2050 탄소중립, 분산에너지 시스템으로 뒷받침한다-｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣ 발표

2050 탄소중립, 분산에너지 시스템으로 뒷받침한다-｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣ 발표

 

담당부서분산에너지과 등록일2021-03-03

 

 

2050 탄소중립, 분산에너지 시스템으로 뒷받침한다!

- ｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣을 발표

- 제주도부터 분산에너지 시스템의 성공사례 창출을 기대

【 행사 개요 】

□ 산업통상자원부(장관 성윤모, 이하 ‘산업부’)는 3.3일 제주도 신재생에너지 홍보관에서 ｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣을 발표하였다.

ㅇ 이날 행사는 산업부, 민주당 탄소중립 특별위원회, 제주도청이 공동으로 주관하고 한전, 한난, 전력거래소, 에너지 공단 등 관계기관이 참여하였다.

 

< 행사개요 >

 

‣ 일시/장소 : ’21.3.3일(수), 15:00~16:00 / 제주도 신재생에너지 홍보관

‣ 참석자 : 산업부 장관, 민주당 2050탄소중립 특위 위원*, 제주도지사, 한전 사장, 한난 사장, 에너지공단 이사장 등

* 김성환, 김영배, 김원이, 신영대, 신정훈, 윤건영, 이소영, 양이원영, 이용빈, 이원택, 위성곤 의원 등

‣ 주요내용 : ｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣, ｢제주도 CFI 추진현황 및 계획｣ 발표 등

【 대책 수립 배경 및 경과 】

□ 분산에너지란 중소규모의 재생에너지, 열병합발전, 자가발전, ESS, 수요자원 등으로 수요지 인근에서 생산되어 해당 지역에서 소비되는 에너지로,
□ 대규모 발전소 및 송전선로 건설 관련 사회적 갈등 증가로 수요지 인근에서 생산·소비되는 분산에너지에 대한 사회적 요구가 증대되었다.

□ 이에 정부는 ｢제3차 에너지기본계획｣*(‘19.6), ｢2050탄소중립 추진전략｣**(’20.12)을 통해 분산형 에너지 시스템으로의 전환을 목표로 제시하였고,

* 재생에너지·집단에너지·연료전지 등 분산형 전원 발전량 비중을 ‘40년 30%로 확대
** 재생에너지의 변동성 대응을 위한 송·배전망 확충, 자가소비 활성화 등 분산형 에너지 시스템 확산

ㅇ 산업부는 ｢분산에너지 포럼｣ 개최*, 정책연구 수행**, 지자체·업계 설명회 등을 통한 의견수렴, 당정협의를 통해 ｢분산에너지 활성화 로드맵｣을 마련중에 있다.

* 산·학·연 전문가가 참여하여 구체적 의제에 대해 논의(‘19.9월~’20.6월, 7차례)
** ｢분산에너지 활성화 로드맵｣ 마련을 위한 정책연구용역 수행(‘19.11월~’20.10월, 에경원)

□ ｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣은 재생에너지 비중이 높아 분산에너지 시스템이 긴요한 제주도의 상황을 고려, ｢분산에너지 활성화 로드맵｣의 내용 중 단기 추진이 가능한 대책을 담았으며,

* 연도별 제주 재생E 출력비중 : [‘15] 9.3% → [’17] 13.2% → [‘19] 14.4% → [‘20] 16.2%

ㅇ 추후 시장제도 개선 방안, 인센티브 제도 구축 등 중장기 제도개선 방향을 종합한 ｢분산에너지 활성화 로드맵｣을 발표할 예정이다.

【 대책의 주요 내용 】

□ 산업부는 ‘지역이 주도하는 분산에너지 시스템 구축’이라는 목표 하에, 이를 달성하기 위한 주요 대책으로 ①지역 주도의 에너지 시스템 실현, ②분산형 에너지 인프라 구축, ③제주지역 재생에너지 출력 최소화 방안을 마련하였다. 주요 세부추진과제는 다음과 같다.

[과제 ① : 지역 주도의 에너지 시스템 실현 ]

ㅇ 먼저, 마을內 다양한 분산전원을 보급·연결하고 지역 특성을 반영한 다양한 에너지 체계를 구축할 수 있도록 맞춤형 마이크로그리드 사업을 추진할 예정이다.

