우리나라 전력산업과 스마트그리드 관련 전문가들이 한자리에 모였다.
전력시장 개설 10년을 돌아보고 전 세계적으로 이슈화된 스마트그리드산업의 바람직한 발전방향을 모색하기 위해 에너지경제연구원(원장 김진우)이 주최하고 지식경제부에서 후원한 ‘제1회 전력시장/스마트그리드 컨퍼런스’가 지난 5일 EL타워(서울시 서초구 소재)에서 열렸다.
이날 컨퍼런스는 전력산업과 스마트그리드 관련 전문가 300여명이 참석한 가운데 열렸으며, 전력산업이 바라보는 바람직한 스마트그리드 발전방향을 되짚어보는 장으로 꾸며졌다. 특히 관련 산업의 신규 진입을 시도하는 민간기업 관계자들도 대거 참여, 전력산업과 스마트그리드산업의 발전가능성을 가늠해 보기도 했다.
법 시행 앞서 합당한 정부지원 요구해야
권 교수는 첫 번째로 기업이 등록사업을 영위할지 자율사업을 영위할지를 고민해야 하고, 해외시장 조기진출을 위해 필요한 지원이 무엇인지를 찾는 것이 시급하다고 지적했다. 특히 기존의 전력기반 제품과 서비스를 비롯해 정보통신기술을 활용한 새로운 융합제품과 서비스개발을 보다 넓은 시야에서 찾을 필요가 있고, 그에 합당한 정부지원을 요구할 필요가 있다고 주장했다.
이어 그는 “관련 산업이나 기업은 정부 행정계획 수립시행 동향에 촉각을 세우는 동시에 관련 협회를 더욱 공고히 구성하는 등 적극적으로 활용할 필요가 있다”고 방안을 제시했다.
이외에도 권 교수는 “스마트그리드사업의 안정적인 영위를 위해선 정보의 수집·활용·보호에 관한 사항에 집중하고 본격적인 법 시행에 앞서 정보보호 인력·체계·설비를 재검점하는 등 방어적인 사업운영에 대한 준비도 필요하다”고 덧붙였다.
한편 권 교수는 스마트그리드(Smart Grid, 지능형전력망)를 기존 전력망의 한계를 뛰어넘는 수요자 중심의 쌍방향성과 실시간성 개방형 전력 플랫폼으로 정의했다.
신규 비즈니스 창출 위해 제도개선 필요
안 사무관은 “스마트그리드는 전력피크를 분산시키고 이산화탄소 감축 등 국가적인 편익은 분명히 존재하지만 민간 투자비를 회수할 수 있는 방안은 부재하다”면서 “수요관리시장 개설을 추진할 필요가 있다”고 밝혔다.
그는 사업자가 스마트미터와 지능형가전, 전기자동차 등을 활용해 전력수요를 감축시키고 그 실적에 따라 보상받을 수 있는 수요관리시장 개설방안을 제시했다. 이 시장이 개설되면 스마트그리드 전문기업을 육성할 수 있는 동시에 전력수요 급증에 따른 발전설비 예비율 저하 해소와 전기요금 인상요인을 흡수할 수 있을 것으로 내다봤다.
이어 안 사무관은 주택용 단일요금제도 환경에서 지능형 가전 등 스마트그리드 제품개발과 서비스 활성화 유인이 부족하다고 판단, 실시간요금제도(RTP) 도입 전 주택용에 계절·시간대별로 2∼3단계 차별화된 전기요금제도를 마련해 시범운영할 계획이라고 밝혔다.
이외에도 안 사무관은 스마트그리드사업과 구역전기사업과의 연계도 강화할 방침이라고 발표했다. 현행 전력시장구조에서는 시장가격변화를 소비자에게 전달하는 것이 불가능하기 때문에 구역전기사업에 스마트그리드를 적용, 다양한 비즈니스 모델을 실행할 필요가 있다고 설명했다.
다양한 형태의 실증단지 구축돼야
김 연구위원은 아시아·태평양지역 스마트그리드 실증사업으로 우리나라를 비롯한 중국과 일본, 인도네시아 등 11개 국가의 추진현황 등을 설명하며, 이중 일본은 지난 2010년 4월 스마트그리드 실증사업을 위해 케이하나(중소규모 도시)·요코하마(대규모 도시)·큐수(산업도시 특별지구)·토요타(중소규모 도시) 등 다양한 형태로 4곳을 지정해 추진 중이라고 발표했다.
