[투데이에너지 송명규 기자] 신재생 혁명은 미래아닌 현재 진행 중

신재생에너지분야의
4차 산업혁명은 쉽게 말하자면 태양광, 풍력 등 신재생에너지를 설치해서 생산한 에너지를 얼마나 효율적으로 송·배전하고 전력수급으로 활용할 수 있느냐로 볼 수 있다.

현재의 화석연료 중심의 에너지시장은 그 필요성에 의해 신재생에너지 중심으로 패러다임 전환이 이뤄질 것으로 보이는 상황에서 기존 에너지들이 구축했던 에너지수급 및 공급체계를 이끌어갈 수 있도록 바꿔야 하는 것이다. 그 과정에 IoT 등 신기술들을 통해 얼마나 효율적으로 자리잡게 될 것이냐에 달려 있는 것이다.

현재 세계 에너지공급의 절반 이상을 총인구의 1/7이 사용하고 2/7는 전기를 사용하지 못하고 있다. 전기가 들어가지 못하는 비계통 지역은 신재생에너지와 같은 분산전원이 전기 공급에 큰 역할을 하는 추세다.

즉 태양광 및 풍력으로 지역에서 에너지를 생산하고 소비하는 것이 전력공급의 핵심요소로 자리잡고 있는 것이다.

전문가들은 에너지분야에서 미래사회의 핵심요소는 우선 신재생에너지로의 전환이고 2번째는 모든 건물이 현장에서 신재생에너지를 생산할 수 있는 미니발전소로 변환되는 것을 손꼽고 있다.

즉 현재의 중앙집중식 전력공급 방식에서 분산형 발전방식으로 진화해나가는 것이 3차 산업혁명으로 진행 중이며 4차 산업혁명까지 이끌어낼 핵심이라는 것이다.

또한 모든 건물과 인프라 전체에 수소저장 기술 및 여타의 저장 기술을 보급해 불규칙적으로 생성되는 에너지를 보존하고 인터넷 기술을 활용해 모든 대륙의 전력그리드를 인터넷과 동일한 원리로 작동하는 스마트그리드로 전환하는 것이 4차 산업혁명의 주된 진행과정이 될 것으로 기대된다.

즉 인터넷으로 정보를 주고받는 것처럼 에너지도 많은 곳에서 적은 곳으로 실시간 거래를 하게 될 것이며 그 주력은 태양광, 풍력 등 신재생에너지원이라는 것이다.

기술개발없이 혁명은 없다
우리나라는 다른 나라보다 작은 국토 면적, 높은 산지비율, 수자원 및 풍황 부족 등으로 인해 신재생에너지 공급가능 잠재량이 적은 편이다. 따라서 우리나라에 적합한 한국형 신재생에너지 개발이 필요하다. 즉 우리나라는 건물이 많고 밀집돼 있으므로 소형 규모의 태양광발전을 하기에 적합하다.

특히 반도체 기술과 배터리 기술이 발전해 있으므로 태양광과 ESS(Energy Storage System)를 결합한 모델을 적극적으로 확산할 필요성이 높다. 또한 건물 외벽에 설치할 경우 잠재량이 더욱 커지기 때문에 창호, 벽 등 건물 외벽에 설치할 수 있는 태양광 기술을 더욱 발전시키고 사업화해야 한다.

특히 현재의 원가에 못 미치는 전기요금은 화석연료 소비를 지속적으로 증가시켜 비싼 신재생 전력의 보급을 저해하고 있다. 독일, 이탈리아, 스페인의 전기요금은 한국보다 2~3배 높은 실정이다.

따라서 일반 소비자가 태양광 등 신재생설비를 설치할 충분한 유인책이 필요하다. 즉 신재생에너지 육성을 위한 제도의 개선이 시급하다고 할 수 있다.

신재생 확대, 분산형 기반구축이 관건
ICT 융복합 기술과 에너지인프라를 통합해 에너지소비를 최적화하고 안정적 수급체계 구현이 집중과제다. 또한 신재생에너지와 ESS, EMS, 빅데이터를 결합한 지역 단위의 분산형 수급시스템 도입이 4차 산업혁명의 성공을 좌우할 것으로 보인다.

에너지공급사는 공급에서 서비스까지 포괄하는 방향으로 영역을 확대해 나갈 것으로 보이며 ICT, 제조업 등의 유입 확대를 통해 경쟁력 강화를 추진해 나갈 전망이다.

특히 마이크로그리드 및 분산형 전원관리시스템 구축을 위한 과제를 해결해나가기 위한 집중관리가 시급하다. 마이크로그리드 활성화에 필요한 전력망 운영과정을 단순화하고 풍력, 태양광 등 기후조건에 크게 좌우되는 신재생설비의 효과적 관리시스템이 필요하다. 기상 및 GIS 데이터 분석 등을 병행해 신재생에너지 발전량을 예측할 수 있는 시스템도 미래에 신재생에너지 확대를 좌우할 기술요건으로 주목된다.

여기서 주목할 점은 현재까지 마이크로그리드, 신재생에너지 등 경제성이 나오지 않아 기술확산이 어려운 경우가 많다.

