탄소중립사회로의 전환은 우리나라뿐만 아니라 전 세계적인 과제이며 새로운 성장의 기회로 다가오고 있다. 특히 제주도는 탄소중립 전환과 에너지 자립을 위한 신재생에너지 보급과 확산의 선두주자다. 하지만 재생에너지가 갖는 간헐성과 변동성으로 인한 출력제한 문제는 반드시 해결해야 할 과제다. 재생에너지 출력제한을 극복하기 위한 해법으로 분산에너지와 에너지저장장치, 섹터커플링이 부각되고 있고, 제주에서 새로운 도전과 성과가 나타나고 있다. 제주에서 불어오고 있는 에너지 새바람이 주목된다.[편집자 주]

▲왜 분산에너지인가=최근 재생에너지 출력제한과 에너지 신산업을 이야기할 때 빠짐없이 등장하는 단어가 ‘분산에너지’다.

분산에너지는 에너지를 사용하는 공간·지역 또는 인근 지역에서 공급하거나 생산하는 에너지로 일정 규모 이하의 에너지이다. 

쉽게 말하면 지역에서 에너지를 생산하고, 지역에서 에너지를 소비하자는 에너지의 지산지소(地産地消)라 할 수 있다. 읍·면지역에서 풍력이나 태양광으로 전력 등 재생에너지를 생산하고, 그 지역에서 다시 소비하는 체제다. 그 과정에서 새로운 에너지시장과 혁신 산업들이 육성될 수 있다.

우리나라의 에너지 공급은 중앙집중형체제다. 전력을 생산하면 중앙으로 집중했다가 다시 각 지역에 세세히 뿌리는 형태다. 중앙집중형은 발전·송전 등 대규모 시설에 따른 막대한 비용과 사회적 갈등, 전력 공급 차질 시 큰 피해, 화석연료 사용으로 인한 탄소중립 역행 등에 문제가 따른다.

이러한 한계를 극복하기 위해 대두되고 있는 것이 에너지 자원의 분산화, 즉 분산에너지체제로의 전환이다. 

정부는 지난 6월 분산에너지 활성화 특별법을 제정했고, 내년 분산에너지 특화지역을 처음 지정할 예정이다. 국가 차원에서 분산에너지 체제 전환이 추진되고 있는 것이다.

특히 신재생에너지 발전과 탄소중립을 선도하고, 출력제한 문제를 극복하면서 에너지 자립이 필요한 제주는 분산에너지체제를 도입할 최적지다. 제주도는 제1호 분산에너지 활성화 특화지역으로 지정돼 제주의 에너지 대전환을 이끌어간다는 목표다.

▲1호 분산에너지 특화지역=제주도가 분산에너지 특화지역으로 지정되면 제주 에너지체계의 대전환이 예상된다. 

제주는 탄소중립과 에너지 자립을 위해 재생에너지 발전비율을 19.2%까지 끌어 올렸지만 재생에너지에서 공급 과잉이 발생하며 발전을 일시 정지하는 출력제한 문제가 심각해 지고 있다.

출력제한 문제를 극복하고 재생에너지 비율을 확대하기 위해 에너지저장장치(ESS)를 이용해 남는 전력을 저장하고 전력 소비가 많은 시간대에 공급할 수 있는 체계가 필요하다.

분산에너지 활성화 특화지역으로 지정되면 출력제한시간에 저렴한 가격으로 사용자가 소비할 수 있도록 전력 직접거래, 통합발전소(Virtual Power Plant) 등 규제 특례를 활용할 수 있게 된다.

또한 지역 중심의 소규모 발전과 지역 내 생산 공급 체계 구축, 특구 제도를 활용한 에너지 신산업 창출 및 지역산업 활성화, 에너지 전문 기업과 RE100(재생에너지 100)을 필요로 하는 기업 유치 등 지역경제에 도움을 줄 것으로 기대된다.

이와 함께 안정적인 에너지 공급과 에너지 비용 절감, 자신의 패턴에 맞는 요금과 서비스 선택, 환경 오염 저감, 지역 에너지 산업 발전과 일자리 창출, 에너지 자립 향상, 지역 내 자원 활용 및 에너지 효율성 향상 등 여러 가지 효과가 예상된다.

