"신재생 확대, 2023년부터 '블랙아웃' 위험성 높다"
"신재생 확대, 2023년부터 '블랙아웃' 위험성 높다"
  • 송병훈 기자
  • hornet@energydaily.co.kr
  • 승인 2018.10.02 15:57
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정부 대책 미흡… 신재생 출력 변동 따른 주파수 저하 문제 심각

[에너지데일리 송병훈 기자] 신재생에너지의 출력 변동 문제를 해결하지 못하면 2023년부터 블랙아웃(대정전) 위험성이 커질 것이라는 예상이 다시금 제기됐다. 특히 정부는 지난해 '제8차전력수급기본계획' 수립 당시 이같은 문제를 알면서도 이를 묵과한 채 재생에너지 보급 확대에만 치중하고 있다는 지적이다.

김삼화 의원(바른미래당 국회 산업통상자원중소벤처기업위원회)이 산업통상자원부와 한국전력거래소로부터 제출받은 국정감사 자료에 따르면, ‘8차 전력수급기본계획 전원구성 워킹그룹(WG)’은 '재생에너지 3020계획'대로 신재생에너지 보급이 늘어나면 주파수의 안정성이 확보되기 어렵기 때문에 ESS(에너지저장장치)와 양수발전소 확충을 권고했다.

하지만 ESS, 양수발전소와 같은 백업전원을 구축하는데 시간이 오래 걸려 당분간 백업전원이 부족한 상태에 놓일 수 있다는 점이 문제라고 김 의원은 설명했다.

태양광과 풍력발전은 원자력이나 석탄 같은 기저발전과 달리 햇볕과 바람에 영향을 받아 발전량이 수시로 변동한다. 출력이 일정하지 않아 전력의 주파수에 영향을 미친다. 전력계통만 놓고 보면 악성 전원인 것이다. 따라서 재생에너지 확대 시 주파수조정ESS와 같은 백업설비에 대한 준비는 필수적이다.

전기의 주파수는 전압과 함께 전력품질을 결정하는 핵심적인 요소다. 주파수는 전기의 수요량과 공급량에 따라 달라지는데, 발전량이 부족해지면 전기는 전체 전력량을 유지하기 위해 저절로 주파수가 떨어지게 된다. 그런데 주파수가 적정 범위를 벗어나면 이를 공급받는 전자기기들과 발전기 터빈에 심각한 영향을 미치게 돼 블랙아웃의 위험성이 높아진다. 이에 따라 우리나라에서는 '전기사업법 제18조'에 기반, 주파수를 60±0.2Hz 범위에서 유지하도록 규정하고 있다.

그런데 전력거래소가 워킹그룹에 제출한 ‘신재생 확대에 따른 주파수 안정성 및 유연응동력 분석 자문’ 보고서에 따르면, 현재 구축돼 있는 주파수조정ESS(376MW) 규모로는 2023년부터 신재생에너지의 변동성을 수용할 수 없다. 즉, 추가적인 ESS와 양수발전기가 이 시기부터 준비돼 있어야 하는 것이다.

때문에 제8차전력수급기본계획에서는 ‘양수발전기 2GW 확충’과 ‘ESS 0.7GW 추가 설치’를 대책으로 제시했다. 하지만 해당 자문보고서가 분석한 값에 따르면, ESS 0.7GW를 조기에 확충한다 하더라도, 추가 양수발전기가 없을 경우 2027년부터는 대응 능력에 공백이 생기게 된다. 양수발전기 건설에는 10년 이상 소요되기 때문에 이마저도 현실 불가능한 계획인 것이라는 게 김 의원의 지적이다.

한편 한국전력공사는 지난 2016년 '변동성 전원의 계통영향 평가 및 대책방안 연구'에서 ‘신재생에너지 발전량 비중이 11.7%로 확대되면 2024년부터 주파수 변동이 계통의 수용한계를 넘어선다’고 결론내린 바 있다. ‘2029년 계통에서 수용할 수 있는 풍력과 태양광의 한계 용량은 각각 5.3GW와 10.9GW인 반면, '재생에너지 3020' 상 풍력과 태양광 보급 목표는 각각 17.7GW와 36.5GW로, 연구보고서가 밝힌 한계 용량에 비해 약 3배 더 많다.

김삼화 의원은 “전력안정성이 확보되지 않으면 ‘블랙아웃’까지 이어질 수 있는 만큼, 신재생에너지의 간헐성 극복은 재생에너지 보급 이전에 반드시 고려돼야 하는 조건”이라 “재생에너지 설비의 안전성 문제와 불확실한 재생에너지 잠재량에 이어, 전력공급 안정성 문제까지 드러난 만큼 정부가 추진하고 있는 재생에너지 보급 정책 전반에 대해 전면적인 재검토가 필요하다”고 밝혔다.

 


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