불확실성·변동성 강한 신재생E, 보완방법은 무엇인가
불확실성·변동성 강한 신재생E, 보완방법은 무엇인가
  • 박병인 기자
  • 승인 2018.03.30 20:40
  • 댓글 0
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신재생E, 변수 많아 예측 어려워…안정성 확보 문제 ‘핵심’
다층적 시장개념‧ESS 도입, 신재생E 단점보완 ‘실마리’
주민반발, 신재생E 확대 최대 걸림돌…참여 유도해야
▲ 에너지경제연구원 연구 성과 발표회 참가자들이 모여 기념촬영을 하는 모습.

[지앤이타임즈 박병인 기자] 신재생에너지의 최대 단점인 불확실성과 변동성은 정부가 에너지전환 정책을 추진함에 있어서 반드시 풀어야할 숙제다.

이에 대한 해결책으로 다층적 전력거래 시장구조와 ESS의 도입이 제시돼 주목을 받고 있다.

에너지경제연구원(원장 박주헌)은 30일 삼정호텔에서 ‘에너지전환정책 방향과 과제’라는 이름의 연구 성과 발표회를 개최했다.

이날 행사에는 박주헌 원장의 개회사에 이어 더불어민주당 이원욱 의원(화성을)의 축사도 이어졌다.

이어 기조강연자로 나선 조성봉 교수는 LNG발전의 성공적인 전환이 이번 8차 전력수급계획의 성패를 가를 것으로 전망했다.

조성봉 교수는 “석탄, 원자력의 경우 꾸준히 설비 발전량이 증가해 왔으나 경제성에서 밀린 가스발전의 경우 그렇지 못하면서 발전설비를 충분히 확충하지 못했다”며 “이번 8차 전력수급계획의 성공여부는 가스발전의 성공적인 전환이 가장 중요한 요인으로 작용할 것”이라고 진단했다.

실제로 LNG 발전설비의 경우에는 꾸준한 증가폭을 보였던 석탄, 원자력 발전설비와 달리 2010년 중반을 기점으로 증가폭이 정체되고 있다.

부족한 발전설비는 향후 가스발전 전환을 추진함에 있어서 걸림돌로 작용할 가능성이 높다는 것.

또한 조 교수는 지속성과 안정성이 떨어지는 신재생에너지 발전에 대한 기술적, 정책적인 보완 대책이 필요하다고 지적하기도 했다.

많은 국민들이 우려하고 있는 에너지전환에 따른 전기요금 상승에 대해서도 언급했는데, 아무리 신재생기술이 발전하더라도 기존 석탄, 원자력에 비해 단가가 비쌀 수밖에 없기 때문에 결국 전기요금은 상승할 가능성이 높을 것으로 전망했다.

조 교수는 “정치적인 문제라 쉽게 접근하기가 어려우나 신재생, 가스 발전으로 전환할 경우 전기요금은 오를 수밖에 없다”고 밝혔다.

◆ 신재생E, 높은 발전단가‧지속성 결여 문제 해결이 ‘핵심’

에너지경제연구원 박찬국 부 연구위원은 신재생에너지의 최대 문제점은 높은 발전단가와 지속성이 결여돼 있으며 이를 기술발전과 정책적인 지원으로 해결해야 한다고 강조했다.

박 위원은 “신재생에너지 기술이 발전함에 따라 태양광, 풍력 등의 발전단가가 하락될 것으로 예상되지만, 아무리 발전단가가 내려가더라도 석탄화력, 원자력에 비해 월등히 비싸기 때문에

신재생에너지 발전비중이 늘어나면 전기료 상승은 불가피 할 것“이라고 지적했다.

에너지경제연구원에 따르면 8차 수급계획에 따라 신재생에너지 발전비중을 높일 경우 2030년까지 발전단가는 지속적으로 상승하게 된다.

박 위원은 “발전단가의 상승을 억제하기 위해 정책적인 조치가 반드시 필요하며 에너지 전환 뿐만 아니라 에너지 수요 관리도 병행해야할 필요가 있다”고 설명했다.

한편 박 위원은 원전해체에 따른 원전 연계 산업 침체문제도 원만하게 해결하는 것이 중요하다고 진단했다.

특히 지난해 12월 개최됐던 8차 전력수급계획 공청회에서 산업부는 지역경제 침체를 우려한 해체 대상 원전지역인 울진, 경주지역의 주민들의 항의를 받은 바 있다.

박 위원은 “현재 원전 해체 지역에 대한 대책이 전혀 나오지 않은 것으로 알고 있는데, 이에 대한 부분도 반드시 고려돼야 한다”고 전했다.

