스마트그리드의 중요한 목적 중의 하나는 신재생에너지원을 효율적으로 활용할 수 있도록 전력망을 구축하는 것이다.

신재생에너지원은 지리적 여건에 따라 다양한 형태로 산재하고 있는 것으로 파악되고 있으며, 에너지원의 개발 및 이용기술의 진보에 따라 잠재량이 증가하는 추세를 나타내고 있다.

미국에서의 스마트그리드 계획은 중서부 지역의 풍력자원, 서남부 지역의 태양광 자원, 그리고 서부지역의 지열 자원을 이용하여 대규모 전력을 생산하고 이를 수요지까지 효율적으로 전달하기 위한 전력망 구축을 포함하고 있다.

유럽에서의 스마트그리드 계획은 북해 지역의 편서풍 풍력자원을 이용한 대용량 발전소를 다수 건설하고 여기서 생산된 전력을 수요지까지 효율적으로 수송하기 위한 소위 Super Grid 구상을 포함하고 있다.

이러한 신재생에너지원의 계통연계는 이들 에너지원으로부터 생산되는 전력의 가용성 및 품질을 고려하여 경제성과 신뢰성을 확보하기 위한 설비계획 및 운영전략 수립에 필수적인 기술 개발을 필요로 한다.

이는 전력망의 시스템 속성상 전력공급의 안정성을 확보하기 위해서는 전력망에 접속하는 발전설비에 대해 적정 신뢰도 및 품질유지 기준을 준수하도록 요구되고 있기 때문이다.

우리나라에서 경제적으로 대용량 발전에 이용 가능한 신재생에너지원은 풍력자원과 서해안 일대의 조류·조력 자원을 들 수 있다.

최근 발표한 신재생에너지 백서 자료에 따르면 우리나라 풍력자원은 약 1억6170만TOE에 이르고, 이 가운데 10% 정도인 약 1617만TOE가 발전을 통해 전력으로 변환이 가능할 것으로 희망적으로 전망되고 있다. 이는 2007년 우리나라 전력소비가 3170만TOE인 것에 비하면 대단한 규모의 잠재 에너지원이라 할 수 있다.

현재까지 알려진 대단위 풍력발전 구상은 주로 서해안 지역에 집중되고 있다. 육지로부터 20km에서 50km 떨어진 바다위에 플랫폼을 설치하고 대략 7GW에 상당하는 풍력발전소를 건설하는 것을 상정하고 있다. 이는 설비용량 자체만으로는 원자력 발전기 7기에 해당하는 대단한 규모이다.

이와 같은 풍력발전설비 건설계획이 추진된다면 여기서 생산된 전력을 소비지까지 효율적으로 수송하기 위한 계통연계 대책이 필수적으로 선행되어야 한다. 다수의 플랫폼에 설치된 풍력발전기를 케이블을 통해 연계하는 것은 그리 간단한 문제가 아니기 때문이다.

우리나라 전력망은 적정 공급신뢰도를 유지하고, 수도권과 산업단지의 수요에 효율적으로 전력을 공급하기 위해 송전전압별 전력수송 기능을 분담하여 765kV 송전계통은 대단위 발전단지와 수도권 부하중심지를 연계하고, 345kV 송전계통은 지역간 전력융통과 대도시 전력공급을 담당하고, 154kV 송전계통은 대도시를 제외한 지역 전력공급을 담당하는 것을 기본으로 하고 있다. 제주도 계통은 육지계통에 HVDC(초고압직류송전)로 연계되어 있다.

이러한 계통구성의 특징으로는 신도시 및 산업단지 개발에 따른 신규 전력수요에 효율적으로 대처가 가능한 점을 들 수 있다.

그러나 수도권과 영남권 지역계통에서 부하 밀집지역을 중심으로 고장전류 증대가 빠르게 증가하여 계통구성의 유연성을 저하시키는 현상이 나타나고 있으나 민원 등으로 경과지 확보가 어려워 이에 대한 대책수립이 필요한 시점에 이르고 있다.

기본적으로 우리나라 초고압 전력망은 주요 발전소와 부하중심지간의 전력수송이 경제적이고 안정적으로 이루어지는 것을 목표로 하고 있다. 서해안 지역 풍력발전의 계통연계는 육지에 건설되는 발전기의 계통연계와는 운영의 경제성 및 신뢰성 측면에서 고려해야 할 요소가 복잡하게 되므로 이를 효율적으로 구현하기 위해서는 체계적인 검토와 아울러 발상의 전환이 요구된다.

즉, 신재생에너지원에 의한 대단위 발전소의 계통연계 구상과 북해 지역의 풍력발전 계통연계를 위한 Super Grid의 기본 개념 등 유사한 사례에 대한 연구를 통해 우리나라 계통여건에 적합한 모델을 개발해야 한다.