재생에너지 보급 확대가 출력제한율을 높이지만, 전기차 등 수급자원을 동시에 가동하면 이를 완화할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
전우영 서울과학기술대학교 인문사회교양학부 교수와 박상훈 한국은행 지속가능성장기획팀장은 18일 발표한 'BOK 이슈노트 : 전력 수급자원을 활용한 제주 재생에너지 출력제한 완화 방안 연구'에서 이 같은 연구 결과를 공개했다. 해당 연구 결과는 이날 한은과 제주도가 공동 개최한 '지역경제 심포지엄'에서도 발표됐다.
연구 대상을 제주로 설정한 것은 국내에서 재생에너지 발전 비중이 가장 빠르게 확대되고 있는 지역이기 때문이다. 제주의 재생에너지 발전 비중은 2024년 기준 약 20%다. 전국 평균은 10.5%다. 제11차 전력수급기본계획에 따르면 2030년과 2038년 제주의 재생에너지 발전 비중은 각각 34.9%, 44% 수준까지 늘어날 전망이다.
제주의 경우 재생에너지 발전 비중이 확대되는 만큼 출력제한 문제도 발생하고 있다. 출력제한은 재생에너지 발전량이 운영 허용 범위를 초과할 경우 전력망 안정을 위해 발전을 강제로 중단하는 조치다. 제주의 풍력제한 횟수는 2017년 14회에서 2023년 117회로 늘었다. 출력제한 완화 방안이 거론될 수밖에 없는 이유다.
연구진은 출력제한 완화를 위한 자원으로 배터리 기반의 에너지저장장치(BESS), 전기차(EV), 기온민감 냉난방수요(TSD)를 설정했다.
BESS는 재생에너지 발전량이 많을 때 생산된 전기를 저장하고, 적을 때 다시 공급하는 자원이다. EV의 경우에도 배터리 통합제어를 통해 비상시 공급자원으로 활용할 수 있다. TSD는 재생에너지 발전량이 많을 때 온수 등을 생산해 저장한 후 필요시 사용하는 자원이다.
수급자원을 모두 배제한 경우 2038년 제주의 출력제한율은 11.0%로 나타났다. 현재 대부분의 국가들이 출력제한율을 4% 이내로 관리하고 있다는 점에서 높은 수준이다. 각각의 수요자원을 적용할 경우에는 2038년 기준 출력제한율이 △BESS 5.1% △EV 3.9% △TS 8.0%다. 모든 자원을 동시에 적용하면 1.6%까지 출력제한이 완화된다.
연구진은 "EV의 도입 효과가 BESS의 효과보다 크게 나타났으나 TSD는 낮은 보급률과 제한된 성장가능성으로 부하이전 규모가 상대적으로 작았다"며 "개별 수급자원만을 활용할 경우 재생에너지 발전이 많은 낮시간대 출력제한 완화에 한계가 있었으나 3가지 수급자원을 동시에 활용할 경우 이 또한 상당폭 개선됐다"고 설명했다.
독자들의 PICK!
이어 "재생에너지 발전이 확대되는 환경에서는 공급자원인 BESS뿐 아니라 수요자원인 EV, TSD를 통합 관리하는 경우 안정적인 전력구성이 가능하다는 것을 확인한 점에서 의의가 있다""고 밝혔다.
