3. 전력 신기술 
1) 통합발전소(VPP)
통합발전소(VPP, Virtual Power Plant)는 정보통신 및 자동제어 기술을 이용해 신재생에너지 발전설비, 구역전기사업 발전설비, 중소형 원자력발전사업 발전설비, 집단에너지사업 발전설비, 전기저장장치, 수요반응 자원을 연결·제어해 하나의 발전소처럼 운영하는 시스템을 활용하는 사업을 말한다
(전기사업법 제2조12의10호, 동법 시행령 제1조의4). 분산에너지 통합발전소 사업은 통합발전소 사업 중 분산에너지 자원을 활용한다(분산에너지법 제2조2호라목). 사업 형태는 전력도매시장 참여형 VP P, 특화지역 전력거래형 VPP로 구분될 수 있다. 전력도매시장 참여형 VPP는 재생에너지 입찰제도를 통해 전력시장에 참여하여 급전지시에 응동하는 사업 모델을 말하고, 통합발전소 사업자가 참여 가능하다. 특화지역 전력거래형 VPP는 분산에너지 특화지역 내에서 소비자와 계약을 통해 전기를 공급하는 사업 모델로, 특화지역 내에 위치한 분산에너지 자원을 모집한 분산에너지 통합발전소 사업자가 참여 가능하다.

2) 배전계통 계획(DSP)
해외에서는 DR, EE, 분산전원, EV 등 배전단의 에너지 자원이 고도화, 다변화되면서(배전망 단위의 시스템 최적화 필요 상황을 직면한 대응 방안 중 하나로) 배전망 계획과 분산자원을 고려한 통합자원계획을 고려 중이다. 통합자원계획(IRP, Integrated Resource Planning)은 전력수급과 관련된 공급, 수요 측 모든 설비 및 자원을 고려하여 최적의 대안을 결정하는 통합적 관점의 설비계획 방법론이며, 분산에너지 활성화를 위해 지역 단위 통합자원계획이 활용될 수 있다. DSP(Distribution System Planning)를 통해 기존 공급원과 분산에너지 자원의 최적 조합을 찾아야 하며, VPP, NWAs 등 에너지 신기술을 이용하여 구현이 가능하다.

3) 전력망 건설 대안 기술(NWAs)
NWAs(Non-Wires Alternatives)는 송배전 설비 증설 지연 또는 회피를 위해 분산전원, ESS, 효율 향상, 수요반응, 전력 소프트웨어 등 비전통적인 송배전 솔루션을 이용하여 부하를 감소시키는 전력망 투자 또는 프로젝트이며, 전력시스템의 신뢰성과 용량을 향상시키고 투자비용을 절감시킬 수 있으며, 분산자원의 활용도를 향상시킬 수 있다.

4) CCA(Community Choice Aggregation)
CCA는 미국 주 정부에서 관할 구역 내 지역 공동체가 전력 공급자를 직접 선택하거나 직접 전력을 구매하여 주민들에게 제공하는 제도이다. 전력시장에서의 경쟁 촉진, 재생에너지 이용 확대, 전기요금 절감의 효과가 있으며, 고객이 프로그램에 가입하기 위해 명시적으로 동의가 필요한 Opt-in 구조, 고객이 특정 프로그램에 자동으로 가입하는 Opt-out 구조가 있으며, 대부분의 CCA 커뮤니티는 Opt -out 구조를 채택하고 있다. 지역 단위의 에너지 수급은 정교한 접근이 필요하며, 성공적인 CCA 운영을 위해서는 적절한 시장 조건, 정부의 지원, 소비자의 관심 및 참여 등이 필요하다. 미국 11개 주에서 승인되어 추진 중이며, 2022년에는 약 570만 명의 고객이 CCA를 통해 약 146TWh 전력을 공급했다.

