2027년까지 ‘전력 자급자족’ 비중 18.6%로 늘린다

[이데일리 김형욱 기자] 정부가 지난해 13.2%이던 국내 전력 ‘자급자족’ 비중을 5년 후인 2027년까지 18.6%까지 늘리기로 했다. 모자라거나 남는 실시간 전력 수요도 자원화하는 방안을 모색한다. 전력 수요-공급 효율화를 통해 전력 생산·유통 부담을 완화하겠다는 것이다. 이를 위해 5년간 총 3조7000억원을 관련 연구와 실증에 투입한다.

(사진=이미지투데이)

산업통상자원부는 2050탄소중립녹색성장위원회가 14일 개최한 회의에서 이 같은 내용을 담은 제3차 지능형전력망 기본계획을 심의·확정했다고 밝혔다.

지능형전력망(스마트그리드)은 전기를 만들어 기업·개인 소비자에게 전달하고 소비하는 전 과정의 효율을 극대화하기 위한 차세대 전력망이다. 전기는 기업·개인의 삶에 꼭 필요한 필수재이지만 발전과 송·배전 등 생산·유통망 구축에 오랜 시간과 비용·환경적 부담이 뒤따른다. 게다가 전기 수요는 계절은 물론 하루에도 최대 2배 이상 차이가 나는데다 저장도 어렵다. 세계 주요국이 지능형전력망 구축을 통한 효율화에 열 올리는 것도 이 때문이다. 한국 정부도 2011년 지능형전력망의 구축 및 이용촉진에 관한 법률을 제정하고 5년마다 지능형전력망 기본계획을 수립해 추진하고 있다.

◇모자라거나 넘치는 실시간 전력 수요도 자원화 ‘박차’

산업부는 이번 계획을 통해 2027년까지 국민 수요반응(DR) 고객을 지난해 1만2000명에서 2만명으로 늘리고, 플러스DR 시장규모도 1기가와트(GW)까지 늘린다는 목표를 세웠다.

국민 DR(Demand Response)이란 개별 가정·사업장이 전력거래소 요청 시 전기 사용량을 줄이면, 이들이 줄인 만큼의 전기를 판매한 것으로 보고 수익을 보상해주는 제도다. 플러스DR은 반대로 태양광·풍력발전 설비에서 나온 당장 필요하지 않은 잉여 전력을 사용하는 소비자에게 인센티브를 주는 제도다. 전체 전력 공급 여력에 맞춰 수요를 탄력적으로 운용해 전력 사용 효율을 높이겠다는 것이다.

전력수요는 겨울철 기준 하루에도 새벽엔 6GW 전후까지 내리고 오전·오후 피크타임엔 9GW 전후까지 늘어나는 만큼 수요를 1GW 조절할 수 있다면, 10GW에 이르는 국가 전체의 전력 생산·유통 부담을 10% 이상 줄일 수 있다. 수요 탄력 운용만으로 원자력발전소(원전) 6~7기를 새로 짓는 이상의 효과를 낼 수 있다는 것이다.

2022년 2월14일(초록색 점선)과 2023년 2월14일(빨간색 실선)의 국내 5분 단위 실시간 전력수급 현황. 전력 수요가 적은 오전 3~4시께는 국내 전체 전력 수요가 6기가와트(GW)까지 줄어들지만 오전 9~10시 피크타임엔 8GW 이상으로 늘어난다. (표=전력거래소)

전국 2250만가구 전체를 차세대 전력계량망(AMI)으로 묶는 작업에도 속도를 낸다. 전력 수요관리를 효율화하려면 전국의 전력 수요를 실시간으로 파악하고 예측할 수 있어야 하기 때문이다. 작년 말 기준 약 1170만가구엔 이를 위한 스마트 전력계량기 설치를 마쳤으나, 나머지는 아직 검침원이 직접 검침하는 아날로그 방식이다. AMI 구축과 함께 현재 제주 지역에서 실증 중인 계절·시간대별 요금제의 전국 확대 적용도 중장기 검토한다.

