기후변화가 불러온 코로나, 스마트그리드로 예방한다

[포스트 코로나: AI+X가 핵심이다] ④에너지와 AI

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 확산은 에너지효율을 끌어올리는 전력망 스마트화와 친환경에너지로의 전환 논의에도 불을 지폈다.

특히 전기와 정보통신 기술을 활용, 전력망을 고도화해 고품질의 전력 서비스를 제공하고, 신·재생에너지를 활용해 소비 효율을 극대화하면서 환경 영향까지 고려하는 ‘스마트그리드’에 관심이 쏠리고 있다.

(사진=Pixabay)

■'포스트코로나' 에너지전환 키워드: ①소비효율 향상 ②친환경

산업통상자원부가 지난 6일 발표한 '포스트 코로나 8대 산업전략' 중 에너지전환 전략은 '소비 효율 향상'에 방점이 찍혔다.

코로나19로 촉발된 석유수요 감소와 저유가, 기후변화에 대응해 에너지다소비 산업 구조를 혁신하겠다는 게 산업부의 목표다. 이를 위해 ▲산업분야 화석연료 의존도 낮추기 ▲공장·건물 에너지 소비 효율 향상 ▲태양광·풍력 등 재생에너지 확산 ▲수소경제 활성화 등이 선제 방안으로 제시됐다.

에너지 소비 효율이 낮다는 것은 곧 사용되지 못하고 버려지는 전기량이 상대적으로 많다는 뜻이다.

한국전력공사에 따르면 현재의 전력시스템은 최대 수요량에 맞춰 예상 수요보다 과생산하도록 설계됐다. 전기 생산을 위해 석탄·석유가스를 연소하는 과정에서 대기 오염의 주범인 이산화탄소(CO2) 배출도 늘어나고 있다.

소비 효율도 높이고 환경 영향도 낮추는 방법이 있다. 분산형 전원을 확대하면 된다.

분산형 전원은 지역 간 혹은 지역 내 송전망의 배전 시설의 간편화와 효율성을 높이기 위해 신·재생에너지를 이용해 소규모로 발전하는 설비를 말한다. 연료전지·액화천연가스(LNG)·수소·지열·바이오·파력·수력·풍력·폐기물·태양열·태양광 등 다양한 에너지원을 활용할 수 있다.

(사진=기초전력연구원)

분산 전원은 화력발전·원전 등 대규모 집중형 전원과 달리, 전력 소비가 있는 지역 근처에 분산·배치가 가능하다. 그리고 재생에너지는 발전 비용이 낮은 특성상, 코로나19로 전력수요가 줄어든 상황에도 수급 영향이 크지 않다.

지난 8일 발표된 제9차 전력수급기본계획 초안에도 정부가 재생에너지의 원활한 보급을 위해 분산형 전원을 확대하는 등 맞춤형 인프라 구축에 나서야 한다는 내용이 담겼다.

이어 산업부는 지난 12일, 전국 17개 시·도 지자체의 향후 5년 에너지전환 목표를 담은 '지역에너지계획'에 2025년까지 분산전원 발전 비중을 22% 수준으로 늘리겠다는 내용을 포함했다.

산업부에 따르면 현재 재생에너지 접속 대기 물량은 4.9기가와트(GW)에 달한다. 이를 가급적 빠르게 해소하기 위해서는 분산 전원을 이용한 다양한 계통 연계 확충 방안이 필요하다는 제언이다.

9차 전력수급기본계획 워킹그룹 관계자는 "분산 편익을 합리적으로 산정하고 편익 수준에 따라 보상을 차등화하는 방안이 필요하다"며 "분산형 전원의 확대에 발맞춰 체계적 관리가 이뤄질 수 있도록 한국형 가상발전소 제도 도입을 추진하고 분산 자원을 기존의 시스템과 통합하기 위한 시스템을 구축해야 한다"고 설명했다.

(사진=Pixabay)

■분산전원 확대로 '스마트그리드 시대' 예열

분산전원을 통한 에너지 소비 효율 향상은 스마트그리드 도입 확대 정책과 정확히 맞닿아있다.

스마트그리드는 전력망에 정보통신기술(ICT)을 도입, 전력공급자와 소비자가 실시간으로 정보를 교환해 에너지생산과 소비 효율을 높이는 전력체계다. 에너지저장장치(ESS), 스마트계량기(AMI), 에너지관리시스템(EMS) 등이 스마트그리드의 큰 축을 맡고 있다.

궁극적으로는 에너지 효율 향상에 의해 에너지 낭비를 절감하고, 신재생에너지에 바탕을 둔 분산전원의 활성화를 통해 에너지 해외 의존도를 낮추는 게 목적이다. 발전설비에 들어가는 화석연료를 절감해 혼실가스 감축을 낮추는 효과도 있다.

국내 대표 에너지 공기업인 한국전력은 스마트그리드 사업 필두에 '한전형 에너지관리시시스템(K-BEMS)'을 내세우고 있다. 이 회사는 기업 사옥과 빌딩, 공장, 대학교에 K-BEMS를 보급하고 있다. 지난 2월에는 도미니카에 이 기술을 수출하기도 했다.

EMS의 일종인 K-BEMS는 전기·가스·열 등 다양한 에너지원의 사용 정보를 실시간으로 수집·분석·제어해 최적의 에너지 믹스를 제공한다. 에너지 효율 향상과 비용 절감에도 유용하다는 평가다.

(사진=각 사, 기관)

민간 기업의 스마트그리드 선두 주자는 LS일렉트릭(구 LS산전)이다. 이 회사는 전력 분야에서 그동안 쌓아온 기술력에 ICT를 적용한 차세대 전력망 마이크로그리드 사업에 집중하고 있다. 융·복합 스마트 솔루션을 통해 소규모 지역에 전력을 공급하는 사업이다.

지자체의 스마트그리드 확대 노력도 눈에 띈다. 대표적으로 서울특별시는 올해 에너지자립 20% 달성과 온실가스 1천만톤(t) 감축을 목표로 설정, 친환경 집단에너지 공급을 확대하고 있다. 285메가와트(MW)급 가스복합발전시설 건립을 추진, 집단에너지 공급을 6만호까지 확대할 계획이다.

또 시는 현재 시행 중인 4세대 지역난방 실증사업에도 스마트그리드 도입을 추진 중이다. 난방열 공급·사용 정보를 실시간으로 수집해 난방 공급자와 소비자가 정보를 주고 받는 방식이다. 소비자는 난방열 사용 현황도 눈으로 확인할 수 있고, 잉여 난방열이 있으면 판매할 수도 있다.

스마트그리드 보급 콘트롤타워인 정부는 '2030년까지 스마트그리드 전국 보급'이라는 목표를 설정했다. 현재는 실증사업과 함께 7대 광역별 스마트그리드 거점도시 구축을 추진 중이다.

산업부 관계자는 "스마트그리드 실증 사업은 지자체와 민간기업이 컨소시엄 형태로 추진하고 있다"며 "전력 소비자의 편의를 높이는 방향으로 사업모델을 만들 수 있도록 정부는 규제 개선을 통해 지원할 것"이라고 말했다.