[일렉트릭파워 박윤석 기자] 정부의 재생에너지 확대 정책이 시장 활성화에 초점을 맞춰 추진되고 있는 가운데 풍력사업 경제성에 영향을 미치는 발전사업세부허가기준, 금융 리스크, 간헐성 등의 현안을 살펴보는 자리가 마련됐다.

한국풍력산업협회는 12월 22일 윈드파워저널 발간사인 전력문화사와 공동으로 ‘풍력발전 온라인 세미나’를 유튜브 생중계로 진행했다. 이번 온라인 세미나에서는 각 분야 전문가들이 발전사업세부허가기준, 금융 리스크, SMP·REC 전망, 주민참여펀딩, 재생에너지 간헐성 등 프로젝트 경제성과 관련된 쟁점을 짚어봤다.

총 6명의 강연자는 ▲해상풍력 발전사업허가를 위한 풍황자원 계측기 설치 및 운영 기준 개발(김석우 한국에너지기술연구원 책임연구원) ▲풍력발전 금융리스크와 관리방안(한두희 KDB산업은행 팀장) ▲SMP·REC 가격 모델링 및 전망(김수영 란타우그룹 한국대표) ▲재생에너지 주민펀드와 사회적 가치(윤태환 루트에너지 대표) ▲제주 재생에너지 간헐성 현황과 전력 중개사업을 통한 보완 방안(차병학 VPP랩 대표) ▲재생에너지 간헐성 보완을 위한 출력예측 솔루션(이영미 에코브레인 대표) 등을 주제로 발표에 나섰다.

계측기 관련 기준 차츰 현실화
김석우 에너지기술연구원 책임연구원은 지난해 9월부터 올해 2월까지 6개월간 수행한 풍력발전 풍황자원 계측기 관련 부지중복 적용기준 개정안 마련 과정을 소개했다.

산업부는 무분별한 해상풍력 개발사업 신청을 억제하는 동시에 건전한 사업자들의 풍력사업 참여를 유도하기 위해 산업계 현실에 부합하는 발전사업세부허가기준 고시개정을 꾸준히 추진하고 있다.

이번 연구과제 또한 풍황자원 계측기 설치 기준과 유효범위를 비롯해 계측기 우선권 인정범위에 대한 명확한 기준을 마련하기 위해 진행됐다.

풍력 관련 발전사업허가 신청 사례와 민원 분석을 통해 도출한 개정안에는 특정 발전사업허가 신청에 활용된 계측기를 다른 발전사업허가 신청 목적으로 활용할 수 없다는 내용이 담겼다. 또 계측기를 기상탑, 고정식 라이다, 부유식 라이다로 한정하는 항목도 필요할 것으로 봤다. 계측기 유효기간을 현재 육지·바다와 상관없이 설치허가 후 4년으로 정한 기준을 육지 2년·바다 3년으로 조정하는 개정안도 내놨다.

특히 계측기 설치허가 후 6개월 내에 설치·측정을 하지 않을 경우 우선권을 배제하는 기준을 인허가 절차와 계측기 제작에 소요되는 현실적인 시간을 감안해 12개월로 늘리는 개정안 내용도 담았다.

에너지기술연구원이 마련한 개정안 가운데 바다에 설치한 풍황 계측기의 경우 계측기를 포함한 정사각형 면적 최대 100km²까지 유효지역으로 인정하는 내용은 지난 11월 24일 고시 개정이 이뤄졌다.

사업비 증가 대비 리스크관리 중요
한두희 KDB산업은행 팀장은 ▲건설 ▲운영 ▲환경·사회 등 풍력발전 개발사업의 단계별 리스크 관리를 통한 프로젝트 경제성 제고 방안을 발표했다.

건설 리스크에서 가장 높은 비중을 차지는 것은 사업비 초과와 준공지연이다. 2000년부터 2015년까지 추진된 육상풍력 18건·해상풍력 33건을 분석한 자료에 따르면 육상과 해상풍력의 당초 계획 대비 사업비 증가율은 각각 0.8%와 9.6% 수준에 달하는 것으로 나타났다. 즉 1조원이 투입될 것으로 예상되는 해상풍력의 경우 1,000억원 가량의 사업비가 더 들어갔다는 것이다.

