풍력 연계형 ESS 각광, 비결은 REC
2015년 10월부터 REC 가중치 도입, 올해는 5, 내년에는 4.5까지 부여

신재생에너지의 보급이 증가하면서 출력을 안정화시킬 수 있는 에너지저장장치(ESS)에 대한 관심도 커지고 있다. 태양광이나 풍력발전의 경우 불규칙적으로 전기를 생산하는데 ESS를 설치하면 생산된 전기를 저장했다가 필요할 때 사용할 수 있어 효과적이다.
특히 풍력발전 연계형 ESS의 경우 지난해 10월 정부가 신재생공급인증서(REC) 가중치를 5.5나 부여하면서 관련 사업도 확대되고 있다. 실제로 REC가 적용된 2015년 10월을 기점으로 총 6개 사이트에서 배터리 기준 93MWh에 달하는 풍력연계형 ESS가 국내에 설치됐다. 지난 28일 산업교육연구소가 주최한 ‘에너지신산업을 위한 ESS 분석세미나’에 참석한 전문가들도 풍력연계형 ESS의 효과에 주목했다.

◆신재생에너지 활용도 높이는 ESS
ESS의 활용방안은 다양하다. 그중에서도 환경에 따라 발전 변동이 큰 신재생에너지와 연계하면 전력품질을 높이고, 신재생에너지의 활용도를 극대화할 수 있다.
세미나 발표자로 나선 김정훈 홍익대 교수는 “신재생에너지 보급이 증가하면 특유의 불안정한 출력 때문에 전력계통에 악영향을 줄 수 있다”며 “ESS를 신재생에너지와 함께 활용하면 불안정성을 해소할 수 있을 것”이라고 말했다.
예컨대 태양광은 낮에는 전기를 생산할 수 있는 반면 밤에는 무용지물이 된다. 하지만 ESS를 활용하면 낮에 충전한 전기를 밤에 사용할 수 있다. 다만 풍력에 비하면 태양광은 ESS 활용도가 떨어진다는 게 전문가들의 지적이다.
이찬재 블루시그마 대표는 세미나 발표에서 “태양광은 전력피크가 높은 낮시간대에 발전량이 많이 나오기 때문에 발전과 방전을 동시에 하지 못하는 한계가 있다”고 설명했다.
반면 풍력발전은 밤에도 운전할 수 있다는 장점이 있다. 이런 상황에서 지난해 풍력연계형 ESS에 대한 REC 적용은 도화선을 당긴 셈이 됐다. GS E&R, 남동발전, 남부발전, 서부발전, 대명GEC 등은 ESS를 함께 적용한 대용량 풍력발전단지를 구축했고, 경제성도 확보한 것으로 알려졌다.
김수환 한화 S&C 과장은 세미나에서 “3.3MW짜리 풍력발전기를 적용해 40MW의 풍력단지를 구성했을 때 배터리 기준 20MWh의 ESS를 설치하면 내부수익률(IRR)이 7% 이상 나온다”며 “REC 가중치로 인한 풍력연계형 ESS 사업모델이 증가하고 있는 추세”라고 말했다.

◆REC 2017년까지, 지속성에 대한 우려도
풍력연계형 ESS에 대한 REC는 기존의 풍력발전 REC 1에 추가로 5.5를 받을 수 있어 총 6.5가 적용된다. 물론 상시적용은 아니고, 하루 중 피크시간 3~4시간에만 추가 REC를 부여한다. 다만 2015년에는 5.5였던 REC가 2016년에는 5, 2017년 4.5로 점차적으로 줄어 2018년에는 소멸되기 때문에 지속성에 대한 우려도 있는 게 사실이다.
또 풍력연계형 ESS를 구성할 때 기술적, 경제적, 사업적인 부분을 고려해야 한다는 목소리도 나왔다. 우선 풍력발전에 ESS를 적용할 경우 보호협조 시스템을 설계해야 한다. 보통 병렬로 연결하는데 배터리 용량이 크다보니 단락용량의 증가로 화재사고가 발생할 수 있기 때문이다.
풍력발전의 송전용량을 고려한 ESS의 용량 산정도 필요하다. 예를 들어 풍력발전의 송전용량은 30MW로 설계됐는데 ESS의 용량이 초과되면 송전제약이 발생할 수 있기 때문이다.
김수환 과장은 “송전용량을 잘못 검토하면 풍력발전을 최대치로 하고 있는 상황에서는 ESS를 활용한 충방전을 못하게 되는데 그만큼 ESS 효율이 낮아지는 것”이라며 “풍력연계형 ESS를 설계할 때 다양한 시뮬레이션을 거쳐 최적의 조합을 찾아야 한다”고 강조했다.

작성 : 2016년 06월 28일(화) 17:50
게시 : 2016년 06월 29일(수) 09:34

위대용 기자 wee@electimes.com