한전, 제주 신재생센터 설립 ‘탄소 없는 섬’으로 가는 길 돕는다
한전, 제주 신재생센터 설립 ‘탄소 없는 섬’으로 가는 길 돕는다
  • 이훈 기자
  • 승인 2021.01.06
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제주, 2019년 신재생에너지 보급률 약 14% … 풍력발전 1위
발전된 전력 제한 증가 … 전력계통 안전운영기술 개발 필요

제주도는 ‘탄소 없는 섬’이라는 이상향을 향해 달려가고 있다. ‘탄소 없는 섬’을 달성하기 위해 2030년까지 신재생에너지로 도내 전력수요를 100% 공급한다는 계획이다. 이에 신재생에너지 설비 용량을 2017년 605MW에서 2030년 4,085MW로 확대하고 발전량을 1,488GWh(2017년 기준)에서 9,286GWh로 늘릴 예정이다. 하지만 신재생에너지는 변동이 심해 전력 생산량 조정이 힘들며 설비 효율이 낮다는 문제점이 지속적으로 지적되고 있다. 이에 한국전력공사는 제주 신재생센터를 열고 제주지역의 신재생에너지를 효율적으로 관리하고 안정적인 전력계통을 운영할 예정이다.

제주도 신재생에너지 보급 현황에 따르면 2019년 제주도 총 에너지 발전량은 약 57억kWh다. 그 중 신재생에너지 보급률은 약 14%로 8억 2,000만kWh이다. 풍력발전이 가장 높은 비중으로 약 5억 5,000만kWh였으며 두 번째로 태양광발전이 2억 5,000만kWh를 차지했다.

원희룡 제주지사는 “탄소 없는 섬 2030을 추진해온 제주도의 신재생에너지 발전량은 14.4%로 정부목표치의 70%를 이미 달성하고 지역 전기 사용량의 30.3%를 신재생에너지로 공급하고 있다”고 설명했다.

신재생센터 전경. 한국전력 제공

제주도의 신재생에너지 보급용량도 굉장히 빠른 속도로 증가하고 있다. 실제 신재생에너지 설비용량은 2017년 605MW에서 2020년 1,137MW로 약 2배 이상 성장했다. 발전량 역시 2017년 1,488MW에서 2020년 2,522MW로 확대되고 있다. 하지만 지난해 1월부터 8월까지 제주에서 풍력발전으로 생산한 전기 중 버리는 양이 1만 3,166MWh에 달하는 것으로 조사됐다.

김성환 더불어민주당 국회의원은 “현재 가동 중인 풍력발전소의 발전량도 버거운 운영 수준으로 앞으로 지어질 풍력발전소는 어떻게 감당하려는지 의문”이라며 “제주 계통 내 신재생에너지 수용능력 향상을 위한 대책 마련이 시급하다”고 강조했다.

실제로 제주도에서는 신재생에너지원에 의해 발전된 전력을 제한해야 하는 상황이 늘어나고 있다. 전력거래소에 따르면 지난해 상반기에만 제주 지역 풍력발전소는 44회 멈췄다. 2015년 3회였던 제주의 풍력발전 출력제어는 지난해 상반기에만 44건이 발생했다. 제어량도 크게 늘어 올해 상반기 처음 1만MWh를 넘었다. 전력거래소는 지난해에만 137회 출력 제한이 이뤄졌다고 밝혔다.

이런 문제를 해결하고자 한전이 발 벗고 나섰다. 한전 관계자는 “신재생에너지 계통연계 급증에 따른 전력계통 안전운영기술을 개발할 필요가 있었다”고 설명했다.

제주도, 신재생에너지 발전량 14.4% … 지역 전기 사용량 약 30% 공급
신재생에너지 설비용량 · 발전량 계속 증가 … 풍력발전, 약 1만 3,000MWh 버려져
신재생에너지 발전된 전력 제한 상황 늘어나 … 대책 마련 시급

제주를 탄소 없는 섬으로 만든다는 CFI(Carbon Free Island) 정책 추진에 따라 국내 최초로 제주 신재생센터를 설립했다. 지상 2층, 674㎡(204평) 규모로 구축됐으며 2030년 약 4GW까지 증가할 것으로 예상되는 제주지역의 신재생에너지를 효율적으로 관리하고 안정적인 전력계통을 운영할 예정이다.

