VPP 활성화 나선 일본, 에너지에 디지털 트랜스포메이션 도입
  • 정한교 기자
  • 승인 2021.04.19 08:30
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에너지 시장과 산업분야 결합한 새로운 성장 모형 구상

[인더스트리뉴스 정한교 기자] 지난해 2월부터 시작된 ‘소규모 전력중개사업’은 전력판매와 설비 유지·보수에 대한 수수료라는 단순 가치로 인해 주목받지 못하는 시장이었다. 그러나 올해부터 재생에너지 발전량 예측제도 시행이 예고됨에 따라 시장을 바라보는 평가가 완전히 달라지고 있다.

재생에너지가 가진 출력 변동성, 불확실성에 대응하기 위해선 전력의 수요와 공급을 정확하게 파악하고 예측하는 일이 매우 중요하다. 예측 발생량과 실제 발전량 사이에 차이가 발생하면, 계통 운영비용이 증가하기 때문이다. 발전량 예측제도는 이러한 문제를 해결할 수 있는 제도적 장치로, 전력중개시장을 활성화하는데 꼭 필요한 요인으로 평가받는다.

일본 전력 시장이 효율적인 재생에너지 운용을 위해 가상발전소에 주목하고 있다. [사진=utoimage]

활발히 에너지 전환을 추진 중인 재생에너지 선진국들은 비중을 늘려가는 재생에너지를 효율적으로 관리하기 위해 이러한 전력중개시장이 이미 활성화 단계에 진입했다. 원전사고 이후 신재생에너지 도입에 힘써왔던 일본 역시 지속적인 전력시장의 디지털화를 추진하는 상황이다.

대한무역투자진흥공사(KOTRA) 안재현 일본 오사카무역관은 “일본의 전력시장의 중요한 문제는 ‘어떻게 안전하면서(Safety)도 안정적(Stable)으로 전력을 공급할 수 있는가”라며, “일본 정부와 주요 전력 회사들은 새로운 기술을 도입해 예측력을 높이기 위해 디지털 트랜스포메이션 사업들을 추진하고 있다”고 소개했다.

특히, 일본의 경우 2020년 12월부터 2021년 1월 사이에 전력요금이 폭등하는 사건이 발생하며, 전력시장에서 수요와 공급의 일치가 매우 중요하다는 점을 인식하고 이에 많은 노력을 기울이고 있다.

IoT나 AI를 활용한 예측 기술이 속속 도입되고 있으며, 이러한 데이터들을 기반으로 정확한 전력량을 산출하고 운영해가는 플랫폼으로 ‘가상발전소(VPP)를 주목하고 있다.

효율적인 재생에너지 활용 위한 가상발전소

재생에너지의 경우 기상 환경에 따라 발전량의 변동폭이 매우 크기 때문에 발전량과 공급량 등을 조정하는 기능이 매우 중요하다. 가상발전소는 분산된 에너지원을 통합, 관리하기 때문에 전력을 낭비하지 않고 사용할 수 있도록 돕는 것이 가능하다.

일본은 2016년 4월 경제산업성이 발표한 ’에너지혁신전략‘에 의거해 보조금 지원 및 VPP 기술의 실증 실험 및 사업화 촉진을 목표로 하는 5개년 계획에 맞춰 VPP 상용화 기업을 지원하고 있다.

가상발전소의 운영을 통해 분산된 전원을 효과적으로 활성화시키기 위해서는 해당 에너지원을 원격으로 조종하는 제어기술의 개선이 필요하다. 제어기술로 2017년부터 실질적으로 활용된 방식은 ‘디맨드 리스폰스(DR)’라고 불리는 방식이다. DR은 수요측 장비를 원격으로 제어하고, 전력소비 패턴을 분석해 효율적으로 조정하는 기술이다.

가상발전소는 이러한 제어기술 DR을 통해 수요를 조절하는 등의 통합적인 제어를 통해 거대한 발전소처럼 운영된다. 다양한 기능을 통합하는 것을 ‘어그리게이터(리소스 수집기, 코디네이터)’라고 하는데 이를 통해 전력망에 존재하는 다양한 전원들을 효율적으로 통합 관리할 수 있게 된다. 일본 정부는 이러한 기능이 가능한지에 대한 실증사업도 진행하고 있다.

스마트 미터로 전력관리 방식 디지털 전환 가속화

일본 정부가 전력 자유화로 인해 각 가정에 보급한 ‘스마트 미터’도 전력의 수요와 공급을 관리하는데 매우 중요할 역할을 수행 중이다. 스마트 미터란 전력을 디지털로 측정하고 통신 기능을 갖춘 전자식 전력량계를 지칭하는 말로, 스마트 그리드 정책을 위해 전력시장 자유화와 함께 일본 전 지역에 적극적으로 보급됐다.

‘스마트 미터’의 보급으로 전력과 관련된 데이터를 정확하게 수집하는 것이 가능해지면서 전력관리 방식의 디지털 전환이 빠르게 이루어지고 있다.

스마트 미터는 통신기능이 탑재돼 있기 때문에 통신회선을 사용해 IoT 기기들을 연결시킨다. 전기의 사용량을 실시간으로 체크가 가능해 전력회사가 별도로 확인할 필요가 없어진다. 사용자와 전력회사는 간편하게 전력 사용에 대한 데이터를 수집할 수 있다.

또한, 스마트 미터를 통해 가구별 데이터나 지역별 데이터도 산출이 가능해 가구별, 지역별 전력소비 특성을 분석할 수 있고 재난, 재해 시 해당 데이터를 활용한 신속 대처가 가능해지는 등 효율적인 전력 운영 정책을 가능하게 한다.

이렇게 생성되는 데이터는 다양한 서비스들에도 활용이 가능해 전력회사가 수익성을 창출할 수 있는 기반이 된다. 창출된 수익성은 다시 재생에너지 등에 투자가 가능해 재생에너지 도입을 촉진시키는 선순환을 가져올 것으로 기대를 모으고 있다.

일본 정부와 주요 전력 회사들은 새로운 기술을 도입해 예측력을 높이기 위해 디지털 트랜스포메이션 사업들을 추진하고 있다. [사진=dreamstime]

KOTRA 안재현 무역관은 “재생에너지가 성장해나갈수록 이를 통합 관리하는 가상발전소는 향후 더욱 성장해 나갈 전망”이라며, “일본 경제산업성은 ‘커넥티드 산업’이라는 목표 아래 에너지 시장과 산업분야를 결합한 새로운 성장 모형을 구상하고 있다. 다양한 기술과 산업, 인재, 에너지를 연결해 높은 기술력과 현장 정보를 통합해 새로운 부가가치를 창출하고 사회 문제를 해결할 것으로 기대된다”고 설명했다.

이어 안 무역관은 “전기 자동차에서도 베터리 등이 발전하며 에너지와 관련된 새로운 사업 모델이 만들어지고 있는 상황에서 가상 발전소는 해당 분야와의 접점을 통해 더욱 성장할 수 있을지도 주목되고 있다”며, “앞으로 우리 기업들도 새로운 에너지 사업에 적극적으로 진출해 기회를 포착하는 것이 중요할 것으로 판단된다”고 덧붙였다.

 

 



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