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필요하지만 쉽지 않은 마이크로그리드 상용화
회원지원팀 2013-02-15 16:46:05 6,389회
전 세계 160여개 프로젝트 완료·진행…상용화 보고된 적 없어
계통연계·지원제도·旣 배전망 사업자 충돌 등 장애 요소 산적
한전 계통연계 기술기준 개선·전력수급기본계획 반영 등 필요

“미래 성장동력으로 성장 가능성이 크고, 급증하는 전력수요를 감당하는데 최적 대안 중 하나이지만, 상용화까지 나아가기에는 아직 갈 길이 멀었다는 판단입니다.”

이는 마이크로그리드에 대한 현재의 판단이다. 필요는 하지만 아직 상용화하기에는 법적·제도적·기술적 장애가 너무 많다는 지적인 셈이다.

이러한 장애를 극복하고 마이크로그리드를 상용화하는데 필요한 법·제도상 개선안을 마련키 위한 공청회가 20일 섬유센터(서울 삼성동 소재)에서 한국전기산업기술연구조합 주관으로 개최됐다.

현재 전력산업융합원천기술개발사업의 일환으로 ‘마이크로그리드용 통합에너지 관리시스템 및 실 사이트 적용기술개발(총괄책임자 : 경북대 김흥근 교수)’ 과제가 진행 중인데, 이번 공청회는 산·학·연 전문가의 의견수렴을 통해 마이크로그리드 시스템 상용화를 위한 법·제도상의 개선안을 도출하는데 그 목적이 있다.

공청회에서는 비전플러스 남기영 연구소장이 ‘마이크로그리드의 상용화를 위한 국내·외 법·제도 검토’에 대한 발표를 진행했으며, 충북대 최재호 교수, 숭실대 김재철 교수, 한전 전력연구원 송일근 처장, LS산전 신용학 부연구위원, 전력거래소 문경섭 팀장, ESCO협회 윤석재 팀장 등이 패널로 나서 토론을 벌였다.

◆ 마이크로그리드란 = 마이크로그리드는 분산 에너지원을 수용해서 소규모 단위로 에너지의 공급과 수요를 관리하는 지역 전력망이라고 할 수 있다. 즉 단순히 신재생에너지원뿐만 아니라 다양한 분산 에너지원을 경제적으로 조합해 해당 구역에 필요한 에너지를 경제적으로 공급하는 지역적 그리드이다.

전문가들은 이러한 마이크로그리드 기술에 대해 분산전원 등의 에너지기술과 IT 기반의 통신, 제어기술을 융합해 기존의 전력공급 체계에서 발생하는 전력손실, 발전설비 입지확보 등의 문제 해결은 물론 폐열을 이용해 전력과 동시에 열 공급이 가능한 기술로 새로운 부가가치를 창출할 수 있는 미래의 혁신적인 전력공급 시스템이라 지적한다.

◆ 연구는 활발한데, 상용화 사례는 없다(?) = 2000년대 초반 혁신적인 미래 배전망 혹은 전력공급시스템으로서 마이크로그리드에 실증적 연구가 EU, 일본, 미국 등 선진국을 중심으로 추진돼 왔다.

2011년 현재 전 세계적으로 160여 개의 마이크로그리드 프로젝트가 완료 혹은 진행 중이라고 한다. 그런데 이날 발표를 한 남기영 소장은 “세계적으로 상업용 마이크로그리드의 구축을 확인하는 것은 쉽지 않다”며 “현재까지 상용화가 보고된 적은 없다고 보는 것이 맞다”고 설명했다.

이에 남 소장은 무엇 때문에 상용화가 이뤄지고 있지 않은지에 대한 사례 연구를 진행했다며, 그 원인을 크게 두 가지로 제시했다.

첫 번째는 거래상에서 일어나는, 즉 구조적 문제이다. 일단 계통연계 가이드라인이나 그리드 코드, 기술표준은 기존 그리드 내에서 분산전원의 영향을 제한 혹은 관리 가능한 범위로 두기 위한 일련의 조치를 요구하고 있다는 점이다.

마이크로그리드의 설계와 운영 절차에 영향을 미치는 보호기능에는 단독운전방지기능, LVRT(low voltage ride-through) 혹은 FRT(fault ride-through) 기능 등이 있는데 여기서 단독운전방지 기능과 마이크로그리드의 독립운전은 상호 배치되는 기능이라는 것.

여기에 제어성의 문제, 즉 계통운영자는 어떻게 마이크로그리드와 통신해야 하며, 또 서로에게 어떠한 임무와 책무를 정의할 것인가 하는 질문을 던지고 있다고 한다.

두 번째는 경제성의 문제이다. 마이크로그리드는 전통적인 전력거래방식에 대한 반란이며, 지역적인 에너지 공급자나 배전운영자에게는 소매수입이나 시스템 사용 수입의 감소로 직결하기에 충돌이 일어난다는 것이다.