특히 김 연구위원은 스마트그리드 정책 중간평가에 대한 전문가 설문조사 결과 스마트그리드사업단의 역할이 강화될 필요가 있고, 연구개발에 집중된 지원으로 인해 시스템 통합을 위한 노력은 부족하다는 점을 꼬집어냈다.
스마트그리드 활성화를 위한 주요 정책과제로 김 연구위원은 ▲지능형전력망법 제정에 따른 하위법령 조속 마련 ▲전기요금제도 개선 ▲스마트그리드 보급을 위한 인프라 투자와 지원계획 제시 ▲스마트그리드 정책로드맵 재조정 ▲스마트그리드 정책 추진체계 정비 등을 손꼽았다.
김 연구위원은 “스마트그리드 실증사업에 각 국은 경쟁적으로 투자하고 있으며 제주스마트그리드실증단지도 여러 실증사업 중 하나”라면서 “우리도 다양한 형태의 실증사업을 추진할 필요가 있으며 스마트그리드 도시의 지정과 개발에 주력할 필요가 있다”고 지적했다.
전력시장 경쟁도입 부작용 감소시켜
김 교수는 첫 번째로 전통적인 전력판매 방식의 문제점으로 전기요금이 개별소비자에 대한 전력생산비용에 미치는 효과를 제대로 반영하지 못하면서 개별소비자 변동성으로 인한 비용(교차보조)이 다른 사람에게 전가됨을 지적했다.
이어 김 교수는 전력시장 실패 가능성으로 수급균형의 근본적인 불일치를 손꼽았다. 전력수요는 단기적으로 변동되고 주체(고객)가 비용을 정확히 부담하지 않는 상황. 또 전력공급은 단기적인 전력수요 변동을 추종하기 때문에 장기적으로 충분한 발전설비용량 확보해야 하는 악순환이 이어진다고 지적했다.
김 교수는 또 과점하의 시장조작으로 전력시장이 실패할 가능성이 높을 것으로 내다봤다. 가격조정기능 실패와 비탄력적 공급조건에 따른 심각성이 확대되고 소매가격이 규제 하에 있을 경우 판매업자에게 막대한 손실을 일으킬 수 있음을 주장했다.
그는 “스마트그리드 도입은 수요반응(Demand Response) 가능성 증대와 전력시장 실패여지를 크게 줄일 수 있다”면서 “특히 실시간 요금제도 보편화와 소비 변동성에 따른 전기요금 부과, 필요에 따라 선택적 부하 차단 등의 판매방식의 다양한 변화를 기대할 수 있다”고 밝혔다.
이어 김 교수는 “전력산업은 가치-가격-비용의 괴리를 최소화해 효율성을 제공하는 동시에 전력시장 실패 여지가 줄어들어 경쟁도입의 부작용을 감소시킬 수 있고 경쟁도입으로 역동성을 증대시킬 수 있을 것”으로 결론 내렸다.
ESS, 스마트그리드 핵심 요소기술
유 사무관은 에너지저장시스템이 발전설비에서 생산된 전력을 전력계통에 저장했다가 전력이 필요한 시기에 공급하는 에너지효율을 높일 수 있는 시스템이라고 설명했다. 이 시스템으로 인해 안정적인 전력공급이 가능하고 특히 신재생에너지사업을 확산하는 등의 부가가치를 창출할 수 있는 녹색분야의 핵심기술임을 강조했다.
이어 그는 “이 시스템은 태양광·풍력 등 외부환경에 따라 출력변동성이 심한 신재생에너지원을 고품질의 전력으로 전환해 전력계통에 연계할 수 있다”면서 “에너지저장을 통한 전력효율을 극대화하는 공급자와 소비자가 정보를 교환, 에너지효율을 최적화할 수 있다”고 설명했다.
유 사무관은 이 시스템의 산업화 전략(K-ESS 2020)에 대해 소개했다. 정부는 미래시장 선점을 위한 선제·전략적 R&D 추진과 에너지저장실증을 통한 산업화 촉진, 산업인프라 구축, 국내시장 활성화 등의 전략을 통해 세계 3대 에너지저장기술 산업 강국으로 도약한다는 야심찬 계획을 갖고 있다.
