[세종=뉴스핌] 임은석 기자 = 제주도에서 발생하고 있는 고질적인 재생에너지 출력제어 문제를 위해 내년부터 2025년까지 4년간 550억원을 투입해 출력제어량을 최대 100㎿ 억제할 수 있는 기술 개발이 추진된다.

한국전력을 재생에너지 발전의 전력계통 수용성을 제고할 수 있는 기술 개발과 실증에 본격 착수할 예정이라고 3일 밝혔다. 기술 개발은 제주도에서 발생하고 있는 고질적인 재생에너지 출력제어 문제를 해소하기 위해 추진되는 것이다.

내년부터 2025년까지 4년간 총 550억원을 투입할 예정이다. 출력제어량을 최대 100㎿ 억제 가능한 기술 개발을 통해 제주도 뿐만 아니라 향후 전국 단위로 재생에너지의 효율적 확대와 탄소중립 실현에 기여할 계획이다.

제주탐라 해상풍력 발전단지 전경 [제공=두산중공업]

재생에너지 수용성 증대를 위한 기술 개발은 ▲계통 안정성 문제 해소를 위해 전력계통에 관성(회전력)을 공급하는 기술 ▲재생에너지 발전량 예측정확도 향상 및 출력제어 기술 ▲주파수 조정과 선로 과부하 해소 등 에너지저장장치(ESS) 다목적 활용 기술 3가지로 구분할 수 있다.

한전에 따르면 현재 전력계통은 주로 터빈발전기의 회전력에 의해 에너지를 생산하고 이를 수송(송배전)하는 '교류'중심으로 구성되어 있다. 그런데 태양광 등 재생에너지 발전설비는 회전력이 아닌 인버터 방식(직류)이어서 교류기반 계통에 확대 적용하기에는 한계가 있다.

재생에너지의 비중이 낮을 때에는 문제가 없지만 일정 수준 이상으로 높아지면 관성 부족 등의 계통 안정성 문제로 계통에 접속할 수 없게 되는 것이다.

한전은 이러한 문제를 해소하기 위해 계통에 별도의 회전력(관성)을 공급할 수 있는 플라이휠(FlyWheel) 동기조상기 운영과 인버터의 주파수응동(Fast Frequency Response) 제어기술의 개발을 추진한다.

아울러 재생에너지 발전량 예측정확도 향상과 출력제어 기술을 개발해 출력제어량과 송배전망 건설을 최소화함으로써 경제적으로 재생에너지 보급이 확대될 수 있도록 추진한다.

재생에너지 발전은 일조량, 풍량 등 날씨에 따라 변동성이 큰 편이다. 5분, 15분, 1시간 등 짧은 기간의 발전량을 최대한 정확하게 예측할 수 있다면 출력제어량을 최소화할 수 있다. 특히 동일한 용량의 송배전망에 훨씬 많은 재생에너지 발전설비를 접속하더라도 유연하게 대처할 수 있어 전력망에서의 재생에너지 수용력을 높일 수 있다.

ESS 다목적 활용기술 개발도 추진한다. 재생에너지의 간헐적 과부하를 해소하기 위한 대규모 설비를 투자하는 대신 ESS를 활용해 비용 효과적으로 재생에너지를 확대할 수 있도록 추진하는 것이다.

기술개발은 내년 1월까지 공개모집을 통해 공동연구할 협력 기관을 선정하고 2월부터 본격 착수해 2023년까지 핵심기술을 확보 예정이다.

2024년에는 서제주·한림 지역에서 현장 실증, 2025년에는 제주 전체 계통으로 확대하고 이후에는 육지계통에도 순차적으로 적용할 계획이다.

정승일 한전 사장은 "향후 전국적으로 신재생 전원비중이 높아질 때 예상되는 문제들을 극복하고 계통 관성 및 안정성 확보와 신재생 전원 활용을 극대화하는데 이번 기술 개발이 중요한 의미를 갖는다"며 "기술 개발뿐만 아니라 출력제어 시간대에 전력수요를 확대하는 방안도 함께 마련돼야 한다"고 밝혔다.

fedor01@newspim.com