모두의 제안
국민의 목소리, 새로운 시작의 첫걸음
이재명 대통령이 듣겠습니다.
1. 이재명대통령의 기후에너지 공약과 에너지고속도로
지난 대통령선거때 이재명후보의 기후위기에 대한 대표적인 공약은 “기후위기 대응과 산업구조의 탈탄소 전환”입니다. 이를 위해 “경제성장의 대동맥인 에너지고속도로를 구축”하겠다는 것이었지요.
태양광이나 풍력의 개발업자들이 재생에너지 사업을 진행할 때 가장 심각한 문제로 느끼는 것이 계통(전력망)연결입니다. 실제로 대규모로 태양광이나 풍력을 새로 개발할 때 만이 아니라 기존 공장지붕에 태양광을 설치하려 해도 전력망(이하 계통이라고 칭함)이 부족하여 설치하지 못하고, 또한 기존 재생에너지 발전소에서 발전을 해도, 전기가 남아돌아 계통에서 탈락시키는 사례도 많습니다. 전라남도 일원에서는 계통 부족으로 재생에너지에 대한 신규 투자허가가 2030년까지는 꿈도 꾸지 말라는 이야기도 돕니다. 그래서 에너지고속도로는 전력망과 재생에너지 확대를 동시에 추진할 수 있는 공약처럼 들립니다.
그러나, 대규모 송전망 건설에는 엄청난 비용이 듭니다. 물론 얼마나 촘촘하게 전력망을 구성 하느냐에 따라 다르겠지만, 아마 백조 이상의 비용이 예상되는데, 문제는 전력망의 부족 때문이 아니라, 분산에너지로 에너지전환이 이루어지지 않는다면 간헐적인 재생에너지를 지금의 중앙집중형 단일 계통망에 연결할 수 없고, 당장 지능형전력망을 구축할 수도 없기 때문입니다.
2. 재생에너지의 계통제한이나 탈락 이유
재생에너지 개발업자들은 재생에너지로 생산된 전기를 연결하는 전력망(계통)이 부족하여 재생에너지를 확장할 수 없다고, 송전망만 늘리면 마치 모든 것이 해결될 것처럼 말하는데, 이는 잘못된 생각입니다. 지금 우리나라는 신재생에너지의 발전량이 전력 피크시 발전량의 10%를 넘게 되는데, 이는 전력계통의 안정적인 운영을 위한 한계치라고 할 수 있습니다. 원인은 분산에너지로 에너지 전환이 이루어지지 않은 상태에서 중앙집중형의 전국단일 계통망으로 전력망이 구성되어 운영되고 있기 때문입니다. 참고로 일본은 10개, 미국은 7개의 분리된 전력계통망을 운영하고 있습니다.
지금 상태에서 더이상 신재생에너지 발전량이 늘게 되면 간헐적인 신재생에너지의 발전이 계통망의 3상 60Hz 전기의 주파수와 위상을 맞출 수 없어서 전력의 안정성을 떨어트리게 됩니다. 많은 국민들이 2011년 전력 비상상태를 경험하였습니다. 일반적으로 60Hz +0.2 -0.2가 되면 전력비상상태가 됩니다. 전기사용량이 많아 주파수가 떨어져 59.8Hz가 되거나 전기 사용량이 적어 60.2Hz가 되면 전력계통망의 비상사태가 되는 것이지요. 2011년 순환정전때는 59.4 Hz까지 떨어지게 되어 순환정전에 들어가고 서울시를 비롯한 경기도 일부에서 큰 혼란을 겪은 경험을 가지고 있습니다.
