한국의 송배전 체계
발전소에서 생산된 전력은 송전 용량에 따라 345kV(킬로볼트), 765kV로 접속된 후 송전선로를 따라 1차 변전소로 보내진다. 1차 변전소에서 154kV로 낮춰진 전력은 다시 송전선로를 따라 2차 변전소로 가고 여기에서 22.9kV로 낮춰진 전기는 배전 변압기를 거쳐 380V 또는 220V로 조정돼 최종 사용자에게 전달된다. 이는 일반적인 형태의 송배전 체제다. 경우에 따라 154kV 송전망에 직접 접속되기도 하고 때로는 22.9kV 배전망에 접속되기도 한다. 154kV에 접속되는 용량은 500MW(메가와트) 22.9kV에 접속되는 발전설비의 용량은 40MW로 제한된다.
한국의 전력수급 특성
첫째, 발전소 입지와 대규모 전력수요 지역이 불일치해 발전시설이 없는 곳으로 전력을 보내기 위해 대규모 송전설비 건설이 필요하다. 이에 따라 사회적 갈등, 환경파괴, 설치비용 증가 등의 문제가 발생하고 있다.
둘째, 전국이 단일 요금제로 묶여 있어서 전력요금이 기업 또는 산업의 입지를 정하는데 중요한 요소로 작동하지 못하고 있다. 이는 산업의 수도권 집중, 학교 및 기업의 수도권 집중, 지역산업의 쇠락 및 국토 불균형으로 이어지고 있다.
따라서 산업부가 설명한 대로, 분산에너지 특화지역 운영계획은 정부가 수립한 전력수급기본계획 및 송변전 설비계획과 연계를 확보해 수립해야 한다. 다른 말로 지역별 전력수급계획을 수립해야 한다.
기본 모델
정부가 발표한 자료에 따르면 분산에너지 특화지역은 '제주·호남형' '도심형' '산업단지형' 등 크게 3가지로 형태가 될 것으로 예상된다.
제주·호남형은 변동성 재생에너지(VRE)의 초과발전에 따른 계통불안정 리스크를 해소하는데 역점을 두게 될 것이다.
도심형은 수도권 등 도심지의 전력수요는 높은 반면, 부지확보가 어려워 분산에너지를 보급하는데 애로를 겪는 지역이 될 것으로 보인다.
산업단지형은 신규 산업단지 개발 시 마이크로그리드를 갖춰 에너지 자급자족이 가능하도록 하는 유형이다.
울산은 신규 산업단지 개발의 경우는 아니지만 대상지역으로 고려하고 있는 미포, 온산 국가산업단지 내에서 에너지의 자급자족이 가능한 수준으로서 타 지역으로 전력을 보내는 송전망 건설 수요가 거의 없을 것으로 전망된다.
분산에너지 특화지역 비즈니스 모델
분산에너지 특화지역은 한국전력공사가 송배전사업과 전력판매사업을 독점하는 현행 전력시장체제와 다르게 다양한 유형의 기업이 참여해 다양한 신사업 모델을 발굴하는 현장이 될 것이며 그에 따라 기존의 규제 하에서 해결되지 않는 문제들을 해결할 수 있도록 규제 샌드박스가 적용될 예정이다.
사례로는 '산업단지형 마이크로그리드' '산업단지 탄소중립 및 RE100 지원' '신재생에너지 연계 슈퍼스테이션' '통합발전소(VPP·Virtual Power Plant)' '잉여전력 활용 친환경 데이터센터'가 있다.
울산의 분산에너지 비즈니스 모델은 기본적으로 두 개의 국가산단을 특화지역으로 지정하면서 분산에너지화를 추진하게 된다. 정부가 구분한 세 가지 유형중 산업단지형으로 구분되지만 이 다섯가지 사례가 복합적으로 도입될 것이다.
기업 건의사항
울산 기업들은 미포산단, 온산산단이 분산에너지 활성화 특화지역으로 지정되는 경우 다음과 같은 규제 특례가 필요하다고 한다. 요구사항들은 전기사업법 등 현행 관련법들을 개정하기 전에 실시해야 하는 것이므로 규제 샌드박스 형식으로 추진할 필요가 있다.