- 예를 들어, 충남 홍성군 원천마을은 축산분뇨를 바이오가스로 전환하여 에너지를 생산하고 이를 인근에서 소비하고 있음.

- 이러한 사례를 제주도 내에서도 발굴하고 지원할 예정임.

ㅇ 지역의 에너지 이행 역량을 강화하기 위하여 지역 에너지 센터를 설립하고, 산업부, 지자체, 전문기관과 협업하여 지역에너지 계획을 고도화해 나갈 예정이다.

ㅇ 또한 분산에너지 비중이 높아 분산자원의 체계적인 관리가 필요한 지역을 분산에너지 특구로 지정하여, 통합발전소*·배전망운영자제도** 실증, 생산자·소비자간 직접 거래 등 전력거래 특례 등을 허용할 계획이다.

* [VPP; Virtual Power Plant] 일정규모 이상의 분산에너지를 통합하여 전력시장에 입찰 참여하는 통합발전소
** [DSO; Distribution System Operator] 배전망에 연계된 재생에너지 발전소 등에 대한 제어와 급전, 시장운영 등을 담당하는 운영자

[과제 ② : 분산형 에너지 인프라 구축]

ㅇ 재생에너지 변동성 완화를 위해 150MW 재생에너지 추가 수용이 가능한 계통안정화 ESS 23MWh를 ‘21년에 제주도부터 우선 구축할 예정이다.

ㅇ 재생에너지 잉여전력을 해소할 신규 유연성 자원으로, 잉여전력을 수소로 전환하는 ①P2G 기술, 열로 전환하는 ②P2H 기술, 전기차를 ESS로 활용하는 ③V2G 기술 등을 제주도에서 실증할 예정이다.

* [P2G; Power to Gas] 재생에너지 잉여 전력을 연료형태(가스)로 전환[V2G; Vehicle to Grid] 전기차의 배터리를 에너지저장장치(ESS)처럼 활용, 전력계통에 연계[P2H; Power to Heat] 전기보일러·히트펌프 등을 활용, 재생에너지 잉여전력을 열에너지로 전환
ㅇ 이와 더불어, 잉여전력을 소비하면 인센티브를 제공하는 플러스 DR제도*를 제주도에서 이번달부터 도입하여, 시장메커니즘을 통해 잉여전력 문제를 해소해나갈 예정이다

* 수요반응 제도(DR : Demand Response) : 일반적인 DR은 피크수요 시기에 전력수요를 절감하나, 플러스 DR은 잉여전력이 발생할 것으로 예상되는 시간에 전력을 사용하는 제도

ㅇ 또한, 제주도부터 재생에너지 발전기(100kW 이상)에 정보제공장치를 설치하고, 이를 토대로 재생에너지 예측·제어가 자동적으로 이루어지는 재생에너지 통합관제시스템을 구축할 예정이다.

[과제 ③ : 제주지역 재생에너지 출력제어 최소화 방안]

ㅇ 제주도內 재생에너지 증가로 전력수요를 초과하는 전력공급이 발생함에 따라 재생에너지 출력 제어도 불가피하게 증가*하는 바, 이를 최소화하는 방안도 추진 중이다.

* 연도별 제주 출력제어 추이(제어횟수/제어량)[‘15] 3회/152 → [’17] 14회/1,300 → [‘19] 46회/9,223 → [’20] 77회/19,449

ㅇ 제주-육지간 #1, #2 HVDC는 육지에서 제주도로만 전력을 보냈으나, 역송성능을 확보하여 제주도내 잉여전력을 육지로 전송할 예정이며, ‘21년 제주도내 재생에너지 수용능력이 최대 342MW까지 증가할 전망이다.

ㅇ 나아가 제주-육지간 전력수급 상황에 따라 실시간 양방향 전송이 가능한 #3 HVDC를 ‘22년말에 준공하면, 제주도내 재생에너지 수용량은 400MW가 추가될 예정이다.
【 향후 계획 】

□ 산업부는 금번 ｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣을 차질없이 이행하기 위해 ‘제주 에너지 협의회*’를 구성·운영할 계획이며,

* 산업통상자원부, 제주도청, 전력거래소, 한국전력공사, 에너지공단 등 참여
** 주요안건 : 지역 주도의 분산에너지 활성화 대책 후속조치 점검 및 추진

ㅇ 시장제도 개선 방안, 인센티브 제도 마련 등 중장기 제도개선 방향을 포함한 ｢분산에너지 활성화 로드맵｣을 상반기내 수립·발표할 예정이다.