1층은 신재생센터 운영실, 2층은 신재생 기술정보관으로 구성됐다. 운영실에서는 신재생에너지 출력을 실시간 모니터링하고 운전 특성을 분석하는 감시분석 기능, 기상 데이터를 기반으로 신신재생에너지 출력을 사전에 예측해 전력계통 운영에 반영하기 위한 출력예측기능, 신재생에너지 출력이 전력계통에 미치는 영향을 분석 · 평가하는 안전도 해석기능 등이 이뤄진다.

신재생에너지 감시운영 시스템의 주요 구성은 한전의 SCADA 및 다스시스템으로부터 전력계통 운영데이터와 신재생에너지 출력데이터를 수집해 계통운영 설비에 대한 정밀 측정 장비를 통해 1초 단위로 취득된 자료를 분석한다.

또한 신재생에너지 출력데이터 및 기상예측 데이터를 기반으로 풍력 및 태양광 발전에 대한 향후 6시간 및 7일 간의 출력 예측을 수행하며 이 자료를 바탕으로 전력계통 안정도를 평가한다.

신재생에너지 연계계통 안전도 평가시스템은 신재생에너지 출력데이터 및 예측데이터를 기반으로 과부하 및 과전압 평가를 시행한다. 이런 안정도 평가를 통해 신재생에너지에 출력변동을 고려한 안정적인 전력계통 운영에 목적으로 두고 있으며, 개발기술은 향후 신재생에너지의 합리적인 수용한계를 도출한다.

종합 감시운영시스템 분석화면. 한국전력 제공
종합 감시운영시스템 분석화면. 한국전력 제공

신재생 기술정보관에서는 신재생에너지 관련 최신 기술 및 현황 등에 대한 교육이 이뤄질 예정이다. 한전 관계자는 “신재생센터를 운영함으로써 사전에 전력설비 운영대책을 수립, 향후 전력계통 운영에 문제가 예상될 경우 신속하게 대응해나갈 계획”이라며 “이를 통해 전력설비 이용률도 극대화될 전망”이라고 말했다. 이어 “전남·북 지역에 신신재생에너지 감시운영시스템을 확대·적용할 예정”이라고 덧붙였다.

한전 “전력계통 안전운영기술 개발 필요” … 제주 신재생센터 설립
지상 2층, 674m2 규모 … 신재생에너지 관리 및 안정적인 계통 운영
신재생에너지 출력 실시간 모니터링 및 운전 특성 분석 … 1초 단위로 자료 수집

한편, 한전은 육지계통에 해당 시스템을 확대할 예정이며 신재생에너지의 안정적인 수용을 위해 지속적인 연구개발을 수행하고 에너지전환 정책을 뒷받침해나갈 방침이다.

특히 신재생에너지 접속대기를 완전 해소하기 위해 전력그리드 부사장을 팀장으로 신재생에너지 특별대책 전담조직을 신설했다. 미리 계통을 보강하고 현장과의 소통을 강화해 애로사항을 발굴하고 신속히 해소한다는 계획이다.

전력그리드 부사장은 태양광 및 풍력협회 등 재생에너지 유관기관과 최소한 월 1회 주기적인 소통을 통해 현장 애로사항을 적극 발굴해 나간다. 또한 공기단축, 용량상향 등을 통해 2021년까지 접속지연 대부분을 해소해 나가기로 했다.

한전에 따르면 지난 2016년 10월 1MW 이하 재생에너지 접속 보장정책 시행 후, 단기간에 14.4GW가 특정지역으로 집중돼 현재 4.2GW 정도가 접속대기 중에 있다. 이 가운데 3.2GW를 2021년까지 해소하고 잔여 1GW는 변전소 건설기간 단축(6년 → 3년), 배전선로 접속 허용용량 상향(10MW → 12MW) 등을 통해 대기 문제를 신속히 해소해 나간다는 계획이다.

앞으로는 접속신청이 예상되는 지역에 송배전설비를 미리 건설하고 공기단축이 가능한 분산형 전력설비(소규모 · 소용량)를 신재생발전소 인근에 건설해 적기접속을 실현한다. 또한 기설설비의 재생에너지 수용률 확대를 위해 선접속·후제어, 계획기준용량 적용 등 관련 제도 및 기준을 개선한다.

이 밖에도 발전사업자들이 지역별 설비 여유정보를 간편하게 확인할 수 있도록 한전 홈페이지에 ‘여유정보 공개시스템’을 구축했으며 2021년 7월부터는 미래 전력망 투자계획을 반영한 여유정보, 접속가능 시기 등 가능한 모든 정보를 추가 공개한다.

이훈 기자 hoon@kea.kr


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