송전선로 건설 지연, ESS로 계통 안정성 확보

출력 변동성이 큰 풍력과 태양광발전으로의 에너지 전환이 가시화되자 발전사는 송전선로 및 변전소 건설 문제가 당면한 현안이 됐다. 물리적으로 풀어내기가 쉽지 않자 신개념 에너지저장시스템을 통한 계통 안정을 꾀하기 시작했다.

전력계통 안정화 위한 신개념 에너지저장장치 도입

[Industry News 박관희 기자] 변동성이 큰 신재생 전원의 확대와 송전선로 및 변전소 건설이 어려워짐에 따라 안정적 전력계통 운영을 위해 신개념 에너지저장시스템(KG-ESS : KEPCO Grid Energy Storage System, 이하 KG-ESS) 도입이 추진된다.

태양광과 풍력 등 신재생에너지 확대는 송전선로와 변전소 수요를 촉발하지만 이를 충족시키기에는 한계가 있다. 따라서 ESS를 활용한 전력계통 안정화 방법이 대안으로 주목받고 있다. [사진=Industry News]

한전이 정부의 2030년까지 전체 발전량의 20%를 신재생전원으로 대체하는 에너지정책의 원활한 수행을 위해 신개념 에너지저장시스템 개발에 적극 나선다. 한전이 개발하는 KG-ESS는 전력계통의 안정도를 개선하는 계통안정화용 ESS를 의미하며, 계통주파수 조정을 위해 기 설치된 ESS를 포함해 지금 한전에서 세계최초로 개발 중인 과도안정도와 전압안정도 개선용 ESS이다. 과도안정도는 송전선로에 고장이 발생해도 평형상태를 회복해 송전을 계속 할 수 있는 능력을 말하고, 전압안정도는 송전선로 고장 등이 발생해도 기준 전압유지 범위를 계속 유지할 수 있는 능력이다.

출력의 변동성이 큰 풍력・태양광발전은 전체 신재생전원 설비용량의 약 80%로, 최근 대규모의 변동성 전원을 전력계통에서 안정적으로 수용하기 위해 계통안정화용 ESS의 필요성이 증대되고 있다.

특히 동해안과 서해안의 발전력 및 수도권의 부하 집중심화와 더불어 송전선로 건설 지연은 광역정전 발생 우려가 높고, 전력계통의 안정도를 확보하기 위해 발전 출력을 수동으로 조정하는 발전제약 등 계통안정도 확보에 문제가 발생할 가능성이 높아짐에 따라, 이러한 문제를 해결 수단으로 전력계통 안정도를 개선시킬 수 있는 KG-ESS를 활용할 계획이다.

한전은 KG-ESS를 체계적으로 확대 적용하고, ESS 운영기술의 우위를 선점하기 위해 송변전설비로 활용할 수 있는 ESS의 분야를 기능별 세부 분류하고, 과도 및 전압안정도 개선용 ESS에 관련된 지적재산권 확보를 추진했다.

추가로 한전은 정부의 신재생 3020 비전에 발맞춰 2030년까지의 KG-ESS 중장기 로드맵을 완료하고, ESS의 활용성과 경제성을 높이기 위해 하나의 ESS 설비가 동시에 여러 가지 목적으로 해당 기능을 통합 수행할 수 있도록 기능을 고도화할 방침이다.

더불어 발전제약 완화용, 신재생 전원 변동성 대응용 등 용도도 다양화해 국내 계통에 ESS를 확대 적용한다는 계획이다.