구자균 지역난방공사 전력사업처장 “열병합·분산에너지 활성화 정책 마련돼야”
구자균 지역난방공사 전력사업처장 “열병합·분산에너지 활성화 정책 마련돼야”
  • 배상훈 기자
  • 승인 2021.02.08 09:11
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대규모 송전망 건설·사회적 갈등 최소화 시급
내년부터 섹터 커플링 기술개발 국책연구 참여
구자균 한국지역난방공사 전력사업처장
구자균 한국지역난방공사 전력사업처장

[일렉트릭파워 배상훈 기자]정부의 2050 탄소중립 선언에 따라 분산에너지 시스템 구축은 선택이 아닌 필수가 됐다.

미래의 에너지 시스템은 모든 에너지 소비자가 인근에서 스마트하게 저탄소 에너지를 생산·소비·거래하는 방향으로 나아갈 것으로 보인다.

산업부는 지난해 11월 ‘분산에너지 활성화 로드맵(안)’에 대한 온라인 설명회를 개최했다. 이어 주요 정책방향을 설명하고 업계·지자체 등 이해관계자 의견을 수렴했다.

정부는 선진국형 분산에너지 시스템 구축을 통해 에너지 신산업을 육성하고 새로운 일자리 창출을 적극 지원할 방침이다.

구자균 한국지역난방공사 전력사업처장은 “그간 분산에너지에 대한 선언적 정책만 제시돼 왔다”며 “이번 분산에너지 활성화 로드맵(안)을 통해 구체적 제도와 지원책이 마련됐다는 점에서 매우 환영하는 입장”이라고 말했다.

이어 “탄소중립, 그린뉴딜 시대를 맞아 석탄·원전과 같은 대규모 중앙집중형 공급시설에 대한 효용성은 이미 한계에 도달했다”며 “에너지 생산과 수요지를 일치시켜 대규모 송전망 건설, 송전 손실, 사회적 갈등을 최소화하는 선진형 공급구조로의 전환이 시급하다”고 밝혔다.

한편 열병합발전은 대표적인 분산전원 중 하나다. 송전편익, 환경편익 등 국가·사회적으로 다양하게 기여하고 있다. 하지만 전력시장에서 적절한 보상을 받지 못해 열병합발전 사업자들이 경영난에 시달리는 것으로 알려졌다.

또한 ▲고가의 액화천연가스(LNG) 사용 ▲수요지 인근 위치에 따른 막대한 부지비 부담 등 중앙집중형 전원과 공정한 경쟁이 어려운 상황이다.

구자균 처장은 “이미 독일과 같은 선진국에선 열병합발전 생산전력에 대한 보조금 지급 등 다양한 지원정책을 실시하고 있다”고 말했다.

이어 “이번 분산에너지 활성화 로드맵(안) 발표를 통해 국내에도 지원정책이 처음 도입됐다는 점에서 매우 뜻 깊게 생각한다”며 열병합발전과 분산에너지 활성화를 위해 다양한 지원정책이 마련되길 기대했다.

“전력사업처, 컨트롤타워 역할 수행”
지역난방공사는 친환경·고효율 열병합발전에서 생산한 열과 전기를 국민에게 공급하는 에너지 공기업이다. 열병합발전 2,220MW, 구역전기 138MW, 신재생 60MW 규모의 발전용량을 보유하고 있다.

열은 요금을 통해 소비자로부터 원가를 회수한다. 반면 전기는 전력시장 수요와 공급에 따라 판매량과 판매가격이 바뀐다.

구자균 처장은 “전력시장 판매전략 수립, 규칙 개정 등 정책 대응이 매우 중요하다”며 “지역난방공사 전력사업처는 이에 대한 컨트롤타워 역할을 수행하고 있다”고 소개했다.

현재 지역난방공사 전력사업처의 역할은 크게 세 가지다. 우선 전력시장 정책 개선업무다. 환경·분산편익 등 국가적 기여도가 큰 열병합발전에 대한 우호적 시장제도를 도출하는 업무가 있다.

전력시장 입찰·정산, 시장 감시, 발전비용 평가 등 전력시장 판매 극대화를 위한 대응전략도 수립하고 있다.

마지막으로 한전을 통하지 않고 전력을 직접 판매하는 구역전기 관련 업무다.

지역난방공사에 따르면 현재 구역전기 사용자는 8,220개소 4만7,814세대다. 최근에는 전력 신사업 업무 비중도 증가하고 있다.

구자균 처장은 “전력사업처는 대표적 분산에너지원이자 탄소중립 실현을 위한 가교 에너지인 열병합발전을 통해 정부의 에너지전환 정책에 적극 부응할 것”이라고 말했다.