◆ 불확실성 강한 신재생에너지, 전력계통 유연성 확보가 해결책


에너지경제연구원 안재균 부 연구위원은 변동성, 불확실성이 강한 신재생에너지를 안정적으로 운영하기 위해서는 전력계통 유연성을 강화하는 방안을 모색해야 한다고 주장했다.

현재 신재생에너지 발전의 핵심 에너지원이라고 할 수 있는 태양광, 풍력 모두 일조량, 바람세기 등 변수가 많아 전력생산량 예측이 어려우며 출력변화도 심해 다루기 어려운 에너지원이다.

안재균 위원은 “선진국인 독일의 경우 전력생산량이 최대 2GW의 예측오차가 발생할 정도로 격차가 크다”며 “선진국들은 신재생에너지의 안정성을 확보하기 위해 전력계통 유연성 확보를 최우선으로 정책을 수립하고 있다”고 설명했다.

현재 미국, 유럽의 경우 전력 수급상태에 따라 거래량을 수정하거나 전력계통 유연성을 제공한 자원에 인센티브를 제공하는 다층적인 개념의 전력거래 시장을 운영하고 있다.

미국의 경우에는 ‘하루 전 시장’과 ‘실시간 시장’의 두 가지 전력거래 개념을 적용해 전력계통 유연성을 확보하고 있다.

‘하루 전 시장’은 거래 직전일에 전력 수급 계약을 체결해 보다 유동적으로 전력 수급상황에 대응하는 방식이다. 

하지만 신재생에너지는 변동성이 크기 때문에 하루 전 시장 개념만 적용할 경우 다음날 예상만큼의 전력이 생산되지 않거나 발전기 고장이 발생할 경우 문제가 발생한다.

이 때문에 미국에서는 전력수급 유연성을 제공한 자원에 인센티브를 부여하는 ‘실시간 시장’도 병행 운영하고 있다.

유럽의 경우에는 미국의 ‘하루 전 시장’보다 강화된 개념인 ‘당일 시장’을 적용하고 있다. 당일시장은 15분 단위로 계약 거래량을 수정하는 시장으로, 수급량 변화에 유연하게 대처할 수 있다.

우리나라가 신재생에너지의 비중을 높일 경우 이미 선진국들이 적용하고 있는 전일 시장, 당일시장, 실시간 시장을 복합적으로 운영하면서 전력계통 유연성을 강화하는 방안을 모색 할 수 있다.

여기에 ESS(에너지저장장치) 운영도 병행해 수급안정을 도모해 볼 수 있다. 미국 캘리포니아 주의 경우에는 이미 지난 2010년부터 법률을 개정해 전기판매사업자, 지역수요관리기업에 최대부하의 1%에해당하는 규모의 ESS설치 의무를 부여하고 있다.

안 위원은 “다층적인 시장 운영을 통해 정책적으로 유연성을 확보할 수 있으며 ESS 등 보조장비들을 활용해 안정성을 도모해 볼 수 있다”고 설명했다.

◆ 신재생에너지 발전 확대에 ‘지역주민 반발’도 걸림돌

에너지경제연구원 정성삼 부연구위원은 신재생에너지 보급을 확대함에 있어서 최대 걸림돌은 주민반발이라고 진단했다.

에너지경제연구원에 따르면 2016년 신재생에너지 발전시설 건설 허가가 취소된 사업 3건 중 1건은 인근 주민반발이 원인이다.

태양광발전, 풍력발전 등 신재생에너지 발전의 경우 시설건립에 상당한 부지가 필요하기 때문에 인근지역 개발제한 등을 이유로 주민들의 반발이 거센 상황이다.

특히 풍력의 경우에는 프로펠러가 파손될 경우 파편 낙하우려, 소음 등의 사유도 추가된다.

이와 관련해 정성삼 위원은 인근 주민들에게 인센티브를 제공하는 방안을 적극 장려해야한다는 의견을 제시했다.

즉 한 지역에 태양광이나 풍력발전 설비를 설치할 경우 인근 주민들의 투자를 유도해 일정 지분을 보유하게 한 뒤, 가동 시 발생하는 수익을 지분에 따라 인근 주민들에게 분배하는 방법이다.

이를 위해서는 보다 직관적이고 명확한 형태의 보상제도 설계가 필요하며 합리적인 보상지원 기준 마련도 필요하다고 정 위원은 역설했다.
 
▲ '전원구성 변화와 과제'를 주제로 토론이 진행되고 있는 모습.



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