신재생3020 달성을 위한 수소 활용 방안 세미나

[가스신문=남영태 기자]

2030년 신재생에너지 발전 비율 20% 달성을 성공적으로 실현하기 위해선 재생에너지 비율 확대 시 송전 제약이 발생할 수 있기 때문에, 이를 보완하면서 재생에너지 비율도 높일 수 있는 Power to Gas 및 H-ESS 방식 도입을 미리 준비해야 한다는 주장이 또다시 제기됐다. 이와 함께 분산발전원의 간헐성과 변동성, 불확실성을 해소하기 위해 한국전력공사의 계획(안)도 발표됐다.

28일 수소융합얼라이언스추진단(단장 신재행)과 한국수소산업협회(회장 장봉재), 한국수소및신에너지학회(회장 오인환) 등 3개 유관기관은 공동으로 대구 엑스코서 ‘신재생3020 이행계획을 위한 수소에너지의 역할’을 이정표로 걸고 세미나를 개최했다.

신재행 얼라이언스추진단장과 오인환 한국수소및신에너지학회 회장 등 수소 관련 산·학·연·관 관계자 80여명이 참석한 이번 세미나에서 신재행 단장은 ‘신재생에너지 2030년 20% 달성을 위한 수소에너지의 역할’을 주제로 기조발표에 나섰다.

신 단장은 “최근 정부는 탈원전, 기후변화 대응, 에너지안보 등을 위해 신재생에너지 중심의 에너지 전환을 추진키로 했다”며 “이 과정에서 재생에너지의 경직성과 간헐성 등의 문제점을 H-ESS 도입으로 해소할 수 있다”고 강조했다.

신재행 단장에 따르면 H-ESS는 1TWh 이상의 에너지를 저장할 수 있으며, 최대 2000시간을 보관할 수 있고, 운송 손실이 적어 장거리 운송에 적합하다. 이 때문에 독일은 P2G에 기반을 둔 H-ESS를 도입, 일본은 지리적 한계와 온실가스 감축수단으로 해외로부터 수소도입을 추진하고 있다고 설명했다.

즉, 신 단장은 “국내 신재생에너지 비율이 10% 도달 시 송전 제약이 우려될 수 있다”면서 “때문에 향후 신재생에너지발전비율 증가 시에도 전력계통망의 안정성 유지를 위해 수소를 국가 에너지의 하나로 선정하고 중장기적 활용이 가능한 제도적 구축, H-ESS 실증, 기술개발 등이 반드시 선행돼야 한다”고 주장했다.

이어 한국전력공사 전력연구원 강금석 책임연구원은 ‘전력계통 연계 고려 국내 신재생에너지 개발 시나리오 검토’를 주제로 한 발표에서 “한국전력공사에서는 전력계통 연계를 고려한 실현 가능 계획의 필요성에 따라 재생에너지 가운데 태양광과 풍력 등 변동성 재생에너지(VRE)를 중심으로 비중을 확대해 나갈 계획(안)을 검토 중에 있다”고 밝혔다.

강 연구원에 따르면 최근 정부의 신재생3020이행계획에 따라 2025년까지 국내 전체 재생에너지 발전 목표량은 8만5905GWh, 2030년 13만4136GWh이다. 또 이를 기반으로 한전은 계획(안) 검토 과정에서 국가 신재생에너지 목표 달성 및 지속적 비율 확대를 위한 잠재력은 태양광 43.5GW, 육상풍력 9GW, 해상풍력 30.4GW라고 설명했다.

이를 기반으로 강 연구원은 ‘시나리오 및 사업모델’ 개발방향을 풍력중심과 태양광중심 등 2가지 모델로 제시했다. 그는 “풍력중심으로 할 경우 태양광은 연간 1GW 이상이 요구되고, 이에 따라 풍력은 2025년 12GW, 2030년 25GW 이상이 필요하다”면서 “태양광중심의 경우 육상풍력은 연간 200㎿이상, 태양광은 연간 2GW 이상이 요구된다”고 밝혔다.

특히 강금석 연구원은 VRE비율 증가로 최저부하 시 운영상의 문제가 발생할 수 있는데, 시점에 차이는 있지만 2021년 이후 VRE가 약 17GW 이상인 경우, 계통 안정 운영 측면의 수용한계가 발생될 가능성이 있다고 주장했다.

때문에 그는 “VRE 증가에 따른 계통영향 대책으로 과부하 선로 및 전력설비를 보강하고 국부적, 광역 전력계통 보강 및 신재생 그리드가 구축돼야 한다”고 강조하면서 “또 현재 국내 재생에너지 비율이 1%로 현저히 낮은 상황이기 때문에 우선 재생에너지의 비율을 높여야지만 향후 수소 등과도 연계가 가능할 것으로 전망된다”고 강조했다.

이와 더불어 한국전력공사 이승희 차장은 ‘신재생발전 전력계통 연계 및 수용성 향상’을 주제로 “현재는 신재생에너지 비율이 낮아 전력계통에 문제가 발생하지 않지만, 향후 2030년 발전비율이 20%로 향상될 경우 문제가 발생할 수 있다”고 우려했다.

즉, 이 차장은 분산전원의 보급 확대로 인해 간헐성과 변동성, 불확실성이 문제로 대두될 가능성이 높기 때문에, 이를 해소하기 위한 방안으로 한전에서는 △분산전원 종합운영시스템 구축 △배전용 ESS 구축 △70㎸ 신전압 도입 등 방안을 검토하고 있다고 밝혔다.

이승희 차장에 따르면 한전은 우선 분산전원 발전정보 및 전력품질을 모니터링하고 제어할 수 있는 종합운영시스템을 올해 연말까지 구축한다. 또한 분산전원 배전선로 연계력 확충 및 전압상승 억제 등 전기품질을 개선하기 위해 최근 배전용 ESS 구축과 관련한 시범사업을 완료, 본 사업을 진행한다는 계획이다.

더불어 기존 154㎸ 등의 전압이 사용되는데 신재생발전 계통 연계 시설투자비 및 전력손실 감소를 위해 신전압으로 70㎸ 도입을 검토하고 있다고 덧붙였다.