4. 국내 에너지 신기술 사례

1) 미래 지역에너지 생태계 활성화 지원사업의 개요 
미래 지역에너지 생태계 활성화 지원사업(이하 “미래지역e사업”)은 분산에너지 활성화 특별법 시행에 발맞춰 지자체 및 민간기업의 분산에너지 활성화 분위기 조성을 위해 금년부터 시작된 분산에너지 활성화 관련 정부의 유일한 지원사업이다. 미래지역e사업은 2024년도에 100억 원의 예산을 확보해 ‘분산에너지 활용을 위한 플랫폼 구축 지원’, ‘전력계통 유연성 확대 설비 지원’, ‘분산에너지 생산설비 지원’ 분야에 지원할 계획이며, 국비 기준 전체 사업비의 최대 70%까지 신청이 가능하고, 사업당 20억 원 이내로 제한된다. 당초 20억 원 정도는 분산에너지 특화지역을 위한 전용 사업으로 2차 공고를 추진할 계획이었으나, 분산법 관련 하위 규정 마련 및 특화지역 지정이 지연됨에 따라 2차 공고는 잔여 예산과 20억 원을 합쳐 총 30억 원 규모로 추진되고 있다. 지자체 및 민간기업의 분산에너지에 대한 관심도를 반영하듯 1차 공고(예산 80억 원) 접수 마감 결과 21개 사업이 접수되었으며, 국비 신청액 기준 4:1의 경쟁률을 보였다. 이 중 공정한 사업 선정 평가를 거쳐 8개 사업이 협약을 마무리하고, 본격적인 사업 추진에 박차를 가하고 있다.
협약 체결된 사업들은 해당 지역의 분산에너지 이슈를 반영하고, 지역 특성에 맞게 다양한 사업 모델을 계획하고 있으며, 지자체는 향후 지역의 대표 사업 모델로 발전시켜 확대한다는 복안이다.

2) 올해 대표적인 사업 사례 
이 중 경기도(주관 기관 나인와트) 사업 모델은 지역 내 공공기관에 설치된 ESS를 인공지능을 활용한 최적 운전 스케줄링으로 에너지 비용 절감을 도모하고. 절감 성과를 분석하여 에너지 사용 패턴이 유사한 사업장에 제공함으로써 ESS 설치를 유도한다는 계획이다.

또 제주도(주관 기관 헤리트) 사업 모델은 제주도 내 소규모 재생에너지의 잉여전력을 모집하여 통합발전소(VPP) 자원으로 활용하고, 전력 소비가 많은 소비자에 저렴한 비용으로 공급하는 사업 모델을 제시하였다.

이밖에도 지역의 다양한 여건을 반영하듯 마이크로그리드형 모델, 수요자원형 모델, 섹터커플링 활용 모델 등 다양한 사업 모델이 제시되어 미래지역e사업이 향후 분산에너지 활성화의 전초 사업으로 자리매김할 것으로 기대된다.

5. 맺음말

분산에너지 활성화를 위해서는 시스템, 기술, 지역 측면에서 조화롭게 나가야 한다. 시스템 측면에서는 중앙집중형 시스템과 분산에너지 시스템이 조화를 이루는 에너지 시스템의 발전이 필요하다. 지역별 에너지 수급을 도모하여 국가 에너지 공급 비용 최소화에 기여하면서 해외 기술을 한국형으로 벤치마킹하고, 경제성을 확보할 수 있도록 정책, 제도를 뒷받침한다.

기술 측면에서는 전력 수요에 적합한 분산에너지 기술 적용과 배전망과의 통합을 정교화하는 방법을 고려한다. 지역에 적합한 기술을 적용하여 에너지 결합 상품을 개발하고, 중장기적으로는 섹터커플링을 포함하여 모든 에너지 자원과의 조화를 고려해 나간다.

지역 측면에서는 분산에너지 산업 생태계를 조성하여 지역경제 발전을 도모한다. 전력 생산량이 높은 지역에 산업을 유치하여 지역 산업과 연계하고
(에너지 일자리를 창출하고), 중앙정부와 지방정부의 효과적인 재정 투입과 지자체의 인센티브 개발을 통해 기업 투자를 유도한다.

jakekim@energy.or.kr