잘 아시는 것처럼 태양광발전은 구름이 잠깐 끼어도 발전량이 떨어집니다. 풍력발전은 바람세기에 따라 발전량이 변화하죠. 그래서 간헐적인 재생에너지를 안정적으로 주파수와 위상을 유지해야 하는 전력망에 쉽게 연결할 수 없는 이유입니다. 제가 서울에너지공사에 근무하여 발전기를 전력망(계통)에 연결할 때에도 주파수를 맞추기 위해 10~20분간 시험기동을 해야 하기도 했던 기억이 있습니다. 계통을 안정적으로 운영해야 하는 입장에서 간헐적인 재생에너지가 늘어나면 쉽게 계통연결을 허용할 수 없는 입장인 것이지요
3. 분산에너지로 에너지전환이 이루어져야 재생에너지 수용 가능
현재 우리나라의 중앙집중형 단일계통망에서는 전력거래소(KPX)가 우리나라의 모든 전력을 관리하고 있습니다. 내일의 전력수요를 예측하여 하루전 시장에서 시장에 참여할 발전기들의 변동비를 기준으로 시장가격을 결정하여 발전소들의 기동을 결정합니다. 이때 간헐적인 재생에너지 발전량의 예상치가 달라지면, 긴급하게 전력을 생산할 수 있는 첨두부하발전설비(주로 가스발전기가 담당)를 기동하여 전력망의 주파수와 위상을 맞추는데, 전력거래소에서 첨두부하발전설비의 기동만으로 수만개의 재생에너지 설비들을 관리할 수가 없습니다. 그래서 수요반응(DR)사업자나, 우리나라에서 아직 활성화가 되지 않고 있는 통합중계업자(VPP)들이 분산된 환경에서 전력거래소처럼 분산된 전력망(계통)을 관리하는 분산에너지로 에너지전환이 이루어져야만 간헐적인 재생에너지의 수용이 가능 합니다.
이렇게 분산에너지로 전환이 이루어져야 지능형 전력망인 스마트그리드나 마이크로그리드를 구성할 수 있습니다. 그러나 과거 정부에서부터 이러한 지능형전력망을 구성하겠다는 계획은 세웠지만 이를 실현할 수 있는 실제적인 지원정책이 부족 했다고 할 수 있을 것입니다.
결론적으로 말하며, 분산에너지로 에너지전환이 이루어져야 남아나는 재생에너지를 전력망에 수용할 수 있는 것입니다. 공약에서 말한 “지능형 전력망”을 실행하는 것이 분산에너지로 에너지전환이 되는 것이고, 그러기 위해서는 현재의 중앙집중형 단일계통망을 변화시키는 정책이 필요합니다. 그것이 말 뿐인 분산에너지 정책이 아니라 실제로 RE100을 실현하고 탄소중립을 실천하기 위해서는 기존의 중앙집중형 단일 전력망을 변화시켜야 하는 것입니다.
또한, 분산에너지로 에너지전환이 이루어져야 지방자치단체에서도 지역에너지정책을 활성화할 수 있으며, 국가는 에너지에 대한 국가 인프라기술이나 제도 등을 결정하고 지역은 이러한 인프라 기술에 대한 테스트베드가 되어 분산 에너지 분야의 기술혁신과 일자리를 이끌어 낼 수 있습니다. 이러한 분산에너지로 에너지 전환은 지역의 일자리 분산을 통해서 사회혁신과 미래의 산업구조 변화를 이룰 수 있는 것입니다. 지방의 지자체가 국가에너지정책의 주요 파트너가 되어, 재생가능 에너지를 통한 지역일자리를 창출하고 지역상생과 경제활성화 차원에서도 전력자립률 향상을 위한 노력이 필요하다고 할 수 있습니다.
4. 분산에너지로 전환을 고려해야 할 신정부 정책
글자 제한 관계로 몇가지 제목만 나열하자면,
* 구역전기사업자의 확대
* 실시간시장의 확대: 실시간 시장을 전국으로 확대, 장기적으로는 15분이 아닌 10분, 그리고 5분으로 단축
* 한국형 통합발전소(VPP) 준비
* 현재 한전에 독접적인 DSO(배전망 운영자)를 확대 등이 있습니다
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