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성철환

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[EE칼럼] 에너지 고비용 구조와 분산에너지활성화 특별법

에너지경제신문   | 입력 2023.01.31 10:00

조홍종 단국대학교 경제학과 교수

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▲조홍종 단국대학교 경제학과 교수


매서운 추위가 닥친 1월 난방비 부담이 폭증하면서 시민들의 불만이 터져 나오고 있다. 가스공사는 부채비율이 500%이며 미수금이 9조원을 넘어선 것으로 알려지고 있다. 또한 작년말에 한전의 적자가 30조 원이 넘을 것이라는 뉴스도 우리를 무겁게 했다. 우리나라 에너지 산업이 어쩌다 이렇게 문제 투성이로 전락했는지 안타깝기 짝이 없다.

에너지에 대한 전반적인 대책을 다룰 수 있는 에너지기본계획법은 탄소중립·녹색성장법이 제정되면서 사라지고 온실가스 저감만이 유일한 목표인 상위근거법이 존재할 뿐이다. 전력, 가스를 포함하여 전반적인 미래 에너지전환 사회를 설계하고 논의할 장마저 사라진 것이다. 저탄소 사회로의 에너지전환은 관념적인 사고만으로는 진행되지 않는다. 특히 재생에너지 설치 확대 일변도만으로는 문제가 해결되지 않음을 제주도와 남해안에서 목도하고 있다.

탄소중립에서 가장 중요한 방법은 전기화이고 청정전기생산이다. 그러나 국내 최종에너지 소비에서 전기가 차지하는 비율은 50%에 불과하며 전기화의 효율은 35%에 불과하다. 결국 나머지 50%에 해당하는 열에너지를 청정전기로 전환해야만 궁극적인 탄소중립 달성이 가능하다. 국내 에너지전반의 문제를 분산형 구조로 바꾸기 위한 분산에너지 활성화 특별법이 계류중인데 이에 대한 조속한 처리가 절실하다.

우리나라 전력시장도 재생에너지가 대규모로 늘어나면서 여러 가지 계통상의 문제를 야기하고 있다. 지난해 재생에너지 출력제어가 제주도에서만 103회 발생하였다. 근본적으로 간헐적이고 변동성이 높은 재생에너지가 계통에 부담을 주고 있기 때문이다.

이런 문제는 재생에너지를 처음 보급할 때부터 내재돼 있던 것으로 전문가들이 오래전부터 문제제기를 해온 바이다. 태양광과 풍력이 풍부한 남해안과 제주도 근방에 태양광과 풍력이 설치되어 왔고, 향후에도 주로 남쪽에 건설될 재생에너지는 수요지인 수도권과는 괴리되어 있어서 이미 전남은 전력자급률이 185%까지 늘어나 있지만 서울은 11%에 불과하다. 전력시장의 수급을 지역적으로 맞추기가 거의 불가능한 상황이다. 남해안부터 수도권까지 송배전망을 연결하자면 설치비용도 천문학적이겠지만, 거쳐오는 지역들의 수용성을 확보한다는 것은 거의 불가능한 과제이기 때문이다.

신규원전과 석탄발전이 들어올 강원도권도 망건설에 대한 수요는 기하급수적으로 늘고 있는데 계획했던 HVDC는 언제 들어올지 기약하기도 어려운 실정이다. 또한 저가 인버터 때문에 재생에너지가 관성을 유지하지 못하고 탈락한 사례도 3차례나 발생하여 인버터도 KS 기준에 맞도록 성능개선이나 교체를 해야 하는 실정이다. 재생에너지가 증가하고 지역적으로 편중된 원자력발전이나 석탄발전이 늘어나면서 계통과 관련된 문제는 하루도 조용할 날이 없다.

수급균형의 어려움, 관성유지 어려움, 망건설 수요 급증, 배전망 운영 복잡화, 에너지 저장장치 확대, 예비력자원 확보와 보상 문제 등 과거의 전통적인 망운영으로는 도저히 지탱할 수 없는 한계적인 상황에 내몰리고 있어서 언제 광역정전이 발생해도 이상하지 않은 상황이다. 이제는 전력시장 운영에 대한 개념을 새롭게 정의해야할 때이다.

전력망을 운영하는 전력거래소는 기상상황에 따라 재생에너지의 예기치 못한 변동성을 대비하고 신뢰도를 제고하고 주파수 관성을 유지하기 위해 양수, ESS 등의 예비력자원들을 쳐다보면서 피말리는 운영을 할 수밖에 없다. 지역적 덕커브(Duck curve)가 상이하고 지역적 피크수요가 유동적으로 변동하기 때문에 지역적 수급을 고려한 전력시장 인프라 투자와 시장운영이 필요한 시점이다.

이런 어려움을 덜기 위해서는 지역적 수요는 지역에서 해결할 수 있도록 지금부터라도 분산형 에너지 망을 구축하고 이에 대한 시장설계와 인프라 구축을 해야만 지금부터 닥쳐올 신에너지환경에 적응할 수 있을 것이다. 재생에너지 잠재량에 기반한 입지 선정과 재생에너지 수요처를 유치하고 매칭함으로써 RE100 달성을 용이하게 해야 한다. 대규모 전력소비처를 적극 재생에너지와의 PPA를 중심으로 설계함으로써 지역수급을 유도해야 한다.

가장 중요한 것은 지역요금제를 실시하여 전원 수급의 불균형을 해소하고 지역적 발전도 동시에 꾀할 수 있어야 한다. 더 이상은 중앙집권화된 전력시장 설계와 운영으로는 우리나라의 저출산과 노령화가 도래하는 사회적 구조변화에 대응할 수가 없다.

분산에너지 활성화 특별법을 조속히 제정하여 4차 산업혁명과 연계한 전력신산업 창출을 적극 유도함으로써 새로운 부가가치 창출산업으로 육성해 나가야 할 것이다.

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