첫째, 송전망 추가건설 수요를 억제하는 것이 분산에너지특별법의 취지인 만큼 발전사업 허가를 받지 않은 자가발전설비라 할지라도 인근 수요자와 거래가 가능하도록 허용해주는 것이 타당하다. 둘째, 특화지역 내에서는 나대지 등 모든 장소에 발전설비를 설치할 수 있도록 허용함으로써 탄소중립 활동을 용이하게 해줄 필요가 있다. 셋째, 특화지역 내에서는 대규모 발전단지가 건설되더라도 발전기별로 구분해 각각 요건에 맞는 경우 분산에너지설비로 인정해주기 바란다. 넷째, V2G 충전기 역전송에 따르는 안전기준을 조속히 마련해 특화지역 내에서 규제샌드박스 형식으로라도 실시하기를 희망한다. 다섯째, 분산에너지 전력거래 플랫폼 사업자가 기존 전력거래 정보에 대한 접근을 할 수 있도록 허용해야 한다.
제도운영 평가
특화지역 관할 시·도지사는 매년 운영성과보고서를 산업부장관에게 제출하고, 장관은 이를 평가해 지원사항에 반영에 고려하게 된다. 시·도지사가 전년도 1월에서 12월까지의 특화지역 운영실적을 정리해 연초에 운영성과보고서로 제출한다. 실무평가는 특화지역계획 검토위원회가 실시하고 그 내용은 에너지위원회가 심의·의결하고 결과를 고시한다. 그에 따라 시·도지사는 개선조치를 취해야 한다.
결론·시사점
에너지부문 탈탄소화를 위해 재생에너지원이 빠르게 증가, 분산에너지원을 통합하고 활용성을 극대화해야 하는 과제가 점점 더 분명해지고 있으며 관련시장을 활성화시키기 위한 다양한 정책을 전개하는 중이다.
분산에너지 확산을 위해 주요국가들은 혁신적 기술을 도입하고 투자를 지속할 수 있는 우호적인 시장을 만들고 있으며 분산에너지 사업자를 다변화, 다양화 할 수 있는 다양한 가격제도 및 보상체계 수립이 중요하다.
분산에너지원을 기존 전력시스템에 통합해 유연성 자원으로 활용하기 위한 기술 개발, 인프라 투자, 제도 개선과 함께 수요자원과 에너지저장을 확장할 수 있는 명확한 계획 수립이 필요하다.
정부, 민간, 연구기관의 실제적 협력을 통해 다양한 전문지식을 활용하고 분산에너지원 혁신을 지속할 수 있는 체계 확립이 필요하다.
'분산에너지원의 확대 기반 조성 → 유인체계 마련을 통한 분산화 확대 → 전력시장 제도'라는 단계별 정책과제 실현을 위해서는 통합적인 정책의 지속적인 실행이 요구된다.
에너지 전환과 분산에너지원 확산을 위해서는 시장 기반의 다양한 서비스공급체계가 필수적이며 지역민 및 참여자와 이익을 공유하고 공공성과 형평성을 고려한 전력시장 재설계가 선행돼야 한다. 게다가 시장 활성화의 필수조건으로 '시장가격책정(Pricing)'에 대해 명확하고 일관적인 정책수립이 필요하다. 비용 변동을 전기요금에 유연하게 반영하는 합리적 체계구축과 함께 독립적인 에너지요금 규제기관 설립 필요하다는 얘기다.
분산에너지원이 창출하는 수요의 분산, 계통운영의 효율성 향상, 유연성자원의 확대 등 다양한 사회적 편익에 대한 보상이 필요하며, 이를 위한 인센티브제도 도입이 필요하다.
분산에너지원의 공급주체로 통합발전소(VPP)사업자를 활성화시키는 부분이 필수적이며, 수요자원시장, 전기차, ESS 등 다양한 자원을 통합시키고 관련 서비스를 고도화시킬 수 있는 시장여건 조성이 요구된다.
지역에너지센터 설립 및 중소기업, 협동조합, NGO(비정부 기구), 지역사업자 등 다양한 이해관계자를 조정할 수 있는 지역 주도의 거버넌스 확립이 필요하다.
에너지원 및 분산에너지원의 구성변화 및 전체 에너지시스템의 기술적 요구 조건을 충족시키기 위한 목표를 구체적으로 도출하고 해당목표를 달성하는 임무지향 R&D를 활성화해야 한다. 이를 위해 국가R&D사업, 과제 기획을 강화해 실제적 이슈를 구체화한 목표를 반영하고, 결과를 평가해 환류하는 체계를 확립해야 한다. 정리=서승원기자 ggundle2000@