ㅇ 추후 분산에너지 시스템으로 전환을 제도적으로 뒷받침할 법적 근거인 ｢분산에너지 활성화 특별법｣ 제정도 검토하여 추진할 예정이다.

붙임 1. ｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣ 발표 계획
2. 신재생에너지 홍보관 현황3. ｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣

붙임1

｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣ 발표 계획

□ (목적) 제주도의 재생에너지 출력제어 등의 문제를 해결하기 위해 제주도부터 ‘분산에너지 시스템’으로의 전환을 선언

ㅇ 이를 추진하기 위한 단기 전략으로 ｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣을 발표

ㅇ 이와 더불어 ｢CFI(Carbon Free Island) 추진현황 및 계획｣도 함께 발표

□ (일시 / 장소) 3월 3일(水) 15:00 / 제주도 신재생에너지 홍보관(구좌읍)

□ (주최) 민주당 2050탄소중립 특별위원회·산업통상자원부·제주도청

□ (참석자) 산업통상자원부 장관, 민주당 2050탄소중립 특위 위원*, 제주도지사, 한전 사장, 한난 사장, 에너지공단 이사장 등

* 김성환, 김영배, 김원이, 신정훈, 이소영, 양이원영, 이용빈, 위성곤 의원 등

□ (세부일정)

시간
내용
비고
15:00~15:05
‘5
참석자 소개
· 사회자
15:05~15:25
‘20
모두발언
· 탄소중립 실행 위원장
· 산업부 장관· 제주도지사
· 위성곤 의원
15:25~15:40
‘15
｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣ 발표
· 에너지자원실장
15:40~15:55
‘15
｢제주도 CFI 추진현황 및 계획｣ 발표
· 제주도청
15:55~16:00
‘5
마무리
· 사회자

붙임2

신재생에너지 홍보관 현황

□ 개요

❍ 주소: 제주시 구좌읍 행원리(제주시 동지역)

❍ 건축연면적/부지면적: 2,863.13㎡(지상 2층) / 25,161㎡(7,600평)

❍ 홍보 콘셉트: CFI 기술체험 문화 플랫폼,

❍ 주요내용: CFI 체험공간, 스마트에너지시티, CFI 2030 글로벌 에너지의 미래 조성

□ 홍보관 구성

 

 

□ CFI 콘텐츠 구성

 

CFI 조형물
가파도 마이크로그리드관

신재생에너지 풍력에너지관
태양에너지관

해양·폐기물·바이오·지열·수력에너지관
스마트그리드관

스마트시티챌린지관
제주형 그린뉴딜, CFI 2030 미래

붙임3

｢지역 주도의 분산에너지 활성화 대책｣

 

1

추진배경

ㅇ (탄소중립 달성) 2050 탄소중립 달성*을 위해서는 수요지 인근에서 에너지를 생산·소비·거래하는 분산에너지 시스템 구축이 필수적

* ｢2050 탄소중립 추진전략｣(‘20.12) : “재생에너지의 변동성 대응을 위한 송·배전망 확충, 자가소비 활성화 등 분산형 에너지 시스템 확산 추진”

- 석탄·원자력 등 대규모 발전·송전 시스템을 통해 에너지를 공급하는 체계에서 태양광·풍력 위주의 시스템으로의 전환이 필요

ㅇ (제주도 현황) 제주도에서는 ｢탄소없는 섬*(CFI : Carbon Free Island)｣ 추진으로 재생에너지·전기차 등 친환경 자원**이 빠르게 확산

* 2030년까지 해상풍력 2.3GW, 태양광 1.4GW 설치 → 탄소 배출이 없는 섬을 조성

** 연도별 제주 재생E 출력비중 : [‘15] 9.3% → [’17] 13.2% → [‘19] 14.4% → [‘20] 16.2%연도별 제주 전기차 대수 : [’15] 2,369 → [’17] 9,206 → [’19] 18,178 → [’20] 21,285

