[공학저널 김하늬 기자] 에너지 공급 패러다임의 변화는 전 세계적인 추세다. 전력에너지를 중심으로 한 ‘중앙집중형’에서 재생에너지의 도입으로 인한 ‘분산전원’으로 변화가 확산되고 있는 것이다.
중앙집중식 전력 생산·공급 방식의 사회적 갈등과 리스크 관리의 취약성 등으로 분산에너지에 대한 요구는 점차 높아질 전망이다.
특히 가상발전소(VPP)는 재생에너지 기반 분산자원 확산으로 인한 전력계통 불안정성을 해소하는 강력한 수단으로 떠오르고 있다. 재생에너지 확산에 따른 전통산업 구조 변화에 대한 전환의 도구로 자리 잡고 있는 것이다.
이러한 VPP는 전력시장·계통운영에 참여를 목적으로 전력망 내에 산재돼 있는 다양한 유형의 분산자원을 ICT·자동제어기술을 통해 통합제어하고 하나의 발전기처럼 운영하는 통합관리시스템이다. 임의의 분산자원을 연결해 종전의 발전소와 같은 역할을 하는 가상의 발전소라고 할 수 있다.
분산된 에너지원들을 끌어 모아서 지능적인 수요반응 능력(intelligent demand)과 함께 사용자의 전력부하에 대응하는 VPP는 장·단기적으로 에너지 서비스에 대한 고객의 수요를 충족시키도록 수요측과 공급측 자원의 통합적인 운영이 요구될 것으로 예측되고 있다.
이는 양질의 데이터를 기반으로 한다. 데이터의 효과적 활용을 위해 소프트웨어 시스템을 이용해 발전, 에너지 저장, 수요 절감 등에 관련된 다양한 자산을 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 것을 목표로 한다.
VPP 시장은 오는 2025년까지 총 45000MW 이상의 용량을 확보 할 것으로 예상되고 있다. 특히 아시아 태평양 시장은 2018년 948MW, 2020년 2359MW, 2025년 16663MW의 용량을 가질 것으로 예측되고 있다.
하지만 국내 VPP 시장은 이제 시작단계로 아직까지 제대로 운영되지 못하고 있는 것이 현실이다.
가천대학교 전기공학과 손성용 교수(사진)는 “VPP는 전통 발전소의 경제적 대체가 가능한 기술로, 사회적 수용성이 높은 새로운 자원으로 성장할 것”이라며 “독일은 이미 12GW 규모의 VPP 사업자가 존재하는 만큼 에너지 신산업 잠재성이 높은, 검증된 사업”이라고 설명했다.
국내 VPP 활성화 방안 중 하나로 최근 손 교수는 한국형 VPP인 ‘통합형 분산발전소(IDPP)’ 도입을 제안하기도 했다. 혁신적 산업과 기업이 발현될 수 있는 환경과 제도가 필요한 만큼, 산업융합적 모델이 필요하다는 것이 그의 생각이다.
통합형 에너지신사업자인 IDPP의 법적 지위는 발전사업자가 될 수도 있고 에너지신사업자가 될 수도 있다.
각종 인센티브와 서비스를 집중 지원하거나 IDPP에 신재생 확산과 안정화의 의무를 부여하는 대신, 송배전계통 제약해소를 위한 출력 조정으로 부가수익을 확보할 수 있도록 하면 연간 10조원 정도의 IDPP 시장을 형성할 수 있다는 것이 그의 설명이다.
그리고 이를 위해 정부는 전력시장과 보조서비스 시장 등 제도를 개선해 IDPP의 시장 참여를 유도해야 한다는 점과 한전도 배전망을 지능화하고, 플랫폼화해 배전계통단에서 재생에너지를 감시·제어해야 한다는 조건이 붙는다.
손 교수는 “계통수용성이 분산에너지 확산의 걸림돌로 여겨지고 있는 만큼, VPP는 분산에너지 확산을 촉진하면서 수용성도 강화할 수 있는 강력한 수단이 될 것”이라며 “전력산업 혁신과 신산업 발현을 위한 수단으로서 VPP의 적극적인 반영이 필요하다”고 강조했다.
그는 이어 “아직까지 VPP 관련 제도가 제대로 마련되지 않아 실증으로밖에 하지 못하는 상황에서 본 정책으로 이어질지가 관건”이라며 “인프라 사업이라는 측면에서는 기존 규제가 많고, 새로운 산업이라는 측면에서는 오히려 규제가 없다 보니 혼란을 겪고 있는 사업자가 많기 때문에 이를 해소하기 위한 정책 마련이 시급하다”고 덧붙였다.