이어 “가상발전소, 분산에너지 특구, 섹터 커플링 등 전력신사업에 선제적으로 대응해 지역난방공사 미래 먹거리를 창출할 수 있도록 최선을 다할 계획”이라고 밝혔다.

구자균 처장은 “석탄·원전과 같은 중앙집중형 공급시설에 대한 효용성은 한계에 도달했다”며 “에너지 생산과 수요지를 일치시켜 사회적 갈등을 최소화하는 선진형 공급구조로의 전환이 시급하다”고 밝혔다.
구자균 처장은 “석탄·원전과 같은 중앙집중형 공급시설에 대한 효용성은 한계에 도달했다”며 “에너지 생산과 수요지를 일치시켜 사회적 갈등을 최소화하는 선진형 공급구조로의 전환이 시급하다”고 밝혔다.

에너지전환 대응 전력신산업 모델 발굴
기후위기 대응을 위한 재생에너지 확대로 미래에는 지금보다 더 깨끗한 에너지 생산이 가능할 전망이다. 하지만 재생에너지 간헐성 문제와 발전량 예측불가에 따른 계통 불확실성 문제는 반드시 해결해야 할 과제다.

구자균 처장은 “이 같은 문제를 해결할 수 있도록 지역난방공사는 전력 신사업 관련 기술개발, 실증사업 참여 등 다양한 노력을 추진하고 있다”고 소개했다.

그 일환으로 한국형 통합발전소(VPP) 실증 연구를 추진하고 있다. 산재한 분산에너지원을 ICT로 연계해 발전량에 대한 예측 정확도를 높이는 게 골자다. 결국 하나의 중앙급전 발전기처럼 입찰 자원화해 계통 안정성에 기여하는 것이 본 실증 연구의 목표다.

이번 실증 연구는 2019년부터 2023년까지 4년간 진행될 예정이다. 사업비만 188억원 규모다.

구자균 처장은 “지역난방공사, 발전자회사, 학계, 민간 등 12개 기관이 공동으로 국책연구를 진행하고 있다”고 설명했다.

또한 “지역난방공사는 가상발전소 관련 특허를 3건 출원할 정도로 가시적 성과가 나타나고 있다”며 “조만간 재생에너지 통합모니터링 시스템을 구축해 가상발전소 플랫폼에 연동하는 등 집단에너지형 가상발전소 사업모델로 발전시켜 나갈 예정”이라고 말했다.

이외에도 지역난방공사는 ‘신재생 잉여전력 열변환(P2H)’ 사업모델을 개발하고 있다. 이 기술은 재생에너지 잉여전력을 열에너지로 변환해 지역난방에 활용하는 기술이다. 지금까지 P2H 관련 기술특허를 8건 등록하고 4건에 대해 출원하는 등 기술적 완성도를 높이고 있다.

신재생에너지가 확대될수록 간헐성 문제로 특정시간대에 잉여전력이 발생해 계통에 무리를 줄 수 있다. 이를 해결하기 위해 재생에너지 출력을 인위적으로 제한할 수밖에 없다. 이 같은 상황이 이미 제주에선 현실화 되고 있다.

구자균 처장은 “재생에너지 잉여전력 문제에 대한 해결방안으로 세계 각국에서 P2X, 즉 섹터 커플링에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다”고 밝혔다.

섹터 커플링은 재생에너지 잉여전력을 열, 수소 등 다른 에너지원으로 전환해 저장하거나 활용함으로써 재생에너지 간헐성을 극복하고 계통 안정성을 도모하는 기술이다.

구자균 처장은 “P2H는 이미 유럽에서 재생에너지 잉여전력을 흡수하는 주요 수단으로 활용되고 있다”고 말했다.

이어 “99%에 이르는 높은 열 변환 효율, 30초 내 응동하는 속응성 등의 장점이 있다”며 “아직까지 기술 개발이 필요한 V2G, P2G 대비 현실적인 기술”이라고 설명했다.

정부 역시 분산에너지 활성화 로드맵 초안을 통해 P2H를 재생에너지 잉여전력 문제 해결 수단으로 인정한 바 있다.

정부는 올해 제주지역을 대상으로 신재생에너지 최대 발전량 시간대에 전력수요 증가를 유도하는 플러스 DR(수요관리) 제도를 도입했다.

구자균 처장은 “내년부터 지역난방공사는 P2H 실증을 위해 ‘재생에너지 잉여전력 해소를 위한 섹터 커플링 기술개발 국책연구’에 참여할 예정”이라고 밝혔다.

