재생에너지 출력제한 빈도 증가 추세···발전량 예측 능력 제고해야

태양열, 풍력 등의 재생에너지는 화력 발전을 대체할 저탄소 에너지원으로 주목받고 있다. 하지만 예측하기 힘든 자연 조건으로 인해 일정한 발전량 출력이 힘들다는 문제도 상존하고 있다.

전력 시장은 실시간 수요와 공급을 일치시켜 일정한 품질을 유지해야 한다. 특히 계통(전력거래소) 운영자는 공급이 불안정할 경우, 전력 공급과 수요를 예측해 안정성을 확보해야 한다.

이에 재생에너지 정책을 추진하는 각 국가들은 전력망의 안정성 유지를 위해 재생에너지 발전 출력을 제한하고 있다.

KDB미래전략연구소의 ‘재생에너지발전 출력제한 이슈 및 대응현황’에 따르면, 국제 사회는 온실가스감축목표(NDC) 달성을 위해 ‘변동성 재생에너지(VRE)’ 발전 비중을 늘려오고 있다.

하지만 VRE는 일사량·풍속 등 자연 조건에 따른 변수가 발생한다. 각 주요국들은 발전량 및 출력 예측이 벗어날 경우, 때에 따라 재생에너지 출력제한을 지시하고 있다.

주요국의 풍력발전 출력 제한율은 총 풍력발전량의 0~7%이며, 국내는 신재생에너지 비중이 가장 높은 제주도를 기준으로 3.2% 수준으로 나타났다.

현재 VRE 비중이 높은 국가는 완벽한 재생에너지 전환을 위해 전력망에 대한 안정성을 강화하고 있다. 미국, 영국, 독일, 호주 등은 ESS 및 양수발전을 활용해 전력망 변동성을 완화하고 있으며, 미국은 전력시장 제도 개선을 통해 변동성 확대에 대응하고 있다.

국내의 경우, 재생에너지 비중에 따라 VRE 출력제한 빈도가 증가할 것으로 예측되고 있어, 전력계통 유연성 확대가 필요하다는 게 보고서의 설명이다.

보고서는 ‘한국도 풍력, 태양광, 발전량 예측제도, 제생에너지 입찰제도, 가상발전소(VPP) 등 전력 시장 제도개선을 추진해 재생에너지 발전량 예측 능력을 제고해야 한다’고 분석했다.