- 재생에너지 확대로 인한 변동성·간헐성 문제를 해소하기 위하여 전기차·히트펌프 등 신규 유연성 자원의 개발 및 확대가 필요

- 특히, 지속 증가 추세인 출력제어 문제* 등을 해결하기 위해서는 기존의 에너지 시스템에서 분산형 에너지 시스템으로의 전환이 시급

* 연도별 제주 출력제어 추이(제어횟수/제어량)[‘15] 3회/152 → [’17] 14회/1,300 → [‘19] 46회/9,223 → [’20] 77회/19,449

 

< 제주도 출력제어 예시(‘20.10.23) >

하루 총제어량
: 698MWh

제어횟수·시간
➊ 2:08~4:38 (2.5시간)
➋ 9:15~16:55 (7.7시간)
➌ 19:04~20:36 (1.5시간)

 

⇒ 제주도부터 분산형 에너지 시스템으로의 성공적인 전환 사례를 창출하고, 이러한 시스템을 전국적으로 확산할 필요

【 참고 : 재생에너지 확대에 따른 단계별 과제 】

 

 

□ IEA는 전통적인 전력계통에 변동성 재생에너지(VRE)를 수용하는 과정에서 단계별 도전과제에 대해 정책 제언(‘17년)

* VRE : Variable Renewable Energy / IEA : International Energy Agency

ㅇ 재생에너지의 성공적인 전력계통 연계를 위해서는 향후 VRE 비중에
따라 도전과제 해소를 위한 전략 및 계획 수립 필요

ㅇ ‘20년 제주도 재생에너지의 비중은 16.2%로 3단계에 위치 ⇒ 유연성 자원의 확대, 출력제어 시스템 고도화 필요

< 변동성 재생에너지 비중에 따른 전력계통 특징 및 도전과제('17, IEA) >

구분
VRE 비중
전력계통 특징
도전과제
1단계
3% 이내
 VRE가 전체 계통에 미치는 영향 없음
⦁Grid Code에 추가사항 고려
⦁국지적 계통영향 검토
⦁VRE의 계통영향이 거의 없는 상황
⦁접속점 근처 국지적 계통에 일부 영향
2단계
3~15%
 VRE에 의한 영향 인지
⦁혼잡관리&Grid Code 개선
⦁출력예측 시스템 도입 검토
⦁VRE를 고려한 급전계획
⦁계통운영자가 VRE 용량으로 인한 영향을 인식
⦁VRE 수용을 위해 계통운영 패턴의 변화
3단계
15~25%
 유연성에 대한 우선 고려
⦁유연성 자원의 확대
⦁출력예측 시스템
⦁송전-배전 운영자간 협조
⦁높은 불확실성과 변동성으로 유연성 자원 중요
⦁순부하 변동성 확대 및 빈번한 역조류 발생
4단계
25~50%
 전력계통 안정도의 중요성 증대
⦁계통관성 확보가 최우선 과제
⦁VRE의 계통신뢰도 기여
⦁VRE가 수요의 100%를 담당하는 시간 발생
⦁VRE가 계통 안정도에 영향을 미치는 상황
⦁넓은 범위의 계통 보강, 복원력 강화요구
5단계
-
 VRE 발전이 구조적으로 남아도는 상태
⦁최종소비 부문의 전기화
⦁장주기 공급 과잉ㆍ부족
⦁수요초과 공급 및 대규모 출력제어(Curtailment) 발생
6단계
-
 VRE 공급과 수요간 계절적 불균형
⦁전력의 변환/저장 기술
(Gas & Hydrogen)
⦁계절수요 저장수단
⦁계절에 따라 수급부족 현상 발생
⦁저장장치&수요반응 가능량을 초과한 공급부족 발생

 

 

2

분산에너지 시스템으로의 전환

 

1

지역 주도의 에너지 시스템 실현

 

 

1-①
맞춤형 마이크로그리드 실증

ㅇ (배경) 기초지자체 단위 에너지 자립률, 신재생 설비 보급현황 등 지역차원의 에너지 역량이 상이한 상황

- 기초지자체는 주민과 가장 가까운 행정구역인 만큼 이를 활용한 분산에너지 활성화는 보다 직접적인 효과 창출 가능

ㅇ (추진방향) 마을단위 다양한 분산전원을 연결한 개방형 전력플랫폼을 개발·운영하여 마을별 다양한 상향식(Bottom-up) 분산에너지 시스템 구축