이에 태양광, 소형풍력, 전기차, 에너지저장장치를 기반으로 하는 중개·거래시장의 개설과 운영을 통한 활성화가 소규모 발전사업자들의 경제성 확보를 지원하고 더 많은 신재생에너지에 대한 기술투자를 이끌어올 것으로 보인다.

분산형 전원방식 구축을 통해 신재생에너지분야의 산업혁명을 이끌어내기 위해선 향후 거래소를 통한 분산자원 중개시장 개설 이외에 별도의 사업자들이 지역에서 직접 거래(P2P)를 할 수 있는 정책·환경 마련도 중요한 요소다.

이에 따라 소규모 신재생에너지 사업자와 투자를 늘려나가기 위한 정부 주도의 인센티브 확대를 통해 초기 신재생에너지시장을 활성화하려는 노력이 향후 신재생에너지분야의 4차 산업혁명 주도를 보장할 수 있다는 것이다. 특히 현재 미국에서 신재생에너지로 전력을 생산할 경우 세액을 환급해주는 PTC제도나 발전시설에 투자할 경우 지원을 받는 ITC제도와 같이 지속적인 투자를 이끌어낼 당근이 신재생에너지의 미래와 4차 산업혁명 성공 여부를 결정할 것으로 주목된다.

누구나 에너지를 파는 세상 눈앞
신재생에너지의 4차 혁명을 주도할 분산형 전원 구축의 가장 혁신적인 아이템으로는 단순히 소비자가 생산을 통해 전기료만 아끼는 것이 아닌 직접 생산한 전력을 판매하는 생산자 역할까지 맡게 되는 에너지 프로슈머 사업이 있다.

정부는 올해부터 아파트 단지나 단독주택, 빌딩 등에 설치된 태양광·풍력장비에서 생산된 소규모 전력을 자유롭게 팔 수 있는 에너지 프로슈머 전력거래시장을 신설·운영할 계획이다.

에너지프로슈머는 태양광에너지 발전으로 얻은 잉여전력을 다른 가정에 팔아서 소규모 전력거래를 가능하게 만든 제도다. 한국전력은 지난해 3월부터 이웃간 전력거래실증사업을 진행하고 있는데  이는 다양한 에너지 수요관리 시장제도를 도입해 합리적인 공급-수요 밸런스를 이루려는 노력으로서도 바람직하고 그동안 정체됐던 스마트그리드시장에도 청신호를 줬다.

사실 분산자원 거래시장이 개설됐음에도 불구하고 그동안 일정 규모 이하의 적은 전력은 전력시장에서 거래되지 못했다.

반면 에너지 프로슈머시장이 열리면서 앞으로는 일반 가정에서 생산한 전기도 시장에서 팔 수 있게 됐다.

프로슈머는 직접 쓰고 남는 전력을 이웃 가구에 판매하고 누진제로 인해 전기요금 부담이 컸던 집은 싼 가격에 전력을 살 수 있어서 양 가구 모두 전기요금 절감 효과를 누릴 수 있다.

이러한 제도적 기반을 바탕으로 정부는 2030년까지 에너지 프로슈머 사업을 전국으로 확산시킬 방침이다. 이를 위해 대학·산업단지·도서지역을 대상으로 마이크로그리드사업을 대폭 확대한다.

스마트기술, 유지보수를 스마트하게바꾸다
풍력과 태양광 등 신재생에너지를 효율적으로 운용하기 위해 가장 중요한 분야는 유지보수를 총괄적으로 진행하는 체계다. 대국민수용성을 높이는 차원에서도 철저한 유지보수 체계 구축은 중요한 부분이며 특히 최신 스마트기술을 통해 안정적으로 관리할 수 있는 시스템이 눈길을 끌고 있다.

()로맥스테크놀로지코리아(이하 로맥스)는 지난 2015년 정부의 신재생에너지 연구개발지원사업을 통해 풍력발전기 O&M스마트플랫폼을 개발했다.

미국 최대 풍력발전단지 중 하나인 윈디플랫풍력발전단지의 진단프로젝트를 진행하고 있는 EDF Renewable Service사에서 로맥스의 개발제품을 사용해 풍력발전단지 전체 500MW 262MW에 해당하는 114기의 정밀진단을 수행하는데 성공했다.

로맥스의 풍력발전기O&M스마트플랫폼은 비숙련작업자도 숙련된 작업자와 동일한 프로세스상에서 풍력발전기의 건강상태평가를 수행할 수 있는 풍력발전기정밀진단모듈인 소프트웨어 어플리케이션과 풍력발전기 드라이브트레인의 진동데이터를 수집 및 분석할 수 있는 전용DAQ(Data Acquisition System) 하드웨어로 구성돼 있다.

또한 언제 어디서든 접속해 실시간 통합서버와의 데이터연동을 가능하게 함으로써 작업자의 중복업무를 줄여주고 작업효율향상에 기여했다는 평가를 받으며 실제 현장의 작업자들로부터 큰 호응을 얻고 있다. 

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