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재생에너지 간헐성 문제…전력망 안정에 기여하는 ‘가상발전소’
문근영 기자|mgy0907@kidd.co.kr
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재생에너지 간헐성 문제…전력망 안정에 기여하는 ‘가상발전소’

김종규 식스티헤르츠(주) 대표, “태양광과 풍력 확산은 거부할 수 없는 흐름”

기사입력 2022-01-25 11:35:50
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[산업일보]
석탄, 석유 등 화석연료를 대체할 수 있는 ‘재생에너지(Renewable Energy)' 설비가 증가하면서 전력망을 안정적으로 운영하기 위한 재생에너지 발전량 예측이 중요해지고 있다.

전력 수요보다 재생에너지 발전을 통한 공급이 많으면 전력망에 과부하가 걸려 대규모 정전 사태가 발생할 수도 있다. 산업통상자원부는 2020년 제주도에서 태양광, 풍력 등 설비 증가로 재생에너지 발전출력 비중이 16.2%에 달해 총 77회 출력제어를 진행했다고 지난해 4월 밝혔다.

최근에는 재생에너지 발전량을 예측하는 방법으로 가상발전소(Virtual Power plant, VPP)가 주목받고 있다. 가상발전소는 소규모 신재생 에너지 발전설비와 에너지 저장 장치(ESS) 등 분산형 에너지자원을 클라우드 기반 소프트웨어로 통합해 하나의 발전소처럼 관리하는 시스템이다.
재생에너지 간헐성 문제…전력망 안정에 기여하는 ‘가상발전소’
김종규 식스티헤르츠(주) 대표

재생에너지 발전량 예측하는 가상발전소 ‘햇빛바람 지도’

식스티헤르츠(60Hertz)(주)는 지난해 재생에너지 가상발전소 플랫폼인 ’햇빛바람 지도‘를 공개했다. 이 플랫폼은 날씨 예보, 발전소 규모 등의 정보를 바탕으로 한국에 위치한 태양광, 풍력 발전소의 당일과 다음 날 발전량을 예측한다.

김종규 식스티헤르츠 대표는 “한국 기상청, 미국 해양대기청의 기상 데이터와 산업부 및 산하기관에서 공개하는 발전소 정보를 활용해 전국 13만 개 재생에너지 발전소 대상으로 VPP를 개발했다”며 “32GW에 달하는 태양광, 풍력발전을 매일 예측하는데, 하루 전 예측한 발전량의 연평균 오차는 2.6%”라고 설명했다.

날씨 등 주변 환경에 따라 발전량이 달라지는 간헐성 자원인 재생에너지는 전력 수요와 공급의 균형을 맞추기가 쉽지 않다. 가상발전소는 이러한 특성을 지닌 재생에너지를 관리하는 데 도움을 주고 있다.

김종규 대표는 “예측을 통한 재생에너지 발전소 가동률 향상은 경제적, 사회적으로 의미가 있다”면서 “화석연료 발전소의 가동시간을 축소해 온실가스를 감축하고 전기 생산비용을 절감할 수 있으며, 안정적인 전력망 운영이 가능하다”고 말했다.

재생에너지 발전량 예측제도 시행 중…식스티헤르츠, 발전 사업자와 협력

국제에너지기구(IEA)는 2017년 세계 각국에 재생에너지 관리 사항을 권고했다. IEA의 단계별 구분에 따르면, 한국은 개별 태양광, 풍력 예측발전량 확보 및 예측시스템 등을 구축할 필요가 있다.

김 대표는 “국제에너지기구는 태양광, 풍력 발전 비중이 3~15%인 국가에 재생에너지 발전량 예측 기술 도입을 권고했으며, 한국은 이에 맞춰 관련 제도들을 만드는 과정에 있다”고 했다.

산업통상자원부와 한국전력거래소는 지난해부터 ‘재생에너지 발전량 예측제도’를 시행 중이다. 20MW 이상 태양광, 풍력 발전사업자 등이 재생에너지 발전량을 하루 전에 예측하면, 한국전력거래소가 당일 재생에너지 발전량을 측정해 예측 오차율이 8% 이하일 경우 1kWh당 3~4원의 정산금을 지급하는 것이다.

가상발전소 플랫폼을 만든 식스티헤르츠는 재생에너지 발전 사업자와 발전량 예측 기술, 발전자원 정보를 주고받는 협력 관계를 구축하며 기술 고도화, 발전소 운영 효율화 등을 위해 노력하고 있다.

“재생에너지 시장 성장 전망…풍력 등 발전량 예측 기술 고도화할 것”

시장조사 기관인 글로벌 인포메이션(Global Information)에 따르면, 2020년 5억6천20만 달러를 기록한 세계 가상발전소 시장 규모는 연평균 약 25.7% 성장해 2027년 25억9천310만 달러에 달할 전망이다.

김 대표는 “2040년에는 재생에너지가 전 세계 발전 비중의 절반을 차지할 것”이라고 예상하며, “주요 국가 및 기업들은 재생에너지 발전비용이 기존 전원보다 저렴하거나 동등해지는 '그리드 패리티(Grid Parity)를 달성하는 중이며, RE100에 가입해 재생에너지 사용을 늘려가고 있다”고 말했다.

식스티헤르츠는 재생에너지 시장 확대에 발맞춰 발전량 예측 기술 고도화를 목표로 하고 있다. 특히 태양광과 비교해 상대적으로 발전량을 예측하기 어려운 풍력에 집중할 계획이다.

김 대표는 “지구 자전 주기, 태양 위치 등의 정보를 바탕으로 일사량을 계산하는 태양광과 달리 풍력은 풍향, 풍속 등을 예측하는 게 어렵다”며 “수치예보모델, 관측 장비를 활용한 실시간 풍속 및 풍향 측정 기술 등을 활용해 예측 정확도를 높이겠다”고 했다.



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