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김홍길 전력거래소 본부장은 개회사에서“2015년말 타결된 파리 협정에 따라 정립된 신기후체제에 대응해 전력시장이 나아가야할 방향을 설정하기 위해 이번 컨퍼런스를 개최하게 됐다”며“, 에너지 수요 증가를 친환경적으로 대응함으로써 기온상승 억제, 대기품질 개선 등에 기여하기 위한 전력시장의 역할 등을 논의할 수 있는 장이 되기를 바란다”고 컨퍼런스의 취지를 밝혔다.
뒤이어 박종근 산업통상자원부 전기위원회 위원장은 축사를 통해“국내 유일 전력시장 국제컨퍼 런스로서 세계 시장이슈가 국내 전력시장에 미치는 영향을 분석하고 대응책을 마련하는 중요한 역할을 해왔다”면서“에너지신산업은 신기술을 활용해 당면한 에너지 분야의 주요 현안을 효과적으로 대응하는 21세기형‘문제 해결형 사업’ 으로써 정부는 이러한 변화를 에너지 분야의 미래로 보고 에너지신산업 확산을 위한 정책을 다각도로 추진하고 있다”고 설명했다. 아울러“, 이러한 관점에서 이번 컨퍼런스가 새로운 변화를 담아낼 수 있는 시장제도의 모습을 그려볼 수 있는 장이 되기를 희망한다”고 말했다.
세션1 / 각 국의 에너지 프로슈머 및 마이크로 그리드 활성화 정책
에너지신산업 추진협의회 민간위원장인 김희집 서울대 교수는 첫 번째 연사로 나와 국내 에너지신산업의 전체적인 추진방향에 대해 발표했다.
김 교수는“한국은 제조업이 강국이고, 일관된 하나의 시장이 존재한다. 한 두 개 정도의 전력회사가 존재함으로써 시장전환이 순조 롭게 진행될 수 있다”고 포문을 열었다. 이어 김 교수는 MIT미디어랩의 연구를 토대로“마이크로그리 드와 수요반응 등이 에너지시장의 혁명을 가져올 것이다. 한국에 서는 아직까지 이런 변화를 목격 하기 쉽지 않다. 반면 미국 시장에 서의 진전이 눈에 띄는데, 셰일가스 발굴, 신흥시장 투자 등이 활발하기 때문이다. 미국의 아시아 태평양 지역 투자가 많아졌고, 신재생에너지 증가도 이뤄졌다. 이 는 동시에 새로운 서비스가 제공될 수 있다는 점에서 기회로 보인 다”고 말했다.
GE Power의 예측 시나리오도 분석도 이뤄졌다. 김 교수는“2025 년 전체 발전믹스의 28%가 신재 생에너지에서 올 것이다. 신재생에 너지는 2025년까지 2.5%씩 늘어 나고, 미국에서 가스는 포트폴리오 믹스에서 석탄을 대체하게 될것”이라고 설명했다. 김 교수는 한국이 추진 중인 정책을 설명하면서“한국은 2030년까지 1위 에너지 솔루션회사를 목표로 한다. 천억불 규모의 산업을 만들고자하며, 50만개의 신규 일자리 창출을 노린다. 55만 톤의 온실가스 감축을 위한 노력도 하고 있다”며, " 한국은 60억불을 에너지신산업에 투자할 예정이고, 시장을 만들면 비즈니스 분야에서 곧 동참이 이뤄질 것으로 보인 다. 앞으로 신재생에너지, 전기자 동차, 에너지저장장치(ESS)와 마이크로그리드가 시너지를 내며 유기적으로 동작해 국내 전력산 업을 변화시킬 것”이라고 밝혔다.
세션 1의 두번째 발표자인 손성용 가천대 전기공학과 교수는 에너지 프로슈머의 추세 및 당면 과제에 대해 발표했다. 손 교수는“e-프로슈머로의 전환은 세계적인 추세이며, 에너지와 제조업 등과의 결합을 통한 새로운 비즈니스 모델을 창출할 수있는 잠재력이 있는 분야라고 전망했다.
그러나 손 교수는 우리나라는 아직까지 태양광 설치 수익이 그리드의 가격보다 낮은 단계로 정부 보조금 없이는 투자하기가 꺼려지는 현실임을 지적했다. 손 교수는 SCANERY, 노벨프 로젝트, MASTERING 프로젝트 등 해외의 에너지프로슈머 연구를 설명하고“국내 프로슈머 모델을 보면, 이웃간 거래, 분산자원은큰 수익을 기대 할 수 없다. 국내는 아직 이른 실정이며, 시장의 규모가 크지 않고 비즈니스 모델의 그림이 미약하다. 시장을 확대해 나가는 데 큰 제약이 있고, DSO 와의 관계를 어떻게 이끌 것인지 충분한 검토가 이뤄져야 한다” 고 분석하면서 에너지프로슈머를 활성화하기 위해‘Coordination Participation of DSO/TSO’를 해결책으로 꼽았다. 손 교수는“이러한 e-프로슈머 로의 전환을 위해서는 이해관계자가 윈-윈(win-win)할 수 있는 모 델을 만드는 등의 기술 및 정책적인 혁신이 필요하다”고 주장했다.