* 마을단위 마이크로그리드 사업(‘21~’24년, 291억원), 도서지역 마이크로그리드 사업(‘21~’25년, 1,300억원)

- (주요내용) ➊농촌형·도시형·도서형 등 맞춤형 마이크로그리드 추진, ➋개방형 전력플랫폼 운영, ➌지역단체를 통한 실증사업 컨설팅·운영

* 마을 내 AMI·태양광 보급, 농촌의 바이오가스 발전 활용, 마을단위 내 전력 생산자·소비자·서비스 제공자간 전력거래 및 새로운 전력서비스 실증 추진 등

1-②
지역의 에너지 역량 강화

ㅇ (배경) 지역 주도의 분산형 에너지 시스템 구축을 위해서는 지역의 에너지 정책 이행역량 및 계획역량을 강화할 필요

ㅇ (추진방향) 지역주도의 에너지전환 및 그린뉴딜 실현을 위한 거점으로서의 지역에너지 센터* 설립·운영 및 지역에너지계획 고도화** 지원

* ➊중앙정부‧지자체의 에너지사업 위탁 운영, ➋정책‧사업 기획, ➌홍보‧교육, ➍지방정부 및 지역기관과 네트워크 구축 등 지원('21~'22년, 50억원)
** 17개 광역지자체의 지역에너지 계획(‘20.5월 확정)의 내실화를 위한 이행평가·환류체계 구축(에공단-에경연-산업부-지자체간 협업)

1-③
분산에너지 특구 지정을 통한 성공사례 창출

ㅇ (현황) 전력계통 안정성 확보를 위한 혁신기술 실증(VPP 등)이 필요하나 스마트그리드 실증단지, 규제자유특구 등 특구관련 사업으로는 한계

* 스마트그리드 실증단지 등은 전력요금제 등 제도적 한계로 기술 검증이 미비하였고, 그 외에도 보급을 중심으로 하는 등 전력계통 안정화 문제 해소 등 실증은 부족

ㅇ (추진방향) 분산에너지 비중이 높아 통합 관리 필요성이 높은 지역을 “분산에너지 특구”로 지정하여, 통합발전소*·배전망운영자제도** 등 실증

* [VPP; Virtual Power Plant] 일정규모 이상의 분산에너지를 통합하여 전력시장에 입찰 참여하는 통합발전소
** [DSO; Distribution System Operator] 배전망에 연계된 재생에너지 발전소 등에 대한 제어와 급전, 시장운영 등을 담당하는 운영자

- (인센티브 지원) 분산에너지 특구 지정을 통한 시범사업 활성화를 유도하기 위해 전력거래 특례, 권한이양 등 추진 검토

* [규제특례 예시] 생산자-소비자간 자율적인 전력거래 허용, 분산에너지사업자에게 두 종류 이상의 전기사업 허가, 전기사용자의 전력 직접구매 허용 및 자유로운 요금제 설계

< 분산에너지 특구 추진방향 예시 : 제주도 >

ㅇ 주요내용

▪ 에너지자립형 스마트에너지타운·지구 시범 운영 및 타운 내 에너지 관리 및 전력거래를 위한 통합 시스템 개발

▪ 주택 태양광, ESS, IoT 기반 에너지 효율관리로 에너지 절약형 주택 보급

 

 

2

분산형 에너지 인프라 구축

 

 

2-①
계통안정화 ESS 구축

ㅇ (배경) 태양광·풍력 등 변동성 재생에너지 증가는 계통內 안정성 저하로 인한 주파수 급변동, 출력제어 증가를 초래할 우려

- 이에 실시간 충·방전이 가능한 ESS를 구축하여 주파수 변동성 완화 및 재생에너지 출력 안정화를 유도할 필요

ㅇ (추진방향) 공공 ESS 구축을 통한 재생에너지 계통수용 능력 확대 ⇒ 재생에너지 비중이 높은 제주도에서 ‘21년부터 先 추진*

* 재생에너지 150MW 추가 수용이 가능한 계통안정화 ESS 23MWh 구축(‘21년, 393억원)
* 김제발전소, 울산발전소에 설치된 ESS(10MWh)를 서제주 발전소로 이설(‘20년)

