年 1천165GWh 추가 수용·온실가스 105만 톤 감축 기대
신뢰도 확보-재생에너지 수용성↑민원 감소 경제성 등 ‘효과’
[국토일보 조성구 기자] 최근 재생에너지 비중 증가로 송전망의 과부하가 우려되고 있다. 재생에너지는 기상조건에 따라 출력이 지역별로 시시각각 변동돼, 어느 지역과 시간에 과부하가 얼마동안 지속되는지 예상하는 것이 매우 어렵다.
이에 전력거래소(이사장 정동희)가 전력계통의 신뢰도를 확보하고 재생에너지 수용성을 증대하기 위해 계통계획 기법을 개선했다.
재생에너지를 안정적으로 운영하기 위해서는 전력망의 보강이 반드시 필요하다. 하지만, 전력설비에 대한 낮은 사회적 수용문제로 충분한 전력망을 적기에 건설하는데 어려움을 겪고 있다. 신규 전력망 보강물량을 최소화하면서, 신뢰도 확보와 재생에너지 수용성을 극대화할 수 있는 새로운 계통계획 기법이 요구되는 이유다.
재생에너지가 증가하면 예상하지 못한 지역과 시점에 과부하가 발생하게 되고, 이는 전력계통 신뢰도 저하로 이어져 정전의 위험이 있다. 기존 계통계획에서는 과부하가 가장 많이 예상되는 일부시점(例 재생에너지 최대발전 시점)에 대해 신뢰도 중심의 검토를 수행했다.
하지만 향후에는 지역별 전력 수요와 재생에너지가 복합적으로 변동해, 재생에너지가 최대로 발전하지 않는 시점에도 과부하가 발생할 수 있다. 또한 재생에너지는 연중 동일한 출력을 내는 것이 아니므로, 최대출력만을 고려하면 송전망 보강물량이 과도하게 산출되는 문제점도 있다.
따라서 특정시점이 아닌 재생에너지 연간 운전패턴을 고려, 신뢰도 분석의 사각지대를 최소화하고, 연간 과부하 발생 지속시간을 계산해 송전망 보강의 경제성을 검토할 필요가 있다.
전력거래소는 최근 연간 재생에너지 출력패턴을 반영해 전력수급 및 송전망 안정성을 동시 분석·평가하는 ‘시계열 융합기법’을 도입했다.
신규 시계열 분석기법은 연간 8,760시간의 전력수요, 재생에너지, 일반발전기를 종합적으로 고려해, 신뢰도를 위반하는 지역과 시점을 도출한다. 이후 해당 지역과 시점에 대해 신뢰도 위반 정도를 정밀, 분석한다.
신규 시계열 융합기법을 도입하면, 신뢰도 분석 사각지대를 최소화해 증가하는 재생에너지의 간헐성과 불확실성에 대응 가능하다. 또한 연간 과부하 발생 지속시간을 도출해 경제적인 보강방안을 수립할 수 있다.
전력거래소는 신규 기법을 재생에너지 포화지역인 전남, 제주지역에 우선 적용한 결과, 연간 23곳의 과부하 개소를 발굴해 신뢰도 분석 사각지대를 제로화했고, 23곳 전체가 아닌, 15곳만 보강하고도 신뢰도 유지가 가능한 대책을 수립하는 성과를 냈다.
앞으로 이 기법이 적용되면, 최소한의 송전망 건선을 통한 신뢰도 확보, 재생에너지 수용성 증대, 민원 감소, 경제성 등의 장점이 예상된다.
전력거래소 관계자는 “전남, 제주 지역의 경우 연간 1,165GWh의 재생에너지를 추가로 수용하면서, 105만 톤의 온실가스 감축에도 기여할 전망”이라며 “신규 계통계획 기법은 최근 열린 대한전기학회 추계학술대회에서 학계·산업계와 공유하고, 학술적·실효적 가치를 인정받았다”고 밝혔다.
