커져가는 제주 재생에너지···‘출력제한’ 완화하려면?

BOK 지역경제 심포지엄 프로그램 발표
전우영 서울과기대 인문사회교양학부 교수
전력 수급자원을 활용한 제주 재생에너지 출력제한 완화 방안

제주시 한경면 한경풍력 발전단지 모습(기사 본문 내용과는 무관). 뉴스1

[파이낸셜뉴스] 에너지저장장치(BESS), 전기차(EV) 같은 수요·공급 자원을 동시에 가동하면 재생에너지 출력제한을 완화할 수 있다는 연구결과가 공개됐다. 특히 재생에너지 발전 비중이 빠르게 높아지고 있는 제주가 이 같은 정책을 도입한다면 전력망 안정 차원에서 이뤄지는 강제 중단 조치로 인한 발전 제약을 줄일 수 있다고 판단됐다.

전우영 서울과학기술대학교 인문사회교양학부 교수는 18일 제주시 메종글래드 제주에서 ‘신재생에너지 전환을 통한 발전전략 모색’이라는 주제로 열린 ‘BOK 지역경제 심포지엄 프로그램’ 발표에서 “재생에너지 발전이 확대되는 환경에선 공급자원뿐 아니라 수요자원을 통합 관리하는 경우 안정적 전력 구성이 가능하다”고 말했다.

여기서 공급자원은 BESS, 수요자원은 EV와 기온민감 냉난방수요(TSD)를 뜻한다. 제주는 지난 2023년 기준 재생에너지 발전 비중이 약 20%로 가장 빠른 속도로 그 수치를 높이고 있는 지역인데, 이들 수급자원을 활용하면 출력제한율을 대폭 낮출 수 있다는 게 전 교수가 내놓은 연구의 골자다.

전우영 서울과기대 교수가 분석한 수급자원 도입에 따른 출력제한율 변화 시나리오. ‘Case 1’은 BESS, ‘Case 2’는 EV, ‘Case 3’은 TSD가 자원화 될 경우이고 ‘Case 0’과 ‘Case 4’는 각각 해당 3개 자원이 모두 배제, 동시 도입 될 때 유형이다.

실제 제11차 전력수급기본계획(전기본)에 따른 확대 계획을 감안해 시나리오별로 분석한 결과 3개 자원의 활용을 모두 배제한 경우 출력제한율은 2026년 6.7% 2032년 9.3%, 2038년 11.0%로 나타났으나 해당 자원이 전부 가동됐을 때 각 시점 수치는 3.6%, 1.1%, 1.6%를 가리켰다. 각각 3.1%p, 8.2%p, 9.4%p 하향 조정된 셈이다.

그러나 지금 제주 재생에너지에 대한 출력제한은 상당한 실정이다. 출력제한은 전력 공급과잉으로 수요가 이를 받쳐주지 못할 것으로 예측될 때 발전, 송·변전, 배전 등 전기설비 불안정을 사전 차단하기 위해 출력량을 제한하는 조치다.

2023년 기준 제주의 풍력제한 횟수는 117회, 제한량은 2만6201메가와트시(MWh)다. 2021년(64회, 1만2016MWh) 대비 대폭 늘어났다. 태양광의 경우 같은 시점 차단 횟수는 1회에서 64회로 뛰었다.

전 교수는 “출력제한이 과도하면 재생에너지 경제성이 감소하고 사업자 반발과 보급이 정체될 뿐 아니라 비효율적 에너지 활용으로 탄소배출이 증가한다”면서 “반대로 출력제한을 지나치게 낮추려 하면 재생에너지 변동성 대응을 위한 망보강 및 백업자원 비용이 증가한다”고 설명했다. 결국 과도한 억제, 무분별한 완화 양쪽 다 비효율성을 초래하며 적정선에서 관리하는 게 가장 합리적인 대책이란 의미다.

그는 이외 방안으로 ‘초고압직류송전(HVDC) 역송’을 제시했다. 잉여 재생에너지를 육지로 보내는 작업으로, 이를 위해선 그 수요지인 호남지방의 송전망 보강과 유연성 자원 확보가 필요하다고 지목됐다.

전 교수는 또 “기존 내연기관 차량과 가스 기반 냉난방설비의 수요자원화를 촉진하고 수요자원 보유자의 참여유인을 강화하는 정책당국 지원이 병행되면 출력제한 완화 효과가 보다 개선될 것”이라고 말했다.

[e-mail] 김태일 기자