2-②
재생에너지 통합관제시스템 구축

ㅇ (배경) 빠르게 증가하는 신재생에너지의 특성을 반영한 송·배전망 운영 체계를 구축할 필요

* 그간 석탄·원전 발전소는 하루 전 시장·송전망을 중심으로 관리 → 발전량 계획이 어렵고 변동성이 높은 신재생에너지를 동일한 방법으로 관리하기에는 한계

- 향후 실시간·보조서비스 시장 및 통합발전소(VPP) 도입 시 분산에너지에 대한 제어·관리 등이 가능하도록 관련 기반 마련* 필요

* 재생에너지는 일조량·풍속에 따라 변동성이 매우 높음 → 실시간 모니터링·대응 필요

ㅇ (추진방향) 재생에너지 특성을 고려한 통합관제시스템을 개발·도입*하고, 이를 활용하기 위한 기반 인프라**를 제주부터 先 구축

* 지역內 재생에너지의 보급·운영 현황 파악, 계통 상황을 고려한 예측·제어 수행 등
** 신재생 발전기에 정보제공장치를 구축(제주 100kW 이상)하고, 자동제어가 가능한 스마트 인버터 설치를 의무화(‘21~’25년, 250억원)

2-③
신규 유연성자원 개발

ㅇ (배경) 발전량 관리가 어려운 재생에너지 확대에 따라 경부하 시간대 잉여전력 발생 가능성↑ ⇒ 출력제어外 새로운 해결방안 필요

- 독일·덴마크 등 재생에너지 비중이 높은 국가에서는 잉여전력 문제를 해결하기 위하여 전력-비전력 부문간 결합 도입

 

전력-비전력 부문간 결합(Sector-Coupling) 이란?

 

 

▶ 전력-비전력 부문간 결합(섹터커플링, Sector-Coupling)이란?

- 전력-비전력 부문간 결합이란 최종 수요처의 전력화(Electrification)를 통한 공급 및 수요 부문 간 결합으로, 저장 가능한 에너지(열, 수소, 운송 등)를 통해 전력 부문과 난방·가스 및 수송 등 부문을 연결하는 기술(P2X)을 포함

<섹터커플링 과정에서의 에너지 소비구조 변화>

獨 경제에너지부는섹터커플링 과정에서 에너지 소비구조가 변화됨에 따라 에너지 소비 절감 및 전력수요의 증가폭이 최소화될 것이라고 보았다.

(출처: 독일 경제에너지부)

▶ 해외의 주요 섹터커플링 사례

- (독일) ‘17.12월 기준 독일에는 5MW 이상의 P2H 플랜트 25기, 1MW 이상의 P2G 플랜트 8기가 건설되어 운영 중

- (덴마크) 덴마크의 경우 지역난방 시스템이 보편적으로 보급되어 있는 상황으로, CHP와 P2H를 활용한 전기보일러 운영을 통해 전력시장 유연성을 확보

열 부문 전환 : P2H(Power to Heat)

ㅇ (개념) 전기보일러·히트펌프 등을 활용, 재생에너지 잉여전력을 열에너지로 전환 ⇒ 축열조에 저장 후 지역난방 사용자에게 공급

ㅇ (추진방향) P2H 시범사업을 제주도부터 우선 추진*하고, 제도개선** 등을 통해 중장기적으로 P2H 시스템 도입·확대

* 호텔, 병원 등 에너지다소비사업장을 대상으로 열 비즈니스 모델 개발(‘22~’25년, 미정)
** 한전의 산업용 경부하 전력요금(60원/kWh)보다 낮은 플러스 DR요금 적용, 재생에너지 생산자와 사용자간의 직접거래 도입 등 추진 검토

수소 부문 결합 : P2G(Power to Gas)

ㅇ (개념) 재생에너지 잉여 전력을 연료형태(가스)로 전환* ⇒ 장기간·대용량·고밀도의 에너지로 저장이 가능

ㅇ (추진방향) P2G 활용을 위한 기반 인프라 구축, 기술 고도화를 추진하는 동시에, P2G 특성을 고려한 제도 개선 병행

* ①제주 동복·북촌 풍력단지에 3MW급 수전해 시스템 설계 구축 및 실증 수소 600kg 및 2MWh 배터리 저장시스템 구축(‘20~’22, 200억원), ②강원 동해에 태양광 연계 2MW급(‘19~’23) P2G 실증 등

수송 부문 결합 : V2G(Vehicle to Grid)

