태양광발전의 여름철 전력수급 기여 현황

태양광발전의 여름철 전력수급 기여 현황

담당부서 전력산업과등록일 2021-08-04

 

태양광발전의 여름철 전력수급 기여 현황

 

▸ 7월 실제 피크시간 전체 태양광발전 비중은 약 11.1%로 추계

 

▸ 태양광발전 변동성 대응을 위한 유연성 자원 확보 추진

 

1. 태양광발전 거래형태

 

□ 풍력 등 타 재생에너지 발전원과 달리 소규모 설비가 많은 태양광발전은 ➊전력시장 참여, ➋한전PPA*, ➌자가용으로 구분된다.

 

ㅇ 전력시장 참여 태양광은 전력공급에 포함되고 있으나, 한전PPA·자가용 태양광은 전력시장 거래없이 한전과 직거래 또는 자체 소비되어 전력시장에서 전력수요를 상쇄하는 것으로 나타난다.

 

* PPA(Power Purchase Agreement, 전력구매계약) : 전력시장을 통하지 않고 전력판매자와 구매자가 전력을 직거래하는 당사자간 계약 방식

 

태양광 발전기 태양광발전 구분 및 용량(‘21.7월)

대규모 태양광발전기 → ➊전력시장 참여 : 5.1GW

소규모 태양광발전기(1㎿ 이하) → ➋한전PPA : 11.5GW

자가용 태양광발전기 → ➌자가용 : 3.7GW(추계치)

 

ㅇ 한전PPA·자가용 태양광발전이 여름철 전력소비가 집중되는 14~15시 실제 총수요를 상쇄함에 따라, 전력시장 수요상 여름철 전력피크 시간은 과거 14~15시(‘10~’16년)에서 16~17시(‘17년∼)로 이동하고 있는 것으로 나타나고 있다.

【실제 총수요】 【전력시장 수요】

 

 

 

2. 태양광 발전량 추계

 

□ 전력시장外 태양광(한전PPA·자가용) 발전량을 추계한 결과, 7월중 기온이 높은 실제 피크시간(14~15시) 태양광발전 비중이 총 수요의 약 11%를 기록한 것으로 추산되었다.

 

【태양광발전 추계방식】

① 전력시장에 참여하고 있는 태양광발전의 지역별·시간별 이용률 도출

: 시장참여 태양광 발전량 ÷ 시장참여 태양광 설비용량

 

② 한전PPA 설비용량에 상기 이용률을 반영하여 한전PPA 발전량 추계

: 시장참여 태양광 이용률 × 한전PPA 설비용량 × 발전효율 조정계수(1.05)

 

③ 기상상황이 유사한 맑은날과 흐린날의 전력수요 차이로 설비용량을 추계한 후 태양광 시간별 이용률을 반영하여 자가용 태양광 발전량 추계

 

【전력시장 참여 태양광발전의 시간대별 이용률 (7월 기준(주말제외))】

 

【태양광 평균 발전량 및 총수요 (단위: MW, 7월 기준(주말제외))】

14~15시 16~17시

전력시장 內 수요 83,479 85,236

(전력시장 참여) 태양광발전량 2,433 1,488

비중 2.90% 1.70%

전력시장 內+外 수요 91,164 89,849

(전력시장 참여+한전PPA+자가용) 태양광발전량 10,118 6,102

비중 11.10% 6.80%

 

【태양광발전의 시간대별 평균 발전량 (단위: MW, 7월 기준(주말제외))】

 

 

ㅇ 현재 전력시장에서 계측되고 있는 피크시간(16~17시)의 태양광발전 비중은 약 1.7%이지만 전력시장外 한전PPA·자가용 태양광발전까지 포함하는 경우 실제 피크시간(14~15시)의 태양광발전 비중은 약 11.1%로 추계(전력거래소)되고 있다.

 

3. 시사점 및 향후 계획

 

□ 그간, 산업부는 한전PPA 등 전력시장外 태양광 증가에 따른 재생에너지 변동성, 수요예측 오차 등을 감안하여, 장기 전력수급계획은 설비예비율 17~22% 수준으로 발전설비 계획을 수립·대응하고, 단기 계획은 추가예비자원(’21년 하계, 8.8GW)을 확보하여 대응하고 있었다. 

 

ㅇ 향후, 안정적 전력수급을 위해 태양광발전 등 재생에너지 확대, 전기화 수요 등 환경변화 등을 종합 고려하여 보다 정교한 전망 및 관리체계를 보완·개선해나갈 계획이다.

 

□ 우선, 산업부는 전력시장 참여 태양광발전에 더하여 전력시장外 추계한 한전PPA·자가용 태양광발전을 포함한 전체 태양광발전 통계를 일·월별 산출·공개하여 태양광발전의 전력수급 기여 현황을 보다 명확하게 검토해 나갈 계획이다.

 

ㅇ ’전력정보‘ 앱을 통해 시간별 추계통계를 익일 공개(8월중)하고, ’전력통계월보‘를 통해 월별 추계통계를 공개할 예정이다.

 

ㅇ 아울러, 보다 정확한 추계*를 위해서 한전PPA 태양광의 실시간 정보제공장치를 설치 지원** 등을 통해 확산하고, 자가용 태양광의 설비현황 및 발전량 실적 관리체계를 구축해 나갈 계획이다.

 

* 실제 전력구입량과 한전PPA 태양광발전 거래소 추계치의 오차율은 약 3~5% 수준 

** 그린뉴딜 사업의 일환으로 총 4,573개소 5.5GW 대상 기존 설비에 실시간 정보제공장치 설치 지원, 향후 신규설비는 정보제공장치를 설치해야 한전PPA 거래 가능

 

ㅇ 중장기적으로 발전량 취득을 확대하면서 전력거래소를 중심으로 실시간 정보취득체계를 일원화하여 재생에너지를 통합적으로 관리해 나갈 계획이다.

 

□ 또한, 태양광발전량은 전국적으로 흐리고 비가 온 기간(7.5~7.7일)이 맑은날에 비해 하락하는 변동성이 발생하고 있는바, 이에 대응하기 위해 ESS·양수발전·수요반응자원 등 유연성 자원을 확보하여 전력수급을 안정적으로 관리해 나갈 계획이다.

 

【7월 태양광발전 이용률 및 발전량 비중(주말제외, 총수요 기준)】

태양광발전 이용률 태양광발전량 비중

14~15시 16~17시 14~15시 16~17시

7월전체(주말제외) 49.80% 30.10% 11.10% 6.70%

7.5~7일(흐리고 비) 21.10% 10.90% 5.30% 2.70%