이어 미국 에너지 및 환경 분야 컨설팅 업체인 ADICA의 사장인 브루스 해밀턴(Bruce Hamilton) 은 미국의 ESS의 현황과 에너지 프로슈머의 등장에 대해 소개했다. 해밀턴은“새로운 기술을 통해 안전하고 신뢰할 수 있는 양방향 전력과 정보가 가능해졌다. 이는 분산전원을 다양한 방식으로 지원하고 있으며, 소비자들이 전력 시장에 참여할 수 있도록 돕고 있기도 하다”며“, 근 미래에는 커뮤 니케이션시스템이 도입돼 소비자 와의 광활한 교류가 이뤄질 것으로 보인다. 에너지 프로슈머는 생 산자이자 활발한 사용자이기도하 다”고 말했다. 또 그는“에너지프로슈머는 광범위한 발전과 ESS로 구성된다. ESS는 피크 수요를 커버하고 분산전원에 내재된 악영향들을 상쇄할 수 있기 때문에 이러한 ESS 와 분산전원의 융합이 에너지 프로슈머의 핵심”이라고 전했다.
이에 따라 “전기차, V2G(Vehicle to Gird), 스마트 홈, 스마트 빌딩 등의 기술이 발전하고 있으며, 미국은 연방 및 주(州)차원의 지원 제도를 설계하고 있다. 프로슈머 역시 지속적으로 그리드의 독립과 에너지 비용의 최적화를 위해 진화하고 있다”고 설명했다.
세션2 / 전기자동차 등 에너지 신산업이 삶에 미치는 영향
전기연구원 전기차 융합 스테 이션 팀장인 최상봉 박사는‘전기차 시나리오별 그리드 영향 평가 분석’이라는 주제를 가지고 세션 2의 문을 열었다. 최 박사는 동탄 신도시의 아파트단지 배전계통 모선을 대상 으로 사례 연구를 진행했다. 시나 리오는 전기차 비율이 전체 자동 차의 10%일 때와 30%일 때 둘로 나눴다. 그는“전기차 비중이 전체 자동차의 30%까지 올라가는 경우 부하 패턴은 지금과 완전히 달라지는 것으로 나타났다. 전기차 보급 이후 전력계통에 미치는 영향에 대비해야 한다”고 분석했다.
연구결과를 보면, 전기차 비중이 30%까지 올라가면 전력피 크 시간은 오후 3시에서 새벽 5 시로 변했다. 충전이 이뤄지는 새벽 1시부터 5시까지의 부하 증가가 두드러졌으며, 배전계통 수용 률도 68~70%까지 올라갔다. 용량이 더 큰 변압기로 교체해야 하는 수준이다. 반면, 전기차 비율이 10%일 때는 기존 부하와 전기차 충전부하 합산 부하의 차이가 미미하고, 피크시간도 오후 3시로 동일했다. 전기차 충전은 주로 심야시간대에 이뤄지기 때문에 새벽의 전력수요가 상승한 것 이외에 큰 변화는 없었다. 변압기 용량 등 배전계통 수용률은 61% 수준으로 기존 부하의 60%와의 큰차이가 없었다.
최 박사는 세계 전기자동차 시 장이 성장하면서 전기차와 배전 계통 간의 안정적인 연결이 전기차 상업화의 핵심 쟁점이라고 분석했다. 그는“전기자동차(PEVs) 에 대한 기술적 한계점들이 지속 적으로 개선되어 왔으나 배전 계통에 대한 PEVs의 영향력은 아직 충분히 평가되지 않은 상태이므 로, PEVs 부하의 시공간적인 변화가 전력회사의 배전 계통 측면 에서 분석돼야 한다. 30%이상 전기차의 진입이 이뤄질 경우 배전 계통을 증대하거나 전기차의 무하가 적은 쪽으로 이동하는 대책이 필요하다”고 주장했다.
다음으로 미국 신재생 분야 컨설팅 업체인 블룸버그 뉴 에너지 파이낸스(Bloomberg New Energy Finance)의 아시아 지부 장인 저스틴 우(Justin Wu)는 에너지 저장장치 시장 및 전세계 전기자동차 시장을 소개했다. 저스틴 지부장은“앞으로 5~6 년 내 리튬이온배터리는 전기차로 인한 수요로 인해 주요 수요 부문에서 변화가 일어날 것으로 보인다. 과거 실리콘의 75%이상이 반도체에, 25%가 태양광에 사용됐으나, 지금은 90%가 태양광에 사용되는 역전 현상이 발생했 다. 이처럼 트렌드의 변화가 급격 하고, 리튬이온배터리 역시 핸드 폰, 노트북 등에서 전기차로 대부 분의 수요가 이동할 것으로 보인 다”고 말했다.
