설비예비율 2% 정도 추가 설비 확보 필요…비용 등 만만찮아
실시간 전력시장 도입 필요…판매 경쟁 등 갈등 요소 상존

박호정 고려대 교수와 이상훈 녹색성장전략연구소장, 정구형 전기연구원 박사가 19일 오후 서울 강남구 코엑스에서 ‘8차 전력수급기본계획 신재생 워킹그룹’ 논의에 대한 브리핑을 하고 있다.
박호정 고려대 교수와 이상훈 녹색성장전략연구소장, 정구형 전기연구원 박사가 19일 오후 서울 강남구 코엑스에서 ‘8차 전력수급기본계획 신재생 워킹그룹’ 논의에 대한 브리핑을 하고 있다.

신재생에너지를 2030년까지 발전량의 20% 수준으로 확대할 경우, 신재생 전원의 간헐성 보완이 필요하다. 이에 따라 8차 전력수급기본계획 신재생워킹그룹은 설비예비율 2%인 2GW 정도의 백업 발전설비를 추가로 확보하고, 빠른 시간 내에 출력을 조절할 수 있는 양수발전소, 가스터빈(G/T) 단독운전이 가능한 LNG복합발전소 등의 백업설비가 필요하다는 의견을 제시했다.

제8차 전력수급기본계획 신재생워킹그룹은 19일 코엑스에서 5차 회의 후 브리핑을 갖고, 신재생에너지의 간헐성 대응방안에 대해 발표했다.

워킹그룹은 이날 대응방안으로 ▲백업설비의 최소 설비예비율 반영 ▲발전량 예측, 계측, 제어를 위한 통합관제시스템 구축·운영 ▲유연성 설비에 대한 투자 활성화를 위한 제도개선 추진 등을 내놨다.

◆논란1 : 최소예비율 2% 축소

지난 13일 8차 전력수급기본계획 예비율 워킹그룹은 적정 설비예비율을 22%로 산정하면서 최소예비율은 7차(15%)보다 2% 낮은 13%로 제시했다. 최소예비율 13%는 신재생 발전의 간헐성까지 고려한 수치라고 밝혔다.

하지만 15일 열린 신재생워킹그룹은 신재생 전원의 간헐성 보완을 위해선 최소예비율의 2%인 2GW 정도의 백업 발전설비를 추가로 확보해야 한다고 제시했다.

상식대로라면 7차 계획 대비 2% 정도의 최소예비율을 높이는 게 정상이지만, 원전이 계획대비 6기 이상 줄어들면서 오히려 7차 때보다 최소예비율을 2% 낮게 설정하게 됐다는 게 전력거래소 측의 설명이다.

박만근 전력거래소 전력기술팀장은 “원전의 경우 단위기 용량이 크고 정비기간이 길어 충분한 설비예비율을 갖춰야 하는 특징이 있다”며 “신재생 간헐성보다 오히려 원전의 고장정비나 정비에 대비한 설비예비력이 더 크다”고 말했다.

◆논란2 : 백업설비 확보의 어려움

신재생워킹그룹에 따르면 선진국들은 신재생에너지의 간헐성에 대비하기 위해 백업설비를 구축하거나 신재생통합관제센터 등을 운영하고 있는 것으로 나타났다.

이에 따라 우리나라도 양수발전, ESS, 가스터빈(G/T) 단독운전이 가능한 LNG복합발전 등의 백업설비를 충분히 설치하고, 발전량 예측, 계측, 제어를 위한 통합관제시스템을 구축해야 한다는 게 워킹그룹의 설명이다.

하지만 국가별로 전력계통 환경이 전혀 달라 우리나라만의 대책 마련이 쉽지 않다는 게 전문가들의 지적이다.

신재생 보급률이 50%가 넘는 북유럽 국가들의 경우 수력발전소 등 출력조절 기능이 우수한 설비가 많다. 또 독일은 전력계통이 이들 북유럽 국가와 연결돼 있어 신재생에너지의 간헐성 대응 능력을 보조받을 수 있다. 때문에 아직 에너지저장장치(ESS)보급량은 많지 않다.

일본도 빠른 시간 내에 운전·정지할 수 있는 양수발전기의 설비용량이 27.55GW나 돼서 간헐성에 효과적으로 대응할 수 있다.

하지만 우리나라는 양수발전설비가 4.7GW에 불과한데다 환경파괴 논란으로 더 이상 건설이 쉽지 않다. ESS도 1MWh 설치비용이 약 7억원에 달하는데 ‘신재생 3020’ 목표를 달성하려면 신재생에너지를 47GW나 설치해야 해서 ESS 설치 비용도 2조원을 상회할 것으로 예상된다.

◆논란 3 : 실시간 전력시장 도입 기술적·제도적 한계

워킹그룹은 신재생 간헐성 보완을 위해 통합관제시스템을 구축해 발전량과 출력 변동을 예측하고, 현재의 하루 전 거래시장을 보완해 실시간 전력시장과 예비력 시장을 도입할 필요가 있다고 제안했다..

하지만 통합관제시스템을 구축하는 것만으로는 부족하고, 관련 전문 인력 양성과 정보를 분석할 수 있는 능력을 배양하는 게 중요하다.

미국 캘리포니아 전력시장 및 계통운영기관인 CAISO가 지난 8월 미국 대륙을 관통한 개기일식에 대비하기 위해 2015년 유럽 개기일식 사례 분석 등 몇 년간 준비해 온 것을 반면교사 삼아야 한다는 게 전문가들의 지적이다.

신재생이 전력시장 가격에 반응할 수 있도록 하기 위한 실시간 전력시장 도입도 현재로선 기술적·제도적 한계에 놓여 있다.

수십~수백만 분산자원이 연계되는 전력계통에서는 중앙관제만으로는 한계가 있어 실시간 가격기능을 통한 전력수급 확보가 중요하다.

하지만 실시간 가격은 AMI를 활용한 실시간요금제, 빅데이터 기반의 신산업, 전기차 등 프로슈머 시장 등을 위한 필요조건임에도 불구하고, 판매경쟁이 불가피해 아직까지 제대로 된 논의조차 이뤄지지 못하고 있다.

이에 대해 박호정 고려대 교수는 “신재생 확대가 본격화되면 유연성 설비 자원 확대뿐만 아니라 전력시장의 패러다임도 바뀌어야 한다”며 “실시간 전력시장은 신재생에만 국한된 게 아니라 프로슈머, 전력거래 등과도 관련된 만큼 앞으로 획기적인 시장 제도 개선이 무엇보다 중요하다”고 말했다.

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