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신재생 출력변동성 ‘해법은 실시간 전력시장’
DR·ESS등 유연성 자원 시장진입 촉진 필요
탈핵에너지전환국회의원모임 연속토론회 개최
[468호] 2017년 08월 31일 (목) 23:06:22 최덕환 기자 hwan0324@e2news.com

[이투뉴스] 날씨에 따라 급변하는 신재생에너지의 출력변동에 대응하려면 수요반응(DR)이나 에너지저장장치(ESS) 등 유연성자원의 시장진입을 촉진하는 실시간 전력시장이 필요하다는 의견이 나왔다. 실시간‧예비력시장 개설 시부터 DR이나 ESS 등 예비력의 가치를 적정 보상하고, 유연성자원 확대를 목표로 인센티브 적용 및 비즈니스 모델을 개발해야 한다는 주장이다.

최근 국회 의원회관에서는 ‘에너지전력수급 문제없나-신재생에너지 확대를 중심으로’ 라는 주제로 ‘탈(脫)원전시대 준비 연속토론회’가 열렸다. 윤종오 국회의원(무소속)이 주관하고, 탈핵에너지전환국회의원모임이 주최했다.

토론회에서 ‘신재생 확대에 따른 전력수급 영향 및 대응방향’에 대해 발제를 맡은 양성배 전력거래소 처장에 따르면, 친환경‧안전 중심의 에너지 패러다임 변화로 향후 전원에서 원전‧석탄 비중은 줄고, 신재생 비중은 대폭 확대될 전망이다. 새 정부의 ‘신재생 3020’정책에 따라 2030년까지 신재생 전력비중 20% 달성을 위해선 약 62.6GW의 신재생 설비(자가용 포함)가 증설돼야 한다.

하지만 태양광‧풍력 등 간헐적인 출력을 가진 신재생 전원 확대로 전력계통 변동성이 커질 가능성이 농후하다. 변동성 증가는 수요예측, 예비력, 발전기 가동‧정지 등 전원계획 및 운영 전반에 악영향을 미친다.

계통관성 저하로 외부충격 발생 시 주파수나 전압변동 등 계통안정성을 저해할 가능성도 높다. 제주도의 경우 2015년부터 풍력 등 신재생 발전량이 전력수요의 절반을 초과, 풍력발전의 출력을 제어하는 사례가 늘고 있다.

이 때문에 양 처장은 실시간 전력시장 개설로 가격기능을 통한 출력변동성 완화가 필요하다고 밝혔다. 예비력가치를 적정하게 보상해 실시간 대응이 가능한 DR이나 ESS 등 유연성자원의 시장진입을 촉진할 수 있다는 설명이다.

또 해외에선 에너지가격보다 보조서비스 전력시장(AS)에 더 많은 보상을 부여해 계통유연성을 확보하고 있다고 소개했다. 이러한 방안은 백업전원으로 꼽히는 LNG, 석탄 등이 잦은 기동정지나 출력 증‧감발에 따른 기계 마모, 효율감소로 운전유지비가 증가하는 것과 배치된다.

이외에도 별도로 유연성자원시장을 개설하거나 DR자원을 피크부하뿐 아니라 공급예비력과 보조서비스로 활용 가능하다고 밝혔다. 가령 북미DR시장의 경우 전력시장(에너지, 예비력, 용량시장)에서 발전기와 동등하게 DR이 참여할 수 있는 다양한 프로그램을 운영 중이다.  

신재생 출력변동 관리할 통합관제시스템 필수
양 처장은 날씨 변화에 따른 신재생 전원의 출력변화에 대비해 전력계통 주파수 및 전압유지를 목적으로 한 백업전원이 반드시 필요하다고 밝혔다. 특히 이러한 출력변동에 대응하기 위해 전력계통 측면에서 십수년간 고정된 운영예비력 확보용량을 증대하고, 신재생 출력변동성을 고려한 변동예비력 기준도 마련할 것을 강조했다. 

변동예비력은 예비력이 필요한 시간과 덜 필요한 시간을 구분‧운영해 전체 발전비용을 절감할 수 있다는 설명이다. 또 신재생 발전량의 정확한 예측으로 전체 전력계통상에서 운영예비력을 낮추고, 수급조정비용을 내릴 수 있다고 밝혔다.

신재생 출력제어를 위한 별도 기준도 신설할 것을 강조했다. 경제성 측면에서 출력제어, DR, ESS, 양수발전 순으로 가장 뛰어난 효과를 지닌 만큼 우선 대응방안으로 꼽았다. 대규모 날씨변화에 따른 큰 출력변동이 예측될 시 출력변동률을 제한하는 방안도 소개했다.

양 처장은 “향후 증가하는 신재생 발전기에 대한 관제 효율성 제고와 기술 확보를 목표로 신재생 전담시스템에서 통합관제체계를 갖춰야 한다”며 “계통운영자와 배전운영자 간 협조체계를 바탕으로 신재생 변동성에 효율적으로 대응해야 한다”고 강조했다.

최덕환 기자 hwan0324@e2news.com

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