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[분석] 갈길 먼 에너지자립섬 조성사업
당초 계획 대비 높은 디젤발전 발전량으로 경제성↓
전력수요 급증 조정 및 신재생 발전량 제고방안 필요
[467호] 2017년 08월 28일 (월) 07:00:11 최덕환 기자 hwan0324@e2news.com

[이투뉴스] 박근혜 정부에서 에너지신산업 일환으로 추진한 에너지자립섬 조성사업이 당초 기대에 못 미치는 성과로 여론의 뭇매를 맞고 있다.

국회 예산정책처는 최근 ‘2016 회계연도 결산 분석 종합자료’에서 정부가 추진한 에너지자립섬 조성 사업의 디젤발전 감축 효과가 부족하다는 분석을 내놓았다. 에너지자립섬 조성사업은 도서지역의 디젤발전 기반 전력공급설비를 전면 또는 일부분 신재생 발전설비로 대체하는 사업이다.

신재생 발전으로 유류운반 문제 등으로 육지보다 값비싼 도서지역의 디젤발전 운영 유지비를 절감, 에너지자립섬 구축비용 일부를 회수해야 경제적 타당성이 확보된다.

하지만 자료에 따르면 지난해 백아도‧삼마도‧상태도 등 에너지자립섬 조성사업이 완료된 3개 도서는 디젤발전으로 계획량 대비 18만~22만kWh가량 전력을 초과 생산했다. 반면 신재생에너지 발전량은 당초 계획량의 42~73%에 불과했다. 지난해 농어촌전기공급 사업 예산 1505억6400만원에서 백아도, 삼마도, 상태도에 18억3600만원이 지원됐다.

디젤발전 운전이 계획보다 증가한 요인 중 하나는 섬 주민들의 전력사용량 증가를 꼽을 수 있다. 에너지자립섬 구축 이전 2014년과 비교할 때 지난해 백아도는 28.9%, 삼마도는 21%, 상태도는 9.8%의 전력사용량 증가세를 보였다.

지난해 3월 산업통상자원부, 에너지공단, 아시아개발은행(ADB)과 필리핀 코브라도섬에 태양광‧디젤발전‧에너지저장장치(ESS)로 구성된 분산전원시스템을 구축한 BJ파워의 김용식 대표는 “분산전원 구축 후 다음달부터 두 달동안 주민들의 전력사용량이 50%씩 급증했다”며 “여타 국내외 도서지역에서 분산전원을 구축할 때도 사전에 가가호호 주민들의 전기사용실태를 확인한 후 수요조절을 병행한 바 있다”고 말했다.

다수 업계 종사자들도 신재생 분산전원 구축 후 주민들의 전기사용량 급증에 대해 비슷한 경험이나 생각을 갖고 있었다.   

이에 대해 국회 예산정책처 관계자는 “신재생 발전계획량과 연계해 디젤발전 운전을 제한하고, 신재생 발전량을 정확히 예측해 경제적 타당성을 점검해야 한다”며 “도서마다 신재생 발전효율을 제고할 수 있도록 면밀히 관리할 것”을 주문했다.

■ 신재생자원과 ESS, EMS의 유기적인 운용 중요
하지만 섬 주민 전기소비량 증가규모(1만5237~7만3907kWh)보다 디젤발전의 계획 대비 초과 전력생산량(18만~22만kWh)이 훨씬 웃도는 만큼 주민 전력사용량 증대만을 디젤발전 운전증가 요인으로 보기 어렵다는 평가도 나온다. 특히 부족한 신재생 발전량을 늘릴 수 있는 운영체계 구축이 필요하다는 지적도 뒤따른다. 

각 섬의 실제 신재생 발전량을 보면 백아도는 신재생 발전량 계획량(38만kWh)의 73%인 27만kWh, 삼마도는 계획량(18만kwh)의 72%인 13만kWh, 상태도는 계획량(19만kWh)의 42% 8만kWh등이었다.

