"재생에너지 발전비율 英 5분의 1…발전량 확대 위해 기상정보 적극 활용해야"

▲재생에너지 발전소. 픽사베이

[에너지경제신문 오세영 기자] 국내 태양광과 풍력 등 재생에너지 보급과 발전 비율이 선진국에 비해 낮은 가운데 기상정보를 활용해 재생에너지 발전량 예측 시스템을 개발한다면 빠르게 대응할 수 있다는 분석 결과가 나왔다.

기상산업기술원은 4일 ‘기상정보 활용 신재생 에너지 연구 동향 분석’을 발표하며 "전세계 신재생 에너지 동향과 탄소중립 정책을 발 빠르게 대응하기 위해서는 태양광과 풍력 발전의 주요한 요소인 에너지 기상 분야의 기술 개발이 필요하다"고 강조했다.

기술원 자료에 따르면 한국의 1차 에너지 대비 재생에너지 발전 비율은 2.4%에 그친다. 즉 자연상태의 에너지원을 태양광이나 풍력에너지로 발전하는 비중이 3%도 미치지 못하는 셈이다. 주요국들의 1차 에너지 대비 재생에너지 발전 비율은 △영국 12.5% △미국 7.9% △호주 7.1% △일본 6.2% 등으로 최대 10배 정도 차이가 난다.

한국은 1차에너지 대비 재생에너지 발전 비중도 낮은 가운데 올해 신규로 설치될 예정인 태양광과 풍력 발전소도 전세계 시장에서 2% 남짓이다.

지난해 전세계 태양광 신규 설치량은 200GW를 넘어섰다. 중국 등 주요 수요국의 설치량이 늘어나면서 전 세계 태양광 발전소 설치량 증가를 이끌었다. 올해에는 214GW에 달할 전망이다.

국내의 경우 태양광 설치량이 4.2GW를 달성할 것으로 예상되고 있으며 올해에는 5.0GW까지 확대될 전망이다.

풍력의 경우 올해 전세계적으로 신규 설치량이 70.0GW 정도 달할 전망이다. 다만 국내의 경우 권역별 주요 해상 풍력 발전단지가 추진될 예정이지만 착공 시점이 불투명해 당분간 국내 풍력발전 보급이 큰 폭으로 확대되기 어려울 전망이다.

기술원은 "재생에너지 발전 비중을 높이기 위해서는 재생에너지 발전량과 기상자료를 연계해 운영 전력망을 보급하고 안정화해야 한다"고 강조했다.

기술원이 꼽은 주요 기술은 △관측 자료를 이용한 신재생 에너지 모니터링 △신재생 에너지 예측 △신재생 에너지 관리 시스템 △신재생 에너지 출력제한 및 유휴전력 분석 등이다.

기술원은 건물 지붕이나 옥상에 들어오는 태양광 에너지 잠재량을 산출해 제공하는 정보를 이용해 무분별한 태양광 발전소 건립과 기상조건에 따라 좌우되는 전체 전력량계 불안정성을 해소할 수 있다고 설명했다.

또 위성자료에서 제공하는 일사량 자료를 기반으로 태양광 에너지 잠재량을 데이터베이스화 해 한반도 전체의 태양광 발전 가능성을 분석할 수 있다.

풍력의 경우 인공지능과 통계 모델을 이용해 풍속과 풍향의 변화량이 바람 터빈에 얼마나 영향을 주는지 분석할 수 있으며 이를 이용해 풍력 에너지를 예측할 수 있다.

이어 신재생 에너지 운영센터를 구축해 중앙 센터에서 신재생 에너지 운전이나 발전 예측 정보를 지역 센터에 보낸 뒤 출력제한 지령을 각 발전소에 전달하는 방식을 소개했다.

이 경우 풍력 발전기나 풍력발전 단지가 자체적으로 무효전력 제어 설비를 갖추고 이를 제어해 경제적 편익을 만들어 낼 수 있다는 장점이 있다.

기술원은 "인공지능을 이용해 태양광 에너지의 출력제한 예측과 교차 검증을 수행해 에너지 손실을 줄이고 신재생 에너지 사업의 수익성을 높일 수 있다"며 "태양광과 풍력 에너지 감시제어 시스템과 예측 시스템을 개발해 출력제한을 완화하는 등 에너지 손실을 최소화하는 방안을 제시할 수 있다"고 내다봤다.


claudia@ekn.kr