한 팀장은 이 같은 사업비 증가 리스크를 줄이기 위해선 EPC 계약서상 변경주문 가능성 최소화, 비상대응자금 편성, 프로젝트 공정표 관리 등의 선제적 대응이 필요하다고 밝혔다. 또 출력미달로 인한 에너지생산량 부족이나 소음으로 인한 가동제약·추가비용이 발생할 수 있기 때문에 풍력터빈에 대한 철저한 트랙레코드 검토가 이뤄져야 한다고 강조했다.

풍력단지 운영기간동안 발생 가능한 위험요소로는 ▲발전량 추정 실패 ▲가동률 하락 ▲유지보수비용 상승 ▲SMP·REC 변동 ▲출력제한 등을 꼽았다. 유지보수비 상승은 핵심 기자재를 공급한 풍력터빈 제조사가 사업을 접거나 부실화되면서 발생하는 사례로 사업성에 직접적인 영향을 미치게 된다. 시장점유율과 재무상태 등 풍력터빈 선정 시 종합적인 검토가 필요한 이유가 여기에 있다.

한 팀장은 풍력에 대한 본격적인 출력제한 조치에 대비해 송전혼잡에 따른 송전감소량을 재무모델에 반영하는 보수적인 사업성평가가 이뤄져야 할 것으로 내다봤다.

2030년 REC 가격 4만원 내외 전망
향후 SMP·REC 가격을 전망한 김수영 란타우그룹 한국대표는 2030년 SMP와 REC 계약시장가격이 각각 kWh당 70원 내외와 4만원 전후가 될 것으로 내다봤다. SMP는 점차 상승 추세를 보이지만 REC 가격은 향후 떨어질 것으로 예상한 것이다.

김 대표는 REC 가격을 끌어내릴 요인으로 ▲신재생에너지 투자비용 감소 ▲전력수요 성장률 감소 ▲탈원전·탈석탄 정책 ▲높은 원료비용 등을 꼽았다. 반대로 ▲RPS 목표 상향 정책 ▲REC 가중치 감소 정책 ▲환산비율 적용 등은 REC 가격 상승을 견인하는 역할을 할 것으로 전망했다.

REC 가격 상승요인으로 지목된 환산비율은 발전량과 REC 가중치 간 비율을 나타내는 수치다. 최근 3년간 REC 전체 발급량(REC)을 동일기간 REC 전체 발급량에 대한 발전량(MWh)으로 나눈 값이다. 기존에는 발전량에 1REC를 곱해 의무량을 정했지만 지난 4월 거래시장운영규칙 개정을 통해 발전량에 환산비율을 곱한 수치로 의무량을 정하고 있다.

김 대표는 대표적인 경제성 평가지표로 활용되고 있는 균등화발전비용(LCOE)에 기반한 REC 가격 추정의 한계를 지적했다. 직관적이어서 동향을 파악하는 데 도움은 되지만 이론적 한계와 세부사항을 반영하지 못해 REC 추정이 제한적으로 이뤄진다는 설명이다.

즉 신재생에너지 발전사업자에게 수익을 보장해주는 범위에서 REC를 산정해야 하는데 SMP가 변동하기 때문에 다양한 신재생에너지원 가운데 높은 LCOE 값을 고르게 돼 REC가 높게 추정될 수밖에 없다는 것이다. 또 SMP와 REC는 한계가격 개념인데 반해 LCOE는 평균가격 개념이라 수학적 등식성립이 되지 않는 점도 한계로 들었다.

독일 시민, 재생에너지에 160조원 투자
윤태환 루트에너지 대표는 2030년까지 재생에너지 발전비중을 20%로 확대한다는 정부 목표에 접근하기 위해선 주민수용성을 확보할 수 있는 시민참여형 개발사업이 보다 활성화돼야 한다고 강조했다.

그는 대표적인 재생에너지 선진국으로 도약한 독일과 덴마크의 주민주도형 재생에너지사업을 소개했다. 독일과 덴마크는 20~30년간 능동적인 시민주도형 전략으로 재생에너지 시장 창출에 성공했다.

특히 독일의 경우 1인당 1,000만원씩 약 1,600만명으로부터 총 160조원의 투자를 이끌어냈다. 이는 지난해 기준 독일 전체 재생에너지설비 121GW 가운데 42%에 해당하는 51GW를 시민참여로 확충하는 결과로 이어졌다.

윤 대표는 “우리나라는 2025년부터 총 56조원 규모의 공공사업 가운데 약 72%인 40조원이 시민참여형으로 추진될 예정”이라며 “시민참여가 뉴노멀이 된다면 2040년까지 최대 200조원의 시민투자가 가능할 것”이라고 전망했다.

