있는 것처럼 재생에너지 보급·확대 계획에 맞춰 송전전력망 인프라의 개선과 유연성 확보가 동기화되지 않으면 에너지전환 목표를 달성할 수 없다.

문제는 유연성 확보를 위해선 그만큼의 비용과 시간이 필요하다는 점이다. 따라서 재생에너지 증가 계획에 맞춰 경제적인 유연성 확보 수단부터 단계적으로 적용할 수 있도록 미리 적절한 용량을 준비할 필요가 있다. 모든 유연성 확보 수단에 대해 분석하고 경제적인 방법부터 연차적으로 필요한 수량을 확보해 나가는 일은 매우 복잡하고 어려운 과제지만 에너지전환을 위해선 반드시 필요한 과정이며 많은 투자가 이뤄져야 한다.

우리나라 전력시스템은 약 1GW 정도의 갑작스런 출력변동에도 대응할 수 있는 충분한 유연성을 갖고 있다. 변동성 재생에너지는 이런 유연성을 이용해 시스템에 통합(integration)될 수 있는 것이다. 하지만 앞으로 몇 년 동안 태양광·풍력이 크게 급증하는 상황이 이어지면 전력시스템의 유연성 부족문제가 빠르게 대두될 것이 분명하다. 미리 대책을 수립해 유연성 확대 계획을 수립하고 차질 없이 추진할 필요가 있다.

재생에너지가 미미한 존재가 아니라 전력공급의 수십 %를 담당하는 전력계통 일원으로서 책임을 다하기 위해선 전력계통의 안정적 운영을 위해 기본적으로 필요한 기술적 요구조건을 만족하도록 의무규정이 마련될 필요가 있다. 현재 국내에 설치되고 있는 태양광·풍력의 계통연계 기준은 마련돼 있으나 구체성과 이행방안이 부족해 실질적으로 이런 기술적 요구조건을 갖췄는지 확인되지 않은 채 연계되고 있는 실정이다. 따라서 3020 목표 달성을 위한 변동성 재생에너지의 계통연계 및 운영규정의 보완과 검증방안이 시급히 마련돼야 할 것이다.

에너지전환은 공짜로 얻어지는 것이 아니며 반드시 추가적인 비용을 필요로 한다. 물론 재생에너지의 가격 하락은 충분히 빠른 속도로 진행될 것으로 보이지만 변동성 재생에너지의 전력망 통합의 문제는 여전히 큰 부담으로 작용할 전망이다. 지금부터 어떤 계획을 세우고 어떻게 노력하느냐에 따라 훨씬 더 경제적인 방법으로 재생에너지를 이용할 수 있을 것이다.


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