당장 필요하지 않아 버려지는 전기를 열이나 수소, 충전 중 전기차 배터리로 저장하는 부문 간 연계(섹터 커플링) 기술 개발도 본격화한다. 현재도 물의 고저차를 이용한 양수발전소나 에너지저장장치(ESS)로 잉여 전력을 저장하지만 높은 비용 탓에 확대에 어려움을 겪고 있다. 잉여 전력으로 물을 분해해 수소·암모니아로 바꿔 저장하는 기술도 개발됐으나 아직 상용화 이전 단계다.

◇산업단지 등서 ‘전력 자급자족’ 마이크로그리드 실증

정부는 이 같은 수요관리 효율화를 토대로 분산형 전원 비중을 지난해 13.2%에서 18.6%까지 5.4%포인트 끌어올리기로 했다. 현재 10GW 규모의 국내 전력공급의 약 90%는 국내 공급 전력 25기의 원전과 100여 석탄·가스(복합)화력발전소에서 대량 생산해 전국 공장과 가정으로 보내고 있는데, 이를 각 지역에서 자급자족하는 형태로 바꿔나가겠다는 것이다. 실제 제주와 전남 지역은 태양광·풍력발전설비 확대로 필요 전력의 상당 부분을 자급자족하고 있다.

천영길 산업통상자원부 에너지산업실장(왼쪽 4번째)와 한국전력공사를 비롯한 7개 에너지 공공기관 관계자가 지난해 12월15일 서울 한전아트센터에서 열린 ‘2022년 분산에너지 컨퍼런스’에서 분산에너지 활성화 공동 추진 업무협약 후 기념촬영하고 있다. (사진=에너지공단)

정부는 스마트 그린 국가산업단지나 마을, 섬 등을 중심으로 전력을 직접 생산해 소비할 수 있는 마이크로그리드 인프라 구축을 지원한다. 2027년까지 국내 산단 15곳과 전국 12개 지역에서 이 같은 마이크로그리드 모델을 실증하고 이 모델을 타 지역으로 확산키로 했다. 군부대나 소방서, 병원, 신도시, 데이터센터 같은 전력 다소비 시설에 대한 실증도 추진한다.

가상(통합)발전소(VPP, Vertural Power Plant) 시장도 도입한다. 곳곳에 흩어진 신·재생에너지 발전 설비를 한데 묶어 관리함으로써 수요-공급의 효율성을 끌어올리겠다는 것이다. 산업부는 올 연말까지 분산법을 제정하고 VPP 활성화 방안을 포함한 분산에너지 종합대책을 수립기로 했다. 당장 올 연말부터 제주에서 이를 위한 제도를 시범 운영하고, 올해부터 2026년까지 이를 실제 전력망 내에서 실증할 수 있는 기술개발에 240억원을 투입한다. 이와 함께 재생에너지 발전설비의 전력 공급량을 조절할 수 있는 최신 인버터 기술도 개발한다. 전기 생산량이 불규칙한 단점을 보완하기 위해서다.

산업부 관계자는 “5년 간 지능형전력망 분야에 3조7000억원을 투입해 스마트하고 유연한 전력시스템을 구축할 것”이라며 “매년 시행 계획을 수립하고 후속 조치사항을 점검하는 방식으로 각 과제가 제때 이행되도록 노력하겠다”고 말했다.

장영진 산업통상자원부 1차관(왼쪽 8번째)과 정승일 한국전력 사장(왼쪽 6번째)을 비롯한 관계자가 지난해 12월7일 구미 국가산업단지 내 코오롱인더스트리 공장에서 열린 저탄소 대표모델 산단 지정 기념식에서 저탄소 산단 생태계 조성을 위한 협력 업무협약(MOU) 후 기념촬영하고 있다. (사진=산업부)