분산에너지 활성화를 위해서는 이를 뒷받침할 대용량의 에너지저장장치(ESS) 개발이 필수적이다. ESS는 신재생에너지 초과발전전력을 저장해, 필요할 때 사용할 수 있어,출력제한 문제를 해결하는 핵심 기술이다. 이를 해결함으로써 재생에너지 발전비중을 더욱 늘리고, 태양광·풍력 등 분산에너지체제에 핵심이 되는 자원들의 확대·보급을 가능하게 해 분산에너지 활성화에도 중추적인 역할을 한다고 볼 수 있다. 

또한, 에너지저장장치는 저장된 잉여전력으로 개인 혹은 소규모 사업자가 전력수요에 능동적으로 대응할 수 있도록 해 개인 간 자율적 전력거래, 통합발전소 사업 등 새로운 거래 체계를 구축하는데 기술적 뒷받침될 수 있어 전력시장·제도의 선진화를 가능하게 한다. 

뿐만 아니라 잉여전력을 다른 형태의 에너지로 전환해 사용하는 섹터커플링(Sector coupling) 기술을 이용한 다양한 에너지 신산업 창출에도 기여할 수 있어, 제주의 에너지 자원 분산화와 에너지 인프라를 구축하는데 다방면으로 도움이 될 수 있다.

▲제주 에너지 대전환=제주도는 분산에너지 활성화 특별법이 에너지 수요지 인근에서 신재생에너지 생산·저장, 소비가 이루어지는 지역 중심의 에너지시스템으로 전환하는 계기가 될 것으로 기대하고 있다.

또한 대규모 송·배전 설비 신규 건설과 규제 개선을 통해 신사업을 발굴 육성하고, 출력제어를 완화하기 위한 제도적 기반이 마련될 것으로 전망하고 있다.

제주도는 특히 출력제어 완화를 위해 제3해저연계선, 잉여전력을 활용한 실증과제, 다종 섹터커플링 핵심기술 개발, 에너지저장장치 구축 등 다양한 사업들을 추진하고 있다.

또한 분산에너지 활성화를 위한 신사업 육성방안과 지역별 입지 타당성 연구용역을 진행하고 있을 뿐만 아니라 분산에너지 특화지역 지정을 통한 실시간 시장·재생에너지 입찰제도(2024년 2월 시범운영) 등 새롭게 제주에 도입되는 전력시장·제도 등과 연계한 규제 개선, 신사업 발굴, 분산에너지 활성화 인프라 구축 등에 주력하고 있다.

제주도는 이미 2021년 8월에 제주형 분산에너지 특화지역 추진협의체를 처음 구성했고, 8개 사업·1655억원 규모의 분산에너지 관련 국가 공모과제에 선정돼 사업을 진행하고 있다.

이와 함께 산업통상자원부 공동 제주형 분산에너지 추진 기본계획 수립·발표(2022년 4월), 제주특별법 제8단계 제도개선(안) 분산에너지 특례 추진, 분산에너지 활성화 세미나(2023년 3월), 제1회 글로벌 분산에너지 포럼(2023년 6월), 전력시장과 신산업 육성 등을 위한 연구용역, 전력시장 제도개선 제주 시범사업 운영규칙(안) 마련, 분산에너지 특화지역 도내외 기업 수요조사 시행 등 제주 에너지 대전환을 위한 다양한 사업들을 추진하고 있다.

강영심 제주도 에너지산업과장은 “분산에너지는 미국, 유럽 등 선진국에서는 이미 도입돼 있고, 우리나라의 중앙집중형 전력시스템을 분권형 시스템으로 바꾸는 선진 시스템”이라며 “재생에너지 중심의 분산에너지 시스템이 지속가능하려면 발전사업자와 소비자, 분산에너지 사업자가 모두 만족할 수 있는 시스템으로 설계돼야 하고 초기 사업모델에서는 적극적인 규제 특례를 통해 혁신적인 전력시장 설계가 이루어져야 한다”고 강조했다.

<과학기술정보통신부·제주특별자치도·연구개발특구진흥재단·한국에너지기술연구원·제주테크노파크·제주일보 공동 기획>

강재병 기자 kgb91@jejunews.com

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