[산경e뉴스] 주력전원으로 떠오른 태양광발전의 계통안정에 정부가 올인하고 있다.
봄철 초미세먼지 대책일환으로 석탄화력 감발이 시행되고 공 다가오는 하계전력수급 대책 일환으로 전략계통 안정화가 절실해졌기 때문이다.
산업통상자원부는 지난 3일 에너지공기업, 공공기관, 민간전문가 등이 참석한 가운데 재생에너지-전력계통 T/F 회의를 개최하고 대책을 논의했다.
‘경부하기 태양광 설비 밀집 지역에 대한 계통 안정화 방안’ 추진현황을 점검하고 향후 재생에너지의 지속적인 확대가 전망되는 만큼 이를 적기에 수용하기 위한 정책방향에 대해 논의했다.
이날 논의내용은 태양광 인버터 성능개선 추진 현황 및 향후 계획, 태양광 밀집지역 전력설비 점검 실적, 봄철 태양광 설비 밀집지역 계통운영 방안 등 주로 재생에너지 계통안정화에 맞춰졌다.
계통 안정화 방안의 핵심인 태양광 인버터 성능개선의 추진 현황과 향후 계획에 대해서도 점검했다.
한전, 전력거래소, 에너지공단 등 유관기관은 육지 태양광 설비 밀집 지역인 전북‧전남‧광주‧경남 일대의 태양광 인버터가 지속운전성능을 구비할 수 있도록 지난 2월 6일부터 발전사업자를 대상으로 개별적으로 안내해왔다.
태양광은 15GW 이상의 주력전원으로 상장했다. 그러나 전력설비 고장으로 발생하는 저주파수, 저전압에도 불구하고 태양광 설비가 일정시간 계통에서 탈락하지 않음으로써 계통 불안정의 연쇄적인 파급을 방지하는 인버터 성능 개선 필요성이 꾸준히 제기되어 왔다.
전력거래소는 약 1달여간 공공기관 보유 태양광 발전설비 및 500kW 이상 민간 태양광 발전설비의 인버터 성능개선을 중점 추진했다.
봄철 경부하기를 대비하는 3월 말까지의 목표 물량 1345MW 중 약 50%인 661MW에 대해 인버터 성능구비를 완료했다.
남은 기간 동안 목표를 100% 달성할 수 있도록 태양광 인버터 성능구비를 지속 독려할 계획이다.
이와 별도로 한전은 태양광 설비 밀집지역 중심으로 주요 송변전설비 고장을 사전에 예방하기 위한 특별관리 대책을 345kV 변전소 11개, 345kV 송전선로 53회선에 대해 수립, 추진하고 있다.
송변전설비에 대한 사전점검을 월 1회에서 주 2회로 강화하여 지난달 완료했으며 태양광 이용률이 높은 시간대의 송변전설비 조작을 제한해오고 있다.
태양광 등 재생에너지 설비가 급증하면서 발생하는 계통 불안정성은 다른 국가들도 경험하는 공통적인 과정이다.
이를 극복하기 위해서는 재생에너지 발전도 다른 발전원과 마찬가지로 전력계통 안정화에 대한 책임을 가져야 한다.
태양광 인버터 성능개선 등을 지속 추진하면서 ESS 활용, 양수발전 운전, 출력제어 등 계통안정성 제고 방안을 검토하여 '태양광 설비 밀집지역 봄철 계통운영방안'을 3월 중 마련해야 하는 이유다.
현재 국내 사업용 태양광은 지난해 12월 기준, 태양광설비 11.4만개소, 20.9GW가 운전 중이다.
이중 호남지역은 4.5만개소, 8.8GW로 전국 대비 약 40%를 점유하고 있다.
인버터 계통연계기능 현황은 저주파수 기능(FRT)은 한전 자체 사업을 통해 약 10.0GW(48%) 확보했으나 저전압 기능(LVRT)는 약 0.3GW(1.5%) 수준이다.
재생에너지 보급 초기 설비보호를 위해 계통고장 시 자동탈락되도록 규정하고 있다.
국내외 인버터 고장파급 사례에 대응하여 지난 2020년부터 계통연계기능을 확보하도록 관련 규정을 신속하게 개정했으나 기설은 의무화에서 제외됐다.
지난해부터 주파수 안정을 위해 계통운영 상 다양한 조치를 시행하고 있으나 저전압에 따른 고장파급은 기능개선 외 특별한 대책이 없는 상황이다.
지금까지 재생에너지의 변동성 및 간헐성에 대응하기 위해 예측오차 향상, 유연성 설비 확대 등 다양한 정책을 추진했으나 경부하기 전통전원의 발전비중 감소로 전력계통의 계통안정화 역량이 급격하게 저하된 상황에 직면하고 있다.
재생에너지의 계통연계기능 향상과 더불어 그리드포밍 등 전통전원을 대체할 수 있는 계통안정화 신자원 개발을 추진해야 한다.