전력망에 IT기술 접목한 차세대 전력기술 총아
전력망에 IT기술 접목한 차세대 전력기술 총아
  • 변국영 기자
  • 승인 2009.05.20 09:12
  • 댓글 0
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전력공급자·소비자 양방향 정보 교환 에너지효율 최적화
6% 내외 에너지절약, 신재생·분산형전원 보급 확대 기여

전력망에 IT기술을 접목한 지능형 전력망(스마트그리드)이 차세대 전력기술의 총아로 떠오르고 있다. 지능형 전력망은 기존 전력망(발전→송배전→판매)에 정보기술을 접목해 전력공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지효율을 최적화하는 차세대 전력망이다.

토마스 프리드먼이 인공지능을 통해 양방향 통신이 가능해 미래 에너지부문에서 인터넷(Energy Internet)이 큰 역할을 수행할 것이라는 예측이 그대로 맞아떨어지고 있는 것이다.

지능형 전력망은 에너지의 효율적 이용이라는 면에서 그 필요성이 갈수록 커지고 있다. 소비자 전력관리장치를 통해 전기사용 행태 및 전기요금을 실시간으로 보여줌으로써 소비자의 자발적인 에너지절약을 유도할 수 있다는 것이다. 지능형 전력망의 소비자 측 구성요소로서 전기제품의 전력사용 현황을 분석·제어하고 전기요금 변동사항을 표시함으로써 6% 내외의 에너지절약 효과를 거둘 수 있을 것으로 추정하고 있다.

전기요금이 낮은 시간대로 전력수요를 유도해 전력수요를 분산할 수 있다는 것도 지능형 전력망이 가지는 장점이다. 예를 들어 세탁기를 전기요금이 저가인 심야시간에 동작하도록 설정함으로써 주간의 피크전력 수요가 상대적으로 여유가 있는 심야로 이전되는 효과를 볼 수 있다.

피크전력을 700만kW(국가 전체용량의 10%) 줄일 경우 연간 1조원의 투자비용을 절감할 수 있을 것으로 예상되고 있다.

지능형 전력망은 신재생·분산형 전원의 보급 확대 기반을 마련하는데도 기여할 것이다. 풍력, 태양광 등 전력생산이 불규칙적인 신재생 발전원이 전력망에 대규모로 연결되기 위해서는 전력망의 지능화가 필요하다. 지능망이 구축되면 바람의 세기 증가 → 풍력발전기 출력 증가 → 화력발전소 출력 감소 등으로 이어질 수 있다. 

전기자동차와 연료전지 등 분산형 전원을 통해 전력을 생산·저장·판매하기 위해서는 전력망의 지능화가 필요하다. 전기요금이 낮은 심야시간대에 전기자동차를 충전해 주행 시 사용하고 잉여전력은 주간시간대에 전력회사에 판매할 수 있는 모습이 가능하다.

무정전·고품질 전력서비스를 제공하는 데도 지능형 전력망은 필수적이다. 고장요인을 사전에 제거함으로써 무정전·고품질 전력망을 운영할 수 있기 때문이다. 우리나라의 전력품질은 선진국 수준이나 반도체나 석유화학산업은 전력품질에 민감하기 때문에 고품질 전력공급이 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다.

지능형 전력망은 에너지와 환경문제의 주요 솔루션 역할을 할 것이다. 에너지안보를 강화해에너지 자급률을 높이고 석유 등 화석연료의 수입을 줄임으로써 무역수지 불균형 해소할 수 있기 때문이다.

환경 측면에서는 국가 CO2 배출의 4.6% 저감하고 전기차 보급인프라 구축함으로써 국제 기후변화협상에 선제적으로 대응할 수 있을 것이다.

녹색성장시대에 우리나라를 먹여 살릴 신성장동력으로서의 의미도 가지고 있다. 국내에서는 20조원 규모의 사회간접자본 투자를 통해 그린 일자리를 창출함으로써 내수 진작 효과를 기대할 수 있다. 미국의 오바마 정부는 향후 5년간 500억 달러를 투자, 24만개의 일자리 창출계획을 수립했다.

수출에서는 중전기기산업과 통신산업의 퓨전제품인 스마트 그리드 제품을 통해 세계전력시장의 점유율을 확대할 수 있을 것으로 기대된다. 세계전력시장 점유율을 현재 1% 내외에서 향후 5~10%로 끌어올릴 수 있을 것으로 분석되고 있다. 우리나라의 경우 전력, 중전기기, 가전, 통신부문에서 세계 일류기업군을 보유하고 있는 만큼 퓨전제품인 스마트 그리드 제품에서 시너지효과를 창출할 수 있을 것으로 보인다.

전국민의 녹색생활도 지능형 전력망을 통해서 가능하다. 전력소비자가 실시간 전기요금 정보에 반응해 경제적인 전력소비 가능하게됨으로써 10~15%의 전기요금을 절약할 수 있다.

자동차 등 수송부문의 전기화를 가능하게 해 청정 생활환경을 구현할 수 있다. 박막형 태양전지 등 신재생·분산형 전원의 자유로운 거래를 통해 전력 소비자에게 경제적 이득을 제공하게 된다.

선진국들도 지능형 전력망에 힘을 쏟고 있다. 미국과 호주 등 8개국이 지능형 전력망 개발을 추진 중이며 미국은 국가 차원의 종합 개발계획을 가지고 있다.

미국은 에너지 안보, 에너지 사용의 효율화, 신재생 발전원의 보급 확대 차원에서 지능형 전력망 구축을 지난 2005년부터 추진하고 있다.

특히 오바마 행정부는 지능형 전력망을 녹색뉴딜정책의 핵심 정책으로 삼고 있다. 민간 전력회사와 중전기기업체 중심으로 기술개발과 실증단지 구축사업을 추진하되 정부는 법적·재정적 지원을 하고 있다.

민간은 기술개발과 실증단지 구축사업을 추진 중으로 이미 개발된 기술을 중심으로 시범사업을 실시하고 있다. Xcel사는 콜로라도 보울드시에 초보적 수준의 스마트그리드 도시를 세우고 있다.


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