이어 유 사무관은 “송전선로 연계형 실증에 대해 154kV 변전소에 테스트베드를 구축한 뒤 8MWh 규모의 에너지저장 실증을 추진하고 오는 2015년 이후 345kV이상의 변전소에 수십 MW급 에너지저장 실증 추진 후 단계적으로 보급 확대를 추진할 계획”이라고 밝혔다.
한국형 스마트그리드운영체계 재정립(안) 제시
윤 교수는 SO(System Operation)과 TO(Transmission Owner) 분리의 문제점으로 전력공급의 안정성 확보가 곤란하다는 점을 지적했다. 계통운영과 송전망 소유의 분리로 인해 송전설비 최적 투자에 제약을 받고 있으며, 광역정전 등 고장발생에 대한 신속한 처리가 곤란함도 꼬집어냈다.
이어 그는 이 운영체계로 스마트그리드가 도입될 경우 적정 전력설비투자와 고장처리, 시스템운영의 비효율성 심화 등 비효율성은 더욱 심화될 것으로 우려했다.
윤 교수는 대안으로 지역 EMS를 중심으로 한 한국형 스마트그리드운영체계 재정립(안)을 제시했다. 이 안은 계층·수직체계에서 평행·분산체계, 중앙 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition, 집중원격감시제어시스템)에서 분산화·웹기반 SCADA로 바꾼다는 것을 기본 개념으로 삼는다고 설명했다.
이어 그는 스마트그리드 이행에 따라 기존 EMS 기능을 지역 EMS로 대체할 경우 계통운영과 발전운영의 연계가 가능하고 지역 EMS의 데이터베이스를 CIM과 GID기반으로 구현하면 표준화와 상호운용성을 확보할 수 있다고 주장했다.
특히 지역 EMS는 지역 개념의 계통운영을 중심으로 정확한 T/P(Topology Process)와 S/E(System Estimation)를 통한 계통운영, 부하의 효율적 배분을 통한 전력설비 이용률 증대 등을 특징을 갖고 있다는 것이 윤 교수의 설명이다. 특히 지역 EMS 연계에 대해 지역 내에서의 효율적 부하배분으로 전력설비의 이용률을 개선할 수 있으며, 정보의 공유와 협조제어를 할 수 있다고 강조했다.
윤 교수는 3단계별 구축 전략으로 ▲1단계(개념모델 설계, 시뮬레이션 검증 작업) ▲2단계(시험운전, 실계통 연계 실증) ▲3단계(전국 확대 적용, 표준화·시스템 확장성 확보) 등을 제시했다.
신재생에너지 대규모 지원 사업 추진
김 소장은 신재생에너지사업의 전략적 R&D와 사업화를 추진키 위해 세계 시장 선도핵심 원천기술 선정에 오는 2015년까지 1조5000억 원을 집중적으로 투자해 세계 시장을 선점할 수 있는 핵심 원천기술을 개발할 계획이라고 밝혔다. 이와 더불어 중소·중견기업 주도의 부품·소재·장비 기술개발과 국산화에도 1조 원에 달하는 자금을 쏟아 부을 예정이라고 덧붙였다.
이어 그는 수출산업화 촉진차원에서 해상풍력실증단지를 기반으로 오는 2019년까지 2.5GW로 확대하는 ‘해상풍력 Top-3 로드맵’을 수립해 추진할 방침이라고 덧붙였다. 이와 관련 해외시장 진출을 위한 종합지원시스템도 구축할 계획이다.
김 소장은 기업의 성장기반 강화 차원에서 기업 성장지원 금융·세제 지원 메커니즘을 구축하는 동시에 수요 단계별 기업 맞춤형 전문 인력양성과 과감한 규제 개선으로 민간 참여를 촉진한다는 복안을 발표했다.
이외에도 김 소장은 그린홈 100만호 사업에 대해 소비자의 고품질제품에 대한 선택을 유도할 수 있도록 하기 위해 신재생에너지 직거래 장터를 개최하고 신재생에너지 시범도시와 수소타운시범사업 등을 추진할 계획이라고 정부정책을 소개했다.
이어 그는 일반 보급 사업에 대해 시범보급사업의 성과제고를 위한 성과분석 모니터링 추진과 10대 그린 프로젝트 중점분야 신규 지원할 계획이라고 밝혔다.
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