여기에 마이크로그리드 시장과 분산전원 시장은 명확한 차이가 있는데, 발전차액제도 등 재정적인 인센티브는 마이크로그리드 비즈니스를 단순한 분산전원 비즈니스로 변경하게 될 것이란 지적이다.

이날 패널로 참석한 송일근 처장도 장애 요인을 두 가지로 꼽았다. 첫 번째는 정책적 장애로 지원제도 부족, 시장진출 법적 근거 부재, 인프라 구성 법적 근거 부재, 시장진입 장벽 및 규제 등을, 두 번째는 기술적 장애로 비즈니스화의 어려움, 표준 부재, 계통영향, 보안의 어려움, 출력 예측의 어려움 등을 제시했다.

최재호 교수는 표준에 대해 강조했는데, 최 교수는 “현재 마이크로그리드의 경우 계통연계형보다는 독립형이 우선시 되고 있는데, 이는 분산전원을 기본으로 하기에 별도의 표준이 필요치 않았고, 상용화 단계가 되지 않았다는 인식이 많아 표준의 필요성을 못 느끼고 있기 때문”이라고 지적했다.

◆ 국내 상용화 장애요인과 개선 방향은 = 남기영 소장은 현재 한전의 계통연계 기술기준에 따르면 마이크로그리드 내에 설치되는 모든 개별 분산전원이 각각 연계기술을 만족해야 한다고 설명했다. 즉 개별 분산전원 기기들이 계통연계 기술기준에 맞는 보호기능과 전력품질 유지기능을 갖춰야 하며 접속점에서 보호기능의 구비를 요구할 경우 이중적인 보호기기들이 설치되는 불합리함이 발생한다는 것. 이는 경제성이 맞지 않는다는 설명이다.

이에 대해 남 소장은 “마이크로그리드는 분산발전, 저장장치, 부하의 집합체로서 개별적 계통연계의 복잡한 문제점을 해결하고 전력망에서 볼 때는 하나의 제어가 가능한 부하”라며 “각각의 전원장치에 대한 다수의 연계점에서의 계통연계 기술기준을 적용하는 것이 아니라, 하나의 연계점에서 계통연계 승인을 받을 수 있도록 하는 기준의 검토가 필요하다”고 강조했다.

경제적 지원과 관련한 부분에 있어서도 남 소장은 “그린홈 100만호 보급사업, 그린빌리지사업, ESCO 사업 등 다양한 지원제도들이 있지만 각각 마이크로그리드로의 적용에 문제점이 있는 것으로 판단된다”며 “이를 어떻게 적용할 것인가에 대한 방법도 고려할 필요성이 있다”고 설명했다.

또 남 소장은 “구역전기사업의 경우 가스를 이용한 열병합발전기만 설치해 전력을 생산하는 구조인데, 다른 형태의 분산전원 즉, 폐기물발전이나 신재생에너지원을 추가하는 방식으로 마이크로그리드화 할 수 있을 것”이라면서도 “현재와 같은 누진제 요금방식으로는 투자경제성을 확보할 수 없는 문제가 있다”고 덧붙였다.

◆ 활성화 방안은 없나 = 김재철 교수는 기존 시스템을 마이크로그리드화하는 작업이 국내에서 필요하다고 강조했다. 김 교수는 “현재 도서 지역의 경우 디젤발전을 하고 있는데 이를 독립형 마이크로그리드화 해 환경성을 높이고 에너지 독립성을 확보하는 방안이 가장 적절하다”며 “현 도서지역 지원금을 마이크로그리드화시 유지하면 될 것”이라고 설명했다.

특히 김 교수는 현재 수립 중인 제6차 전력수급기본계획 상에 마이크로그리드가 전혀 고려되지 않고 있다고 지적했다.

이에 대해 송일근 처장은 “전력수급기본계획에 반드시 마이크로그리드가 들어가야 한다고 본다”며 “분산전원이 활성화되지 않으면 현재의 피크 문제 해결이 불가능하기 때문”이라고 강조했다.

신용학 위원은 “사업화를 한다는 것은 경제성이 있다는 것인데, 마이크로그리드는 아직이라는 판단”이라며 “지원제도 뒤따라야 한다”고 밝혔다.

문경섭 팀장은 “수도권 지역 전력수요가 급증하는 반면 설비증설은 어려워지고 있다”며 “특히 인천지역은 큰 문제인데, 어떤 대책이 있나 고민하다보면 마이크로그리드가 대안이 될 수 있을 것으로 판단하고 있다”고 설명했다.

무엇보다 문 팀장은 “지금 경제성만 따지는 것은 의미가 없다”며 “향후 미래지향적인 과점에서 마이크로그리드를 접근해야 하며, 급하게 대처하기 보다는 천천히 제도개선 등을 추진해 나가야 할 것”이라고 거듭 강조했다.


**자료원 : 한국전력신문 변우식 기자
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