이에 대해 전문가들은 각 섬의 기상상태도 많은 영향을 끼치나, 태양광과 풍력 등 신재생 전원구성, ESS 설비용량 및 충‧방전 운용노하우, ESS와 디젤발전 간 연동시스템 유무 등 유기적인 시스템 운영의 필요성도 함께 강조했다.

우선 신재생 전원구성 측면에서 태양광은 통상 이용률 15%(3.5시간)를 고려해 섬내 하루의 평균 전기사용량을 충당할 수 있는 용량을 산출해야 한다. 10kW내외 소형풍력은 지형지물이나 바람간섭, 주민민원으로 50kW이상 중형풍력보다 발전량이 떨어지는 경향이 있다. 

또 풍력 자체의 특성상 11월말에서 3월까지 겨울철에 발전량이 집중된다. 한 업계종사자는 “부지가 한정된 섬에서 비용이나 효율 측면에서 적합한 풍력자원 자체를 찾는 게 어렵다”며 “주거지역과 근접한 경우 소음을 호소하는 주민도 있고, 계절별 간헐적인 전력생산도 독립 전력계통을 운영하는 에너지자립섬의 발전원으로 적합치 않다”라고 말했다.

독립 전력계통에서 중요한 설비인 ESS 운영은 많은 경험과 노하우가 필요했다. 특히 섬의 일일 기상변화데이터를 충분히 보유한 상태에서 장시간 분석해 날씨패턴정보를 확보할 필요가 있다.

가령 섬 내 보유한 태양광이나 풍력자원으로 전력생산량이 평소보다 많은 경우, 이를 저장할 수 있는 ESS 충전용량이 충분치 않다면 당연히 신재생 발전량은 떨어질 수밖에 없다.

맑은 날이나 궂은 날이 연이어 계속될 때는 ESS 충전비율에 연동시켜 디젤발전기 운전을 결정해야 한다. 무엇보다 오늘 기상상태가 내일 섬의 전력공급 및 ESS충‧방전 운영결정에 지대한 영향을 미친다는 것을 상기해야 한다.

또 ESS의 완전 방전을 방지하기 위한 충전비율도 통상 30%로 설정하나 가령 날씨가 맑아 태양광 전력생산량이 많은 날에는 잠시 충전비율을 20%로 낮추는 등 유연한 사고와 결정도 요구한다.

특히 현재 국내 에너지자립섬은 ESS와 디젤발전기 간 유기적인 운영시스템이 구축되지 않은 경우가 많다.

일부 섬에서는 EMS가 아니라 사람이 ESS와 디젤발전기 운영시간을 손수 결정하는 경우도 있다. 한국에너지공단 신재생융복합업무 담당자에 따르면 섬내 전력공급 차단을 우려해 신재생 발전량이나 ESS 충전비율보다 다소 높은 수준에서 디젤발전기를 미리 운전하는 경우도 발생한 바 있다. 이 때문에 EMS나 모니터링 시스템이 반드시 필요하다는 입장이었다.

김용식 BJ파워 대표는 “섬에서 분산전원을 구축할 시 인구나 영토 규모 등에 따라 시스템 구축을 달리 할 필요가 있다. 가령 에콰도르령 갈라파고스는 인구나 섬의 크기가 큰 편으로 각 전원구성을 디젤발전 80%, 신재생 발전 20%로 설정하고 별도 ESS는 설치하지 않았다. 이는 도서지역에서 디젤발전 운전비용보다 저렴한 신재생 발전으로 경제성을 획득하는 비즈니스 모델로 볼 수 있다”고 말했다.

그는 “큰 섬은 디젤발전, 작은 섬은 신재생 자립섬 구축에 무게 중심을 두는 것도 괜찮다. 다만 정부가 빨리 성과를 보려하지 말고 차근차근 단계를 밟아 사업을 추진할 필요는 있다”고 강조했다.

최덕환 기자 hwan0324@e2news.com

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