분산에너지자원, 에너지 자립을 위한 과정
  • 최홍식 기자
  • 승인 2018.07.10 15:10
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지금까지 전기생산은 대량 생산체제를 기반으로 중앙집권형 에너지 공급체계를 구축해왔다. 하지만 최근 들어 싸고 안정적인 전기 공급을 넘어 깨끗하고 안전하며, 구매와 지불이 가능한 에너지 공급으로 전환이 이뤄지고 있다. 공급자 중심에서 수요자 중심으로, 대량생산에서 분산자원으로 체계가 바뀌고 있는 것이다.

배전망 운영관리자, 전력판매시장 규제 완화 등 전력시장 개선 필요

[인더스트리뉴스 최홍식 기자] 2018 세계 태양에너지 엑스포와 동시 개최된 2018 PV월드포럼에서 서울에너지공사 유정민 수석연구원은 ‘분산에너지 자원의 확대와 시장구조 개선과제’라는 주제로 강연을 진행했다. 유 연구원은 “재생에너지를 활용한 발전이나 열병합발전 등 분산형발전(DG : Distributed Generation)은 고갈되어가는 자원에 대한 대응 및 기후변화 대응 수단으로 주목받아왔다”며, “분산형발전에 대한 기술개발과 상용화가 활발해지면서 이러한 에너지 자원에 대해 효율적인 활용과 절약에 대한 논의가 추가되었고, 최근에는 이러한 개념에서 한발 더 나아가 전력시스템의 변화를 요구하는 분산에너지자원(DER : Distributed Energy Resources)에 대한 목소리가 높아지고 있다”고 말했다. 그가 언급한 분산에너지자원은 소규모 전력 공급 시설 및 이에 해당하는 서비스를 제공할 수 있는 에너지자원을 의미한다. 재생가능에너지와 에너지저장장치, 마이크로 가스발전기, 전기자동차 등이 이에 해당한다. 

안정적인 전기 공급을 넘어 깨끗하고 안전하며, 구매와 지불이 가능한 에너지 공급으로 전환이 이뤄지고 있다. 공급자 중심에서 수요자 중심으로, 대량생산에서 분산자원으로 체계가 바뀌고 있는 것이다. [사진=dreamstime]
안정적인 전기 공급을 넘어 깨끗하고 안전하며, 구매와 지불이 가능한 에너지 공급으로 전환이 이뤄지고 있다. 공급자 중심에서 수요자 중심으로, 대량생산에서 분산자원으로 체계가 바뀌고 있는 것이다. [사진=dreamstime]

태양광발전의 성장은 분산에너지자원의 확대와 연관 있어 

최근 들어 분산에너지자원이 확대되고 있으며, 태양광발전의 확산도 이유에 포함된다고 유 연구원은 설명했다. 또한, 기술적인 도약이 이뤄지면서 많은 국가에서 소규모 태양광발전 비용이 주택 전기비용보다 저렴해지고 있으며, 이는 배전 단위에서 전기 소매가격이 낮아짐을 의미하는 것이라고 했다. 이를 통해 태양광을 통한 자가 발전 확대와 마이크로그리드 등이 확대되면서 분산에너지자원 역시 확대되고 있다는 것이 유정민 연구원의 설명이다. 

재생에너지 활용이 가장 활발한 국가로 꼽히고 있는 독일의 경우 발전차액지원제도(FIT) 시행 초기 500kW 미만의 태양광이 대부분을 차지했으며, 2010년 이후 500kW 이상의 중대형 태양광 설비의 증가가 이뤄지는 가운데에서도 여전히 중소규모 태양광 시설이 주를 이루고 있는 상황이다. 

분산에너지자원은 전력 시장의 변화 유도 중

분산에너지자원은 전력 시장의 변화도 이끌어내고 있다. 미국의 경우 20개주에서 DC전력시장 자유화가 이뤄지고 있다. 2001년 캘리포니아의 대규모 정전사태 이후 경쟁적으로 전력소매시장이 운영되고 있다. 앞서 언급했던 독일의 경우 4개의 전력회사가 발전, 송·배전, 계통운영을 지배하고 있지만 수백개의 전력판매 회사가 운영되고 있다. 일본의 경우 2011년 후쿠시마 원전 사고 이후 점진적으로 전력시장 자유화가 추진됐으며, 2016년 4월부터는 전력소매시장이 전면 자유화 된 상태다. 전력판매 시장의 자유화는 소비자 선택권 확대를 통한 전력시장의 효율성을 증진하는 것이 주된 목표이다. 