이어 “주민참여형 시민펀드가 성공하려면 투자 안정성과 장기투자 유동성 확보가 선행돼야 한다”며 “연금처럼 매 분기 고정된 수익을 발전소 인근 지역주민부터 순차적으로 지역 제한적인 투자기회를 제공할 필요가 있다”고 덧붙였다.

전력중개시장 참여대상 확대 필요
포스코에너지 사내벤처인 VPP랩을 이끌고 있는 차병학 대표는 전력중개사업을 통한 재생에너지 간헐성 보완 방안을 소개했다.

현재 제주도 신재생에너지설비는 664MW 규모로 10년 전에 비해 4배 이상 증가했다. 중앙급전발전기와 HVDC를 통한 연계선을 포함해 1,800MW 가량의 전력설비가 운영되고 있는 가운데 36% 가량이 신재생에너지설비다.

전체 발전량 중 신재생에너지가 차지하는 비중이 이미 14.4%에 달할 만큼 정부의 3020 이행계획 목표에 가장 근접한 지역이다. 재생에너지설비가 증가하면서 전력계통 가시성과 유연성 확보가 주요 이슈로 부각돼 풍력발전 출력제한 사례 또한 급증하고 있다.

제주지역은 2016년 6차례 풍력발전 출력제한에 이어 2017년 16회, 2018년 17회 등 매년 출력제한 횟수가 증가하고 있다. 올해 상반기 중에만 총 44회에 걸쳐 1만3,408MWh의 출력제한이 이뤄진 바 있다. 전체 발전량의 4%가 넘는 수치다.

정부는 증가하고 있는 소규모 신재생에너지설비에 따른 안정적인 전력계통 운영을 위해 분산돼 있는 신재생에너지를 하나로 통합·관리하는 소규모 전력중개시장을 개설한 바 있다. 1MW 이하 신재생에너지와 ESS·전기자동차에서 생산·저장한 전기를 중개사업자가 모아 전력시장에서 거래하는 방식이다.

또 20MW 이상 태양광·풍력 발전사업자 또는 1MW 이하 태양광·풍력을 20MW 이상 모집한 소규모 전력중개사업자를 대상으로 재생에너지 발전량을 하루 전에 미리 예측해 제출하고 당일에 일정 오차율 이내로 이행할 경우 정산금을 지급하는 재생에너지 발전량 예측제도도 내년 중으로 도입할 예정이다.

차병학 대표는 이 같은 전력중개시장을 보다 고도화하기 위해선 참여대상 설비용량을 전체 재생에너지로 확대할 필요가 있다고 강조했다.

정보 보정기술이 발전량 예측 오차 좌우
이영미 에코브레인 대표는 맞춤형 기상예보 기술과 풍력·태양광 발전량 산정기술을 활용해 재생에너지 발전량을 미리 예측하는 기술을 설명했다.

에코브레인은 제주 스마트그리드 실증단지 통합운영센터를 비롯한 전력거래소 신재생 통합운영모니터링 구축사업, 한전 전력연구원 제주 신재생에너지 실증센터 등 공공기관에 풍력·태양광 발전량 예측시스템과 솔루션을 공급 중이다. 자체 신재생에너지 발전량 예보시스템인 ‘E-on 솔루션’을 통해 풍력·태양광의 실시간 발전량을 예측하고 있다.

이 대표는 풍력·태양광단지 현장 데이터에 따라 최종 발전량 예측정보 정확도가 달라진다고 강조했다. 다시 말해 실시간 현장정보를 비롯해 지역적 특성과 기상수치모델·통계모델·발전량산정 등의 과거실적자료를 최적화하는 보정기술이 맞춤형 발전량 예측의 핵심이란 것이다.

풍력단지의 발전량 예측 프로세스는 현장 위치정보, 풍력터빈 성능정보 등의 기본 자료에 풍속 고도 보정과 풍력터빈 배치에 따른 후류 손실 보정작업을 거치게 된다. 이를 통해 산출한 최종 풍속을 제조사 파워커브에 적용해 발전량을 예측하게 된다.

여기서 눈여겨볼 대목은 발전량 예측에 영향을 주는 외부요인이다. 정기점검이나 고장 등으로 가동을 멈추는 경우 이외에 출력제한으로 인한 발전량 변동이 예측 오차를 키우고 있다는 점이다. 계통부하에 따른 출력급변동 분석·검증 작업이 그만큼 중요해진 것이다.