전력 ICT 산업의 전망과 사업화 방향성
전력 ICT 산업의 전망과 사업화 방향성
  • 주영걸
  • 승인 2017.05.10
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현대일렉트릭앤에너지시스템(주) 주영걸 대표이사
전력 ICT 산업은 지속성장할 것인가?
지구온난화가 가속화됨에 따라 산업 현장의 이산화탄소 배출이 전 세계적인 문제로 대두되고 있다. 현재 이산화탄소 배출을 절감하기 위한 대응은 크게 두 가지 방향으로 전개되고 있다. 첫 번째는 에너지의 사용량을 줄이기 위해 수요관리 중심으로 정책을 전환하는 것이며, 두 번째는 친환경적인 신재생에너지의 사용을 확대하는 것이다. 전통적 방식에서의 에너지 생산 및 소비는 수요를 충족시키기 위한 공급관리 중심으로, 대규모 발전소에서 전력을 생산하고 원거리의 수용가까지 송전하는 체계였다. 이 체계는 송전 과정에서 적지 않은 전력 손실을 발생시키며 전력 측정이 단방향으로 행해지기 때문에 정확한 소비 패턴 관리를 하기 힘들다는 단점이 있다. 또한 전력의 특성상 저장이 용이하지 않아 정전사태를 방지하기 위해서는 추정 수요량 이상의 전력을 지속적으로 생산해야만 하며, 이에 따른 전력 손실이 불가피하다. 그러므로 에너지 손실을 최소화하고 나아가 이산화탄소 배출을 절감하기 위해서는 정확한 수요 예측을 통해 수요관리 중심의 체계를 구축해야 할 필요가 있다. 이러한 요구를 반영하여 오늘날 전력산업은 정보통신기술(ICT)을 기반으로 하는 ICBM(IoT, Cloud, Big Data, Mobile)과의 융합을 통해 수요예측의 정확성을 제고하고 실시간으로 수요를 관리할 수 있는 기술 개발에 박차를 가하고 있다.
태양광과 풍력으로 대표되는 신재생에너지는 청정 에너지원으로서 환경오염을 최소화할 수 있는 탁월한 대안이나, 기후 및 지역적 특성에 의한 제약이 존재하여 대규모의 연속적 생산이 불가능하다는 치명적인 약점이 있다. 신재생에너지 산업계는 이와 같은 약점을 극복하기 위해 에너지저장장치시스템(ESS)의 저장 용량을 확대하고 소규모 지역의 자체적 전력 수급 시스템을 구축하는 등의 방향으로 나아가고 있다. 마이크로그리드(Micro-Grid)로 불리는 소규모의 독립적 전력 수급 체계는 생산·소비의 실시간 관리 및 중앙 전력망과의 연계가 중요하기 때문에 ICT 산업과 방향성의 접목이 필수적이라 할 수 있다. 이 같이 전력산업과 ICT는 다각도로 융합되고 있으며, 향후 두 산업의 결합이 더욱 강화될 것으로 예상된다. 특히 에너지 수요를 예측하고 실시간으로 관리하는 Total Energy Solution이 꾸준히 성장할 것으로 예측된다.

 

전력 ICT 산업은 구체적으로 어떤 모습으로 발전할 것인가?
전력 ICT 산업은 신재생에너지, 에너지 저장 장치, 에너지관리시스템(Energy Management System, EMS), 수요반응(Demand Response, DR)의 4가지 기반요소를 중심으로 발전하고 있다. 이 기반요소들은 전통적인 중앙집중형 전력망과도 연계하여 에너지 절감에 기여할 것이나, 궁극적으로는 마이크로그리드를 구축하는 방향으로 나아갈 것이다. 전력 저장장치는 전력 수요가 낮은 시간대에 충전하고 수요가 높은 시간대 또는 기후조건이 맞지 않아 전력생산이 불가능한 시간대에 방전하여 수급을 조절하는 장치로, 에너지 수요 관리에 필수적인 장비이다. 충전 및 방전을 통해 전력 피크를 조정하는 기본적인 기능 외에도, 신재생에너지의 전력 품질(안정성)을 유지하고 발전사업자에게 잉여 전력을 판매함으로써 수익을 창출하는 등 용도가 다양해 지속적인 성장이 기대된다. 에너지관리시스템은 에너지 수요를 예측하여 에너지 자체의 절감 요소를 개발하고, 부속기기의 수명관리를 통해 에너지 관리 비용을 절감하는 것을 목적으로 하는 일괄 시스템을 말한다. 이는 전력계통에 수반되는 각종 기기(Device), 소프트웨어 개발을 위한 플랫폼(Platform), 소프트웨어에서 생성되는 각종 데이터 및 이를 활용한 서비스의 3가지 요소로 구성된다. ICT 산업과 가장 적극적으로 융합되고 있는 분야로서, 시스템을 적용하는 장소에 따라 공장에너지관리시스템(FEMS), 건물에너지관리시스템(BEMS), 홈에너지관리시스템(HEMS) 등으로 구분된다. 수용가의 전력 특성과 수요 패턴에 따라 운용 방법에 차이가 크므로 시장이 구분되어 있으며, 공장, 빌딩, 가정 외에도 수용가의 특성에 맞는 에너지관리시스템의 개발이 활발히 이루어질 것으로 예상된다.
수요 반응이란 기존 발전사업자 중심이었던 전력거래 시장에 수요자도 참여하게 함으로써 에너지 생산의 절감을 유도하는 제도이다. 발전사업자와 수요자 간에 미리 전력 감축을 합의한 후, 발전사업자의 지시가 있는 경우 수요자는 계획된 전력감축을 이행하고 인센티브를 부여받는다. 감축의 기준이 되는 CBL(Customer Baseline Load)을 현실적으로 설정하는 것이 이 제도의 성공에 있어 무엇보다 중요한데, 이를 위해서는 수요자의 전력사용 패턴을 정확히 분석하고 예측할 수 있는 ICT 기술과의 연계가 필수적이다. 이산화탄소의 배출을 감축하기 위해서는 분명 신재생에너지 산업이 성장해야 한다. 하지만 화석연료에너지와 비교했을 때, 여전히 경제성이 떨어지는 것이 사실이다. 이 문제를 극복하기 위해 신재생에너지 사업은 전력 ICT 산업과의 융합을 확대하며 경제성을 높여나갈 것이다.
특히 기존의 중앙집중형 전력망을 대체하는 분산형 전력망인 마이크로그리드는 친환경 청정에너지의 확대라는 트렌드와 맞물려 획기적으로 성장할 것으로 기대되며 향후 전력 산업에서 큰 비중을 차지할 것으로 예측된다. 현대일렉트릭은 이와 같은 전력 산업의 변화에 선제적으로 대응하고 에너지 솔루션 사업을 선도하기 위해, 기술개발 및 경험 축적에 박차를 가하고 있다. 현대중공업 내 산업용 에너지 저장장치 구축, 태백 풍력발전 및 통영시 국도 마이크로그리드 ESS 설치, 현대오일뱅크 FEMS 및 강릉 씨마크호텔 BEMS 구축 등 다양한 프로젝트를 수행하고 있다. 최근에는 씨마크호텔이 국내 상업시설 최초로 한국에너지공단으로부터 BEMS 설치확인 1등급을 획득하는 등, 대내외적으로 기술력을 인정받고 있다. 앞으로도 연구개발에 대한 과감한 투자를 통해, 대한민국 뿐만 아니라 세계 시장을 이끌어가는 기업으로 거듭날 것이다.

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