아울러 “재생에너지 간헐성 문제를 슬기롭게 극복할 것”이라며 “정부의 탄소중립 정책에 기여할 수 있도록 적극 노력하겠다”고 다짐했다.

재생에너지 계통 유연성·안정성 확보 관건
구자균 처장은 향후 전력시장에 대해 재생에너지 용량 확대에 따른 계통 유연성과 안정성 확보가 관건이 될 것으로 전망했다.

지난해 12월 발표한 제9차 전력수급기본계획에 따르면 2030년 신재생에너지 설비용량 비중은 33.6%까지 확대될 예정이다. 2030년 LNG 설비용량 비중은 현재와 비슷한 32.1% 수준을 유지할 것으로 보인다.

정부와 전력당국은 재생에너지 증가에 따른 전력계통 유연성과 안정성 확보를 위해 실시간 시장 도입을 준비하고 있다.

구자균 처장은 “열병합발전은 기본적으로 LNG 복합을 근간으로 하고 있다”며 “급격한 재생에너지 출력 변동을 백업할 수 있는 유연성·속응성 자원”이라고 설명했다.

이어 “전기 전용 생산모드에선 일반 LNG 복합과 차이가 없어 계통 유연성과 예비력 제공에 문제가 없다”고 말했다. 다만 “열·전기 동시생산 운전모드에선 급격한 전기출력 증·감발에 제약이 있어 준경직성 전원으로 취급되는 한계가 있다”고 언급했다.

이에 지역난방공사는 전력시장 변화에 맞춘 열병합발전 시장 대응력을 확보하고 계통 유연성에 기여하기 위한 노력을 기울이고 있다.

구자균 처장은 “P2H를 열병합발전과 결합해 운전할 경우 열·전기 동시생산 운전모드에서 출력조절 유연성이 확보될 수 있다”며 “현재 관련 연구가 활발히 진행되고 있다”고 밝혔다.

아울러 “지역난방공사는 열병합발전이 전력계통 안정성에 기여하는 핵심 자원으로 자리 잡을 수 있도록 최선의 노력을 다할 것”이라고 강조했다.

열병합·구역전기 지원방안 법제화 필요
지난해에는 9차 전력수급기본계획, 분산에너지 활성화 로드맵(안) 등 업계에서 주목할 만한 내용이 발표됐다.

구자균 처장은 “열병합발전, 구역전기사업에 대한 구체적 지원방안을 최초로 제시했던 의미 있는 한해였다”고 평가했다.

다만 지원방안이 계획에만 그치지 않고 지속가능성, 구속력 담보 등 실행력을 갖출 수 있도록 법제화가 필요한 상황임을 강조했다.

구자균 처장은 “올해는 분산에너지 특별법이 차질 없이 제정되고 분산에너지에 대한 합리적 보상방안이 담길 수 있도록 국회, 정부, 전문가 그룹 등과 지혜를 모아 입법 지원활동에 매진할 계획”이라고 말했다.

한편 국가 에너지 공급시스템을 중앙집중형에서 분산형으로 전환할 수 있는 최적 플랫폼에 대한 고민이 필요한 시점이다.

구역전기는 열과 전기의 독립 그리드를 기반으로 산재한 분산에너지를 포용해 최적화할 수 있는 차세대 에너지 플랫폼이다. 특히 스마트그리드, 섹터 커플링, DR, VPP, 개인 간 전력거래(P2P), RE100 등 다양한 전력신사업 실증 및 현실화가 가능하다.

구자균 처장은 “구역전기 사업장이 차세대 에너지 플랫폼으로 성장하기 위해선 과감한 규제 철폐와 정책적 지원이 선행돼야 한다”고 말했다.

이어 “구역전기 사업장 내 발전사업용·자가용 재생에너지에 대한 REC 지급 등 활성화 방안을 검토해 정부에 제도개선을 건의할 계획”이라고 밝혔다.

지역난방공사는 현재 정부에서 발표할 분산에너지 특구에 지역난방공사 구역전기 사업장이 지정될 수 있도록 사전 준비를 진행하고 있다.

구자균 처장은 “그간 수익성 악화로 어려움을 겪었던 구역전기 사업장이 미래 분산형 스마트 에너지 플랫폼으로 거듭나길 바란다”며 지역난방공사가 그 중심에서 미래 에너지 공급환경을 바꿀 수 있도록 업계 관계자들의 많은 격려와 응원을 당부했다.
 

지역난방공사 분당 본사
지역난방공사 분당 본사

 


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