특히 세계 전기자동차 시장은 2015년 전기차의 신규 판매가 46 만2,000대로 전년 대비 60% 증가한 점을 강조했다. 또한 이를 토대로 낙관적으로 전망할 경우, 2016년 세계 전기자동차 판매는 84만9,000대를 기록할 것으로 예상했다. 시장별로는 중국이 가장큰 시장이고, 그 뒤를 미국, 유럽, 일본, 그 외 국가가 이을 것으로 블룸버그는 내다봤다.
마지막으로 미국 전력분야 컨설팅 업체인 PSC North America 의 부사장인 랜디 베리(Randy Berry)는 일반 소비자용 에너지 저장장치와 마이크로 시장에 대해 발표했다. 랜디 부사장은 에너지에 대한 전세계 소비자들의 인식 수준이 높아지고 있으며, 소비자들이 에너지 생산, 저장 및 소비 모든 단계에 활발하게 참여하고 있는 현황을 짚어봤다. 그는 소비자들이 이웃과 친구 가족에게 에너지를팔 때 지금의 온라인 거래 방식이 도움이 될 것으로 추측했다. 비트 코인과 같은 결제 방식이 소비자 들의 거래를 활성화할 수 있다는 것이다.
랜디 부사장은“기술의 발전이 주택용 태양광(PV), 전기자동차및 배터리, 스마트 미터기 등 다양한 옵션을 가능하게 해 소비자 참여를 더욱 활성화 시킬 것이며, 결국에는 컨슈머 to 컨슈머시장의 설립과 규제의 변화까지 이끌어낼 것”이라고 내다봤다.
■ 패널토론 ■
Q. 김희집 서울대 교수: 에너지신산업 추진에 있어 전력거래소의 역할은
A. 김홍근 전력거래소 시장개발처장: 전력거래소에서 정부와 전력산업과 시장을 담당하는 차원에서 신산업, 프로슈머가 전력산업과 시장에 어떤 영향을 미치는 지, 이러한 변화를 어떻게 시장에 개선해야할지 고민해봤다.
신산업과 프로슈머로 인해 두 변화가 예상된다. 기존 전력 공급 체계의 변화 및 대규모 자원중심에서 신자 원의 등장으로 공급 체계가 바뀔 것이다. 해외에서도 전원 믹스 등에서 신자원 수용체제로 변화했다. 두 번째 로는 에너지프로슈머가 강조되다보니 이들을 통해 에너지전환의 시대가 도래 할 것이다. 전환이라는 것은 화석 에서 재생에너지전환으로 이해하는데, 에너지전환은 프로슈머로 인해 가속화 될 것이다. 소비자는 비즈니스 모델을 통해 굉장히 크게 확산시키는 동력이 될 것이다.
기존 공급 체계를 변화시키고, 새로운 비즈니스 체계를 탄생시킬 것이다. 이러한 변화를 수용하기 위해 한국전력시장에서는 첫 번째로 기존 공급체계 변화에 대비하고 있다. 전력거래소는 전력시장운영, 계통운영 등 담당분야에서 대비책을 마련한다. 수급계획에서 석탄발전을 줄이려는 노력과 신재생에너지 확대 등이 있다. 노후 석탄기의 수명연장을 중단하고, 신규 석탄기의 진입을 억제 하려고 한다. 신재생확대를 위해서는 REC 시장을 활발하게 활용하려고 한다.
신재생 사업을 원활하게 추진하 기위해 정보를 통합 제공하는 원스톱 서비스를 제공할 예정이다. 기존 공급체계 변화에 대비해 신재생과 신기술 대거 진입할 때 시장제도 개선을 검토하고 있다. 재생에너지의 실시간 출력변동성을 볼 수 있도록 리얼타임 마케팅을 강화할 계획이다. 에너지프로슈머에 대한 대비로는 전력시장에서 소규모 자원이 생산한 전력을 한데 모아 거래할 수 있는 온라인 포털 기반의 시장을 구성해 운영할 계획을 갖고 있다.
2014년 대규모 DR 소비자 시장 중심에서 소규모도 참여할 수 있도록 개방할 예정이다. 이밖에도 신재생에너지원으로부터 생산된 전력을 직접 판매를 할 수 있도록 발판 겸업, 전기사업법 개정안을 통해 기업형 프로슈머를 키워낼 계획을 갖고 있다.
요약해보면, 신산업의 등장은 기존공급체계를 변화시키고, 전력비즈니스 창출에 도움을 줄 것이다. 전력거래소는 전원믹스재구성, 실시간 전력정보 제공 등 에너지프로슈머에 힘을 실어줄 방침이다.
본 기사는 에너지코리아뉴스의 자매지 월간<ENERGY KOREA> 2016년 10월호를 통해 보실 수 있습니다.