경제

‘재생에너지 성지’ 제주도에 ESS 보급…태양광·풍력 단점 보완

입력 2023.08.18 06:00

수정 2023.08.18 06:02

박상영 기자

산업부, 대형 ESS 설비 도입 추진…오늘 260㎿h 규모 사업 입찰 공고
투자 유도 위해 15년간 발전 단가 보장…전용 ‘저탄소 전원 시장’ 개설
밤·낮·날씨 따라 발전량 변동 심한 제주도의 전력 수급 불안 완화 기대

정부가 재생에너지 비중이 큰 제주도에 대형 에너지저장장치(ESS) 보급을 추진한다.

날씨에 따라 변동성이 큰 태양광·풍력 발전의 단점을 보완하기 위해 ESS로 전력이 남아돌 때는 저장한 뒤, 부족할 때 사용해 전력 수급을 안정화하겠다는 계획이다. ESS 투자 유도를 위해 전용 계약시장도 문을 연다.

산업통상자원부는 17일 제주 전력 수급 안정화와 재생에너지 출력 제어 문제 완화를 위해 대형 ESS 설비 도입을 추진한다고 밝혔다. 산업부는 18일 260메가와트시(㎿h) 규모의 배터리 ESS 사업 입찰 공고를 낼 계획이다. 이는 65㎿ 전력을 4시간 동안 충전해 보관했다가 전기 공급이 필요할 때 다시 꺼내 4시간 공급할 수 있는 규모다.

ESS는 태양광·풍력 발전으로 생산된 전기나 값싼 심야전기를 배터리처럼 저장했다가 필요할 때 쓸 수 있도록 하는 장치를 말한다. 태양광·풍력 등 재생에너지가 날씨에 따라 변동성이 큰 점을 고려하면 전력 수급 안정화를 위해 필요하다.

ESS는 방전 시간에 따라 단주기와 장주기로 나뉜다. 방전까지 걸리는 시간이 4시간 미만이면 단주기, 4시간 이상이면 장주기로 분류한다.

대표적인 장주기 배터리 ESS로는 ‘바나듐 레독스 플로 배터리(VRFB)’를 꼽을 수 있다. 사용할수록 수명이 줄어드는 기존 리튬이온 배터리와 달리, 수명도 줄어들지 않고 화재 위험도 상대적으로 적다는 장점이 있다. 전해액 탱크가 필요해 스마트폰이나 자동차용으로 소형화하기는 어렵지만, 공간 제약이 크게 없는 ESS용으로는 적합하다.

정부는 장주기 ESS 입찰에 참여한 발전사업자가 15년 동안 낙찰 때 약속받은 단가를 적용하기로 했다. 이를 위해 제주도만 우선 ‘저탄소 전원 중앙계약시장’을 개설한다. ESS가 높은 투자 비용과 화재 위험 등으로 보급이 더디게 진행되자 별도의 계약시장을 개설해 투자를 유도하겠다는 의도다.

산업부 관계자는 “사전계약 가격 결정으로 ESS 발전사업자의 사업 불확실성을 줄일 것으로 기대한다”고 설명했다.

실제 그동안 태양광을 중심으로 재생에너지 발전이 빠르게 늘어났으나 변동성을 관리할 ESS 투자가 이를 따르지 못하면서 발전을 강제로 중단하는 출력 제어 문제가 빈번하게 나타났다. 특히 재생에너지 비중이 큰 제주도에서 출력 제어가 급증하면서 사회적 갈등도 커졌다. 제주 지역 태양광 발전사업자는 지난 6월 정부를 상대로 출력 제어 처분 취소를 요구하는 행정소송까지 제기했다.

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또한 재생에너지 변동성을 줄이기 위해 추가로 다양한 전력 수요관리제도를 마련해야 한다는 목소리도 나온다. 전기수요가 많은 시간대에 수요자가 자발적으로 감축할 수 있는 전력량을 미리 정해놓고 지킬 경우 보상을 받는 수요 반응 자원(DR)이 대표적이다. 다양한 소규모 재생에너지 발전소를 플랫폼으로 연결해 인공지능(AI)으로 필요할 때 전기를 탄력적으로 공급하는 가상발전소(VPP)도 대안으로 떠오르고 있다.

김자현 기후솔루션 연구원은 “재생에너지 변동성을 줄이기 위해서는 ESS 보급 이외에도 DR과 VPP 등 새로운 유연성 자원을 늘려야 한다”고 말했다.