ㅇ (개념) 전기차에 탑재된 배터리를 에너지저장장치(ESS)처럼 활용하여 전력계통에 연계하는 기술 ⇒ 전기차는 이동하는 발전소 역할 수행

ㅇ (추진방향) 단기적으로는 V2G를 선제적으로 상용화하기 위한 기술개발·실증*을 추진, 중장기적으로는 V2G 친화형 인프라** 구축

* 폐배터리 활용 V2G 및 ESS 융합시스템 개발, 전기차 DR 등 비즈니스 모델 실증(‘22~’25년, 미정)
** V2G 충전 인프라 보급·확산 지원, V2G 자원의 전력시장 참여 허용 등

플러스 DR

ㅇ (개념) 잉여전력이 발생할 것으로 예상되는 시간에 계획한만큼 전력을 사용하는 소비자에게 정산금 지급 ⇒ 잉여전력 해소 기여

ㅇ (추진방향) 제주부터 재생에너지 출력제어량 일부를 플러스 DR로 대체가 가능하도록 수요자원 확보 및 인센티브 체계 마련

* 양식장기기, 삼다수공장 및 공공기관의 참여로 4MW 확보

- 수요 증대량과 참여율을 종합적으로 평가, 수요자원에 대해 해당시간 제주 SMP로 보상, 신재생사업자에게는 REC 지급

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재생에너지 출력 제어 최소화 방안

 

ㅇ (배경) 제주도內 재생에너지 확대(‘20년 출력비중 16.2%)로 전력 수요가 낮은 기간에 잉여전력이 증가함에 따라 출력제어도 함께 증가

< 재생에너지 출력제어 발생 현상 (예시) >

 

태양광, 풍력
기준초과 공급시
출력제어 발생

 

ㅇ (추진방향) ①계통인프라 고도화, ②신규 유연성 자원 개발, ③발전자원 추가 확보, ④HVDC 역송운전(육지-제주 #1, #2) 등으로 출력 제어 최소화

➀ (계통 인프라 고도화) 계통안정화 ESS 구축, 동기조상기 교체 등을 통해 계통 내 재생에너지 수용능력 확대 ⇒ 43~175MW 증가

* 주파수 조정용 ESS(FR ESS), 동기조상기 설치하여 사고 등으로 인한 계통 고장 시 최저 주파수 회복에 활용

➁ (신규 유연성 자원) 섹터 커플링을 활용한 P2G, P2H, V2G 개발·확산 및 플러스 DR 도입으로 잉여 전력 해소 ⇒ 4MW + α 증가

* P2G 기술 고도화를 위한 3MW급 수전해 시스템 실증사업, 재생에너지 잉여전력을 활용한 열 저장-소비 생태계 창출, 전기차 폐배터리 활용한 V2G 융합시스템 개발 등

➂ (발전자원 추가) 제어 비대상인 제주도청의 생활폐기물 발전, 신재생 설비를 추가 자원으로 확보하여 비상 시 활용 ⇒ 43MW 증가

➃ (HVDC 역송) 육지-제주간 #1, #2 HVDC의 역송성능 확보 및 운전을 통해 잉여전력을 육지로 전송 ⇒ 60~120MW 증가

* [#1] 주파수 역송 제어 SW 개선 및 부하시험 검증, [#2] 역송모델 확보 및 역송 정격부하 시험 등

⇒ ‘21년내 재생에너지 수용능력 증대(150~342MW)로 출력 제어 최소화 추진

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향후 계획

ㅇ (지역 협의체) 제주계통 안정 운영을 위한 현안사항 및 중·장기 에너지 대책을 논의하기 위한 제주도 에너지협의회* 구성 및 운영(연중)

* 산업통상자원부, 제주도청, 전력거래소, 한국전력공사, 에너지공단 등 참여
** 주요안건 : 지역주도의 분산에너지 활성화 대책 후속조치 점검 및 추진

ㅇ (중장기 방향) 시장제도 개선 방안, 인센티브 제도 마련 등 중장기 제도개선 방향을 포함한 ｢분산에너지 활성화 로드맵｣을 수립(상반기)

ㅇ (특별법) 중앙집중형 위주의 기존 에너지관련 법·규정을 정비하고, 분산에너지 확산을 이끌 별도의 특별법 제정도 검토·추진(하반기)