유 연구원은 “전력 판매 시장의 자유화가 정부에서 추진하고 있는 재생에너지 확대를 위한 기본적인 요건은 아니지만 시장 확대 운영을 위한 배경임에는 분명한 상황이다”며, “에너지 소비자가 에너지 생산자를 선택할 수 있게 되면 새로운 시장이 형성될 수도 있다”고 전망했다.

서울에너지공사 유정민 수석연구원이 PV 월드포럼에서 강연을 하고 있다. [사진=인더스트리뉴스]
서울에너지공사 유정민 수석연구원이 PV 월드포럼에서 강연을 하고 있다. [사진=인더스트리뉴스]

배전망 운영관리자 확충 등 전력 시장 개선 필요

유 연구원은 강연에서 분산에너지자원으로 인해 기존 전력회사의 역할도 점차 바뀌고 있다고 설명했다. 기존 전력 거래 플랫폼이 재생가능에너지 기반의 전력 거래 플랫폼으로 변화하고 있으며, 실제로 독일의 가장 큰 전력회사인 Eon은 2014년 화석발전 자산을 Uniper라는 회사로 분리시키고 재생가능에너지와 판매부문에 집중하기로 결정했으며, 이탈리아에 있는 세계적 다국적 기업 Enel 역시 2050년까지 화석발전소 완전폐지와 재생가능에너지 투자 확대를 선언했다. 이러한 해외 상황에 따라 유정민 수석연구원은 국내 전력시장 개선을 위한 과제도 제시했다. 현재 국내 재생에너지 전력시장은 RPS 제도를 중심으로 운영되고 있으며, 소비자의 선택권은 없는 상황이다. 재생에너지에 대한 전력 상계 제도가 이뤄지고 있지만 전력시장의 다양화를 의미하는 것은 아니다.

유 연구원은 정부 정책과 지자체의 에너지전환 정책에 따라 DER이 급격히 증가될 것으로 예상되는 가운데 배전망 운영관리자의 필요성에 대해 언급했다. DER이 확대되면 배전선로 용량제한, 배전망의 전압 및 주파수 불안정성 등을 관리하기 위해 탄력적이고 안정적인 배전 운영이 필요하기 때문이다. 또한, DER 프로슈머에 대한 가격 제공과 이를 위한 네트워크 비용 확보 방안 마련 등 망 운영 제도 개선이 필요하다고 했다. 한편, 분산형에너지자원을 중심으로 이뤄지고 있는 마이크로그리드 확대는 기후변화 대응에 중요한 이슈가 될 수 있다. 따라서 프로슈머의 확산과 양방향 시장 증가 등의 과제들이 선행되어야 할 필요가 있다고 했다.

분산에너지자원은 에너지 자립을 위한 과정임을 인지해야 한다. [사진=인더스트리뉴스]
분산에너지자원은 에너지 자립을 위한 과정임을 인지해야 한다. [사진=인더스트리뉴스]

분산에너지자원 통해 재생에너지 100% 활용 가능

유정민 연구원은 “분산형자원 시스템은 일자리 창출 효과도 매우 높으며, 재생가능에너지로 100%전환하기 위해서는 분산형 자원 시스템에 대한 체계가 구축되어야 한다”고 주장했다. 태양광과 풍력 등 기본적으로 변동성이 높은 에너지원에 대한 대응 방안이 마련되고, 기술적 성장을 통해 효율적인 에너지 생산·저장·사용이 이뤄진다면 재생에너지 100% 달성도 어렵지 않을 것이라는 것이라고 유 연구원은 전망했다. 

강연을 마무리하면서 유정민 연구원은 DER과 에너지 분권화에 대해서도 설명했다. 그는 “지자체의 에너지 계획이 실효성을 갖기 위해서는 지역에너지정책을 국가에너지 계획에 반영하는 상향식 에너지계획이 필요한 상황이다”고 제안했다. 또한 지역의 에너지 소비성향과 사용패턴 등을 확인할 수 있는 자료 마련이 필요하며, 관련 제도개선도 많이 이뤄져야 한다고 했다. 
그는 “향후 전력시장이 배전부문을 중심으로 재편될 가능성이 높다며 독립적인 배전운영관리사의 역할이 필요하고, DSO 운영 방식에 대한 내용이 에너지 분권화의 중요한 쟁점이 될 것이다“고 전망했다. 


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