정부, 한국형 차세대 전력망 구축 본격 착수

재생에너지·전력혁신 역량 밀집 전남지역서 대규모 실증사업

정부가 재생에너지·에너지저장장치(ESS) 등 분산 에너지를 인공지능(AI) 기술로 제어해 전력생산-저장-소비를 최적화하는 마이크로그리드(차세대 전력망)를 촘촘하게 조성하는 ‘한국형 차세대 전력망’ 구축에 나선다.

산업통상자원부는 31일 용산 대통령실에서 ‘한국형 차세대 전력망’ 조성 계획을 보고하고 전력망 전환에 착수할 계획이라고 밝혔다.

에너지 고속도로가 전국 계통에 필요한 송전망을 구축하는 것이라면 차세대 전력망은 지역 단위 촘촘한 소규모 전력망을 배전망에 구축하는 것이다.

분산 에너지와 운영시스템(플랫폼)으로 구성된 마이크로그리드는 전력 수요량과 발전량을 실시간으로 모니터링하고, 통신으로 수요량과 발전량을 원격으로 조절하는 시스템이다.

산업통상자원부 전경

기존 전력망은 송전망에 연결된 대형 발전기 전력이 전국 수요처로 전달되는 발전→송전→배전의 ‘단방향’ 계통이라고 하면, 차세대 전력망은 배전망에 주로 연결된 태양광 등 재생에너지 발전이 배전망을 타고 수요처로 보내지고 남는 전기는 송전망으로 다시 전송되는 ‘양방향’ 계통이다.

산업부 관계자는 “차세대 전력망은 마이크로그리드를 통해 그리드 안에서 재생에너지를 효율적으로 관리해 전체 전력망의 안정적 운영에도 도움이 된다”고 설명했다.

AI 기술을 활용하면 재생에너지 발전량과 전력수요를 정확히 예측할 수 있고, 망에 여유가 있을 때 더 많은 재생에너지를 활용할 수 있어 재생에너지 출력제어를 낮추고 전력망을 효율적으로 관리할 수 있다.

산업부는 마이크로그리드 인프라 구축을 확대하면서 분산 에너지가 안정적으로 통합-관리-거래되도록 전력시장 제도 개편을 병행함으로써 차세대 전력망 산업을 성장·발전시켜 나갈 계획이다.

산업부는 우선 차세대 전력망 사업을 전남에서 실증한 후 전국으로 확대할 예정이다.

산업부 관계자는 “전남은 국내 최대 재생에너지 자원을 보유하고 있으나 계통 한계로 출력제어가 빈번하고, 한국에너지공대·광주과기원(GIST) 등 차세대 전력망 관련 연구기관과 한전·전력거래소 등 공기업이 밀집해 혁신 역량을 보유하고 있고 철강·화학·조선 등 지역 주력사업과 연계한 대규모 실증에 유리한 여건을 보유하고 있다”며 배경을 설명했다.

산업부는 지난해 6월부터 제주에서 운영하는 재생에너지 입찰시장 등 전력시장 혁신모델을 후보 지역에 적용하고 일정 기간 실증을 거친 후 전국적으로 확대할 계획이다.

산업부는 차세대 전력망 실증이 유망한 광역 단위 지역을 분산에너지 특화지역으로 지정해 전기사업법과 전력시장 규제특례를 과감하게 적용할 계획이다. 이를 통해 전력 신산업 비즈니스를 활성화하고, 지역 발전사와 수요기업 간 전력 직접거래를 허용해 다양한 전기요금제 출현을 유도해 나갈 계획이다.

또 지능형 전력망 시스템·장주기 ESS 개발·마이크로그리드 기술개발 등 차세대 전력망 핵심 기술개발 사업도 신설한다. 국가 연구개발(R&D) 투자를 통해 차세대 전력망 기술개발 속도를 높여 글로벌 시장 선도를 위한 경쟁력을 키워나간다는 방침이다.

산업단지·대학캠퍼스·공항·군부대 등에 맞춤형 마이크로그리드를 구축하고 다양한 마이크로그리드 기술을 폭넓게 실증할 예정이다. 철강업종이 주력산업인 산업단지에 재생에너지 단지를 조성하고 잉여전력으로 그린수소를 생산해 수소환원제철 등 탈탄소 공정에 활용할 계획이다. 석유화학 업종이 많은 산단은 공장 유휴 지붕에 태양광을 구축하고 태양광 잉여전력을 열로 변환하거나 공정 폐열을 활용한 전력 생산을 실증할 계획이다.

에너지공대는 에너지 기업, 연구기관, 스타트업이 협업하는 오픈 캠퍼스로 운영하며, 에너지공대-GIST-전남대는 공동연구·연구장비 공동 활용, 기술 창업 협력을 통해 에너지신산업 창업 인큐베이팅의 산실로 거듭날 전망이다. 이를 통해 청년이 안심하고 창업에 전념하고 에너지 스타트업이 에너지 기업·대학과 협업하는 ‘K-GRID 인재‧창업 밸리’를 조성해 나갈 계획이다.

차세대 전력망으로 지역 에너지 분권화도 속도가 붙을 전망이다.

산업부 관계자는 “유럽에서 마을 협동조합이 마이크로그리드를 공동 설치하고 지역발전에 활용하는 것처럼, 주민 참여형 재생에너지 보급과 이익공유 시스템 마련으로 에너지취약지역 마을을 RE100 마을로 전환하는 사례도 다수 출현할 것”으로 내다봤다.

산업부는 차세대 전력망 구축은 정부와 민간의 긴밀한 협력추진 체계가 필요하다고 보고 산업부 2차관을 단장으로 산·학·연·관 협력으로 관계 부처·지자체·유관기관, 외부 전문가 등이 참여하는 ‘차세대 전력망 추진단’을 구성, 로드맵과 세부 추진방안 마련에 착수할 계획이다.

산업부는 차세대 전력망 산업은 대대적인 국내 실증으로 트랙레코드를 쌓으며 보완 과정을 거쳐 새로운 수출산업으로 성장할 가능성이 크고 전력 신산업 스타트업 등 다양한 혁신형 비즈니스 모델이 창출될 것으로 기대했다.