[투데이에너지 장재진 기자] 우리나라의 재생에너지 보급은 지속적으로 확대되고 있지만, 일부 지표에서는 여전히 개선이 필요한 상황이다. 재생에너지 보급을 가로막는 요인중 하나가 전력망 문제이다. 재생에너지 보급을 가로막는 전력망 문제는 매우 복합적이며, 재생에너지 전환의 핵심적인 난관으로 꼽힌다. 이에 재생에너지 보급이 부진한 원인과 활성화 방안을 알아보는 기획기사를 마련했다. 이 기획은 한국에너지경제연구원,에너지기술연구원, 탄소중립녹색성장위원회, 한국에너지공단 신재생에너지센터, 힌국과학기술정보연구원, 통계청 등의 최근 보고서와 관련 자료 등을 기반으로 작성했다. /편집자주
[게재순]
1. 재생에너지 보급 왜 부진하나?
2. 재생에너지 활성화 위해 다각적인 노력 필요
3. 전력망의 재생에너지 수용 능력 강화 위한 주요 정책은?
4. 전력망 현대화 위한 스마트 그리드 구축 사업
신재생 활성화와 전력망 현대화를 위한 스마트 그리드 구축 사업은 한국의 에너지 전환에 있어 매우 중요한 축을 담당하고 있다.
스마트 그리드(Smart Grid)는 기존의 전력망에 정보통신기술(ICT)을 접목하여 전력 생산, 전달, 소비 과정에 걸쳐 양방향으로 정보를 교환하고, 이를 통해 전력 시스템의 효율성, 안정성, 신뢰성을 높이는 지능형 전력망을 의미한다. 이는 재생에너지의 간헐성을 보완하고, 분산 전원을 효율적으로 통합하며, 소비자의 능동적인 전력 사용을 유도하는 데 핵심적인 역할을 한다.
스마트 그리드 구축 사업은 다양한 기술과 시스템의 통합을 목표로 한다.
전력 사용량 데이터를 실시간으로 수집하고 분석할 수 있는 스마트 미터(Smart Meter)를 보급하여, 소비자가 자신의 전력 사용 패턴을 인지하고 효율적으로 관리할 수 있도록 돕는다. 또한, 이 데이터를 기반으로 다양한 에너지 서비스 개발이 가능해진다 .
재생에너지의 간헐적인 발전 특성으로 인한 전력 불균형을 해소하기 위해 ESS를 전력망에 연계한다. 생산된 잉여 전력을 저장했다가 필요할 때 공급하여 전력망의 안정성을 높이는 역할을 한다. 분산에너지 활성화를 통해 대규모 중앙 발전소 중심이 아닌, 태양광, 풍력 등 소규모 분산 전원을 전력망에 효율적으로 연계하고 관리하여 전력 공급의 안정성과 효율성을 높인다 .
전기차 충전 인프라를 스마트 그리드에 통합하고, V2G(Vehicle-to-Grid) 기술을 통해 전기차 배터리를 이동형 에너지 저장 장치로 활용하여 전력망의 유연성을 높이는 사업을 포함한다 .
전력, 가스, 열 등 주택 에너지 사용 데이터를 실시간으로 수집하고 공유하는 빅데이터 플랫폼을 구축한다. 이를 통해 데이터 기반의 새로운 비즈니스 모델 창출을 추진하고 에너지 산업 분석에 활용한다. 소비자가 전력 사용 패턴을 조절하여 전력망 안정화에 기여하고 보상을 받는 수요 반응(DR) 제도 등 소비자 참여를 확대하는 방안도 포함된다..
한국은 세계 최초의 국가 단위 스마트그리드 구축을 목표로 5개 분야에서 기술 개발을 추진하고 있다 .
스마트 그리드 구축 사업의 추진 현황
정부는 스마트 그리드 구축을 위한 다양한 사업과 투자를 진행하며 선도적인 역할을 하고 있다. 한국스마트그리드사업단은 스마트 그리드 관련 사업을 총괄하고 있으며, 에너지 AI 빅데이터, AMI 보급 확산, 분산에너지 활성화, 글로벌 협력 등 다양한 사업을 추진하고 있다 . 이 사업단은 2025년 1분기 스마트그리드 기업경기실사지수 조사 결과를 안내하는 등 활발히 활동하고 있다 .
제주도는 '스마트 그리드 실증단지'를 구축하여 기존의 전력IT 통합실증단지와 녹색에너지 통합실증단지 사업을 통합하는 등 스마트 그리드 기술의 실증 및 확산에 기여하고 있다 .
정부는 2030년까지 민관 공동으로 총 27조 5000억 원을 스마트 그리드 사업에 투입할 계획을 가지고 있다 .
코리아 스마트그리드 엑스포 (KSGE): 매년 개최되는 '코리아 스마트그리드 엑스포'는 스마트 그리드 분야의 최신 기술과 동향을 공유하고, 관련 기업들이 참여하여 분산에너지, 에너지 스토리지, EV 충전 인프라 등을 중심으로 전시 및 세미나를 진행하는 중요한 행사다. 2025년에도 제7차 전력신산업포럼과 함께 개최될 예정이다 .
이처럼 한국은 스마트 그리드 구축을 통해 전력망의 효율성과 안정성을 높이고, 미래 에너지 시스템으로의 전환을 적극적으로 추진하고 있다.
재생에너지 활성화에 스마트 그리드가 필요한 이유
재생에너지의 효율적인 연계 및 통합: 태양광이나 풍력과 같은 재생에너지는 발전량이 날씨나 시간에 따라 변동성이 크고 간헐적이라는 특징이 있다. 스마트 그리드는 이러한 불안정한 재생에너지를 전력망에 효율적으로 연계하고 통합하여, 에너지 낭비를 줄이고 전력 시스템의 효율을 최적화할 수 있도록 돕는다 .
재생에너지는 대규모 발전소뿐만 아니라 소규모로 분산되어 설치되는 경우가 많다. 스마트 그리드는 이러한 분산에너지 자원들을 지능적으로 관리하고 유연하게 전력망에 통합함으로써, 분산에너지 활성화에 기여한다 .
스마트 그리드는 ESS와 연계하여 재생에너지 잉여 전력을 저장하고 필요할 때 공급함으로써, 전력 계통의 안정성을 확보하고 재생에너지 활용률을 높이는 데 필수적인 역할을 한다. 실제로 한국을 포함한 주요국들은 2030년까지 ESS 용량을 대폭 확대하는 목표를 설정하고 있으며, 한국은 1MW 이상 발전사업자의 ESS 설치를 의무화하는 정책을 추진 중이다 .
스마트 그리드는 실시간으로 전력 수요와 공급을 모니터링하고 예측하여, 전력 사용량을 최적화할 수 있도록 돕는다. 이는 특정 시간대에 전력 소비가 몰리는 비효율성을 개선하고, 재생에너지 공급 변동에 유연하게 대응할 수 있게 한다 .
스마트 그리드는 재생에너지의 불안정성을 극복하고 효율적인 통합을 가능하게 하며, 분산에너지와 ESS 같은 미래 전력 시스템의 핵심 요소를 연결하는 지능적인 인프라로서 재생에너지 활성화와 탄소중립 달성에 매우 중요한 역할을 한다.