[에너지절약이 경쟁력이다]신재생에너지, 안정적 출력 확보한다

태양광과 풍력을 필두로 한 신재생에너지 확대는 세계적 추세다. 유럽은 물론이고 일본과 중국 등 주요 국가에서는 해마다 신재생에너지 비율을 높여 잡는다. 우리나라는 제주도가 신재생에너지의 메카로 손꼽힌다. 현재 제주도 신재생에너지 발전량은 100㎿ 수준이다. 2016년까지 계획된 발전량은 무려 1GW에 달한다. 신재생도 전력계통에 안정적으로 포함하기 위한 관리가 필요한 시점이다.

문경섭 전력거래소 스마트그리드팀장은 “지금까지는 신재생 출력이 크지 않아 별 문제 없이 계통에서 이를 흡수했다”며 “하지만 발전량이 더 늘어나면 신재생의 불확실한 출력특성으로 인한 문제점이 커진다”고 말했다.

날씨에 따라 발전량이 달라지는 신재생의 안정적 관리 방안이 필요하다. 신재생 분야의 출력이 급증하면 타 발전량을 줄이고 신재생이 급감하면 타 발전량을 올려야 한다.

이를 위해 한국전력거래소는 실시간 계통운영에 적용 가능한 실시간 풍력·태양광 출력 예측 시스템을 개발했다. 이 시스템은 제주도 스마트그리드 실증단지 통합운영센터에 설치돼 스마트그리드 환경에서의 신재생 에너지 전력계통과 전력시장 운영에 활용된다.

주요 임무는 신재생에너지 발전량 `예측`이다. 날씨와 특정 지역의 과거 실적과 발전설비 특성을 고려해 향후 6시간까지의 5분 단위 단기예측과 향후 48시간까지의 1시간 단위 중기예측 정보를 제공한다. 불확실 등 다양한 추가 정보를 함께 제공한다. 이를 통해 효율적이고 안정적인 신재생에너지 발전 계획 수립이 가능하다.

이미 대규모 풍력발전을 진행 중인 스페인은 급전소에 신재생에너지 관제센터를 구축하고 풍력발전에 대한 출력제한과 블레이드를 조정한다. 미국도 예측시스템을 통해 신재생 분야 출력을 관리한다.

전력거래소는 관계자는 “풍력과 태양광의 불확실한 출력특성 문제점이 해소돼 향후 입찰, 발전계획 및 예비력 운용 등 운영비용 절감 효과가 클 것”이라며 “많은 신재생 자원의 안정적인 계통연계와 시장참여가 가능할 것”이라고 설명했다.

이 시스템으로 인한 경제적 효과는 `제3차 신재생에너지 기본계획의 신재생에너지 발전량 전망〃목표안`을 기준으로 오는 2020년에는 약 900억원, 2030년에는 1800억원에 달할 전망이다.

이영미 에코브레인의 사장은 “이번 사업을 통해 한국형 신재생에너지 출력 예측 기술에 대한 토대가 마련됐다”며 “이 기술로 인한 경제적 효과가 시스템의 성능과 직결되므로 지속적으로 시스템의 정확도를 향상시킬 것”이라고 전했다.

전력거래소는 이 시스템을 기반으로 올 상반기에 제주지역 전체 풍력발전단지의 출력 예측을 위한 시스템 개발에 착수한다. 또 연내 전력거래소 제주지사 운영시스템과 연동해 제주 풍력 계통연계에 적용할 예정이다.

윤대원기자 yun1972@etnews.com