전력수급·계통 안정 위해 전원 간 평등한 경쟁 필요...ESS 설치 급증할 듯

출력의 불확실성이 큰 데다 경제성이 낮아 전력시장에서 우선 급전이라는 특혜를 받아온 신재생에너지가 다른 에너지원들과 동등한 경쟁을 할 날이 점차 가까워질 전망이다.

전력업계에 따르면 유럽의 여러 나라들이 2020년부터 신재생에너지의 우선 급전을 단계적으로 폐지하고, 출력조정의 책임과 발전정지·재급전, 보상 규칙 등을 다른 에너지원과 동일하게 적용할 계획인 것으로 알려졌다.

그동안 태양광과 풍력 등 신재생에너지는 자연조건에 따라 출력변동이 심한 특성으로 인해 계통운용자가 필요할 때 임의로 가동시키거나 중앙에서 출력을 조정할 수 없는 급전불능발전기로 취급돼 왔다. 즉, 계통운용자의 지시 없이도 발전소를 가동하거나 멈출 수 있는 특권이 주어진 것이다.

반면 원자력이나 석탄, 가스발전의 경우는 계통운용자가 필요하다고 판단할 때에 기동하거나 출력을 조정하고, 운전 중인 다른 발전기가 고장정지를 일으켰을 때 가동할 수 있는 급전가능발전기로 운영돼 오고 있으며, 특히 석탄과 가스발전소는 실시간으로 발전기 출력조정이 가능해 전력계통 운영상에 장점이 있다.

하지만 유럽의 경우 신재생에너지의 경제성이 점차 높아지고 있고, 기술적인 보완을 통해 계통의 유연성이 좋아지면서 향후 전력수급과 계통 안정을 위해선 신재생에너지에 전력거래 우선 급전이라는 특권을 줄 필요성이 낮아지고 있다.

신재생발전 비중이 이미 20~30%이상 인데다 기술･정책적으로 신재생의 불확실성을 어느 정도 제거할 수 있다는 판단에 따른 조치로 풀이된다.

앞으로 전력거래 우선 급전제도가 폐지될 경우 신재생에너지도 계통운용자의 지시에 따라 기동과 출력을 조정해야 해서 에너지저장장치(ESS) 연계가 늘어날 것으로 전망된다. 이에 따라 ESS 설치가 향후 급증할 것이란 전망이 나오고 있다.

물론 신재생에너지 발전비중이 낮아 보급 확대가 우선인 우리나라로서는 아직 먼 나라 얘기로 들릴 수밖에 없다.

다만 안정적인 전력수급을 위해선 우리나라도 무작정 신재생에너지 비중을 높이기보다는 전력시장제도와 계통의 유연성을 보완할 필요가 있다는 게 전력 전문가들의 견해다.

한 전력계통전문가는 “실시간 전력시스템운용에 있어 신재생에너지발전의 비중이 큰 경우 출력이 급변해 주파수 유지에 있어서 문제가 발생할 수 있다”며 “신재생에너지발전의 비중이 커질수록 전력계통 신뢰도는 낮아지고, 출력(주파수와 전압 등)을 유지하기 위한 운영비용은 높아질 수밖에 없어 계통 보완과 시장제도 개선을 통해 신재생의 불확실성을 제거해 나가야 한다”고 말했다.

이어 “신재생에너지발전의 출력을 기대할 수 없는 시간대가 있을 경우에도 가스터빈발전기 또는 양수발전기 등의 백업용 발전기의 출력에 의존해야 하는데 이들은 신재생에너지발전의 보완역할을 하게 돼서 이용률이 낮아져 경제성이 낮아진다”며 “앞으로 경제성 확보와 온실가스 감축 문제가 신재생에너지 확대에 큰 걸림돌이 될 수 있다”고 지적했다.