한전 FR용 ESS 준공, “공급에서 수요정책으로, 전력산업 패러다임을 바꾸다”

한전(사장 조환익)은 7월 10일 경기도 안성시에 위치한 서안성변전소에서 조환익 한전 사장, 문재도 산업통상자원부 차관을 비롯해, 유상희 전력거래소 이사장, 백수현 한국표준협회장, 김희준 대한전기학회 회장, 조남성 삼성SDI 대표이사, 한재훈 LS산전 대표이사 등 관련 학계 및 산업계 관계자 150여 명이 참석한 가운데 국내 최초로 FR용 ESS(Energy Storage System) 준공식을 개최했다.

전기품질 유지, 전력계통 안정도 향상과 미래 신성장동력 확보 및 ESS 관련 사업 육성을 위해 한전이 추진하는 FR용 ESS사업은 정부의 ‘창조경제 시대의 ICT 기반 전력시장’ 정책에 호응해 2017년까지 FR용 ESS 500MW를 구축한다는 계획이다. 지난해 10월 한전은 ESS시범사업의 첫발을 내딛고 서안성과 신용인변전소에 각각 28MW, 24MW 총 52MW를 구축하는 사업에 돌입했다. 52MW의 ESS를 가동하게 되면 전력구입비를 포함해 연간 약 3,500억원의 국가편익을 거둘 수 있어 미래 에너지 신사업 핵심분야로 떠오를 전망이다.

서안성변전소에서 국내 최초 주파수조정용 ESS 준공식 개최
52MW ESS 설비 구축으로 전력저장과 활용시대 본격 개막
3년간 5,680억 투자 총 500MW 설비구축 에너지 신산업 선도 

 

ESS, 공급정책에서 수요정책으로 전환 예고

“전 세계적으로 전력산업의 패러다임이 공급정책 중심에서 수요정책 중심으로 변화하면서, ESS는 ‘제6의 물결’이라 불리는 에너지 신사업 분야의 최대 ‘혁신 파고’라 할 수 있다”

조환익 한전 사장은 서안성변전소 FR용 ESS 시범사업 준공식에서 향후 미래 먹거리 산업으로의 중요성에 대해 강조했다.

ESS는 저수지처럼 전기를 저장해 뒀다가 필요할 때 꺼내 쓸 수 있는 설비를 말한다. 주로 배터리 기술과 정보통신 기술을 활용해 전기여유 있을 때 충전하고, 이를 필요할 때에 활용할 수 있도록 하는 장비다.

한전은 2013년 10월 ‘창조경제 시대의 ICT기반 전력시장’ 정책에 발맞춰 2017년까지 총 6,250억원을 투자해 FR용 ESS 500MW를 구축하는 ‘창조경제 구현을 위한 ESS 종합 추진계획’을 발표했다. 이번에 준공한 ESS 구축사업은 2014년 총 570억원을 투자해 국내 최초로 52MW의 용량으로 ESS설비를 구축한 결과다.

과거에는 ESS 구입비용보다 발전기 가동비용이 저렴했기 때문에 발전업체에서는 발전기를 추가 가동하는 게 용이했다. 하지만 ESS 가격 하락과 맞물려 정책적으로 탄소배출 발전을 제한함에 따라 발전업체들도 ESS에 대한 관심을 가질 수밖에 없는 상황이다. 최근 풍력·태양광 등 신재생 에너지 발전 비중이 증가한 점도 ESS 보급 확대에 긍정적인 배경이라는 분석이다.

연간 3,200억원 국가편익 예상

전력분야에서 ESS는 크게 주파수조정·피크감소·신재생 출력안정 등으로 활용될 수 있으나, FR을 제외한 다른 용도는 아직 경제적 편익이 미흡한 편이다. 경제적 효과를 고려해 한전은 FR을 위한 ESS설비에 집중적으로 투자함으로써 관련분야 기술발전과 에너지 신산업을 선도한다는 계획이다.

황우현 한전 SG&신사업처장은 “전력계통의 안정적인 운전을 위해선 계통 주파수를 항상 정격 주파수인 60Hz로 유지해야 한다. 계통의 주파수는 계통의 전력 공급이 잘 이뤄지고 있는지를 판별하는 지표라 할 수 있다”며 “이는 발전기의 발전량과 부하의 소비량간의 차이에 따라 변동하는데, 만약 발전량이 부하량보다 많으면 주파수가 상승하고, 부하량이 발전량보다 많은 경우 주파수가 떨어진다. 이런 FR을 위해 화력발전기나 수력발전기 등의 조속기를 조정함으로써 발전기 출력을 조절해 계통 주파수를 일정하게 유지하고 있다”고 설명했다.

현재 FR을 위해 일부 발전기 출력의 약 5%를 예비력으로 보유해야 한다. 이에 따라 생산단가가 저렴한 석탄화력 발전기에서 24시간 동안 발전을 유보하는 용량이 약 50만kW에 이르고, 이 유보용량에 해당하는 전기를 공급하기 위해 LNG 등 고원가 발전기를 추가적으로 가동한다. ESS로 대체하는 경우 석탄화력발전기를 100% 활용하게 돼 값싼 연료를 이용할 수 있어 연간 약 3,200억원의 국가편익이 발생한다는 계산이다.

신 전력산업 시대 성장동력 마련

조환익 한전 사장은 “ESS는 전력품질 향상, 전력계통의 안정화 등 활용분야가 무궁무진한 창조경제의 핵심 분야며, 대기업과 중소기업이 다양하게 참여하는 사업으로 한전은 ESS 분야에 적극적인 투자를 통해 국내 기업과의 동반성장 및 해외 동반진출을 이끌어 나갈 것”이라고 밝혔다.

서안성변전소에서 진행된 ESS 준공식에는 시범사업이 성공적으로 이뤄질 수 있도록 노력한 관련 직원과 참여기업들에게 표창장이 수여됐다. 또 서안성변전소에 마련된 ‘서안성 ESS 기술정보관’ 현판식이 함께 열려 참석자들의 기대감을 높였다.

한전은 2017년까지 3년간 총 5,680억원을 투자해 매년 200MW, 124MW, 124MW ESS 설비를 추가로 설치함으로써 기존발전기의 주파수조정용 예비력을 일부 대체할 수 있도록 총 500MW 규모의 FR용 ESS를 구축할 예정이다.

이를 통해 한전은 발전기 출력효율 향상 등 에너지의 이용효율을 높이는 한편 관련 비용을 절감하는 효과 등을 기대했다.

이외에도 한전은 전력과 ICT가 융복합된 에너지 신기술인 ESS를 신재생출력 안정용 및 피크절감용 ESS분야로 활용범위를 넓혀 ESS분야 생태계를 적극 조성하는 등 관련 에너지신산업도 선도해 나갈 계획이다.

세계적으로 ESS시장은 태동기를 지나 본격적인 시장개화의 기대감이 커지고 있는 가운데 북미지역과 서유럽지역을 중심으로 약 60여개의 ESS프로젝트가 진행 중이다. PJM과 NYISO 등 미국 전력시장에서는 응동속도가 빠른 ESS의 상용화로 기존 발전기의 FR 서비스를 대체하는 추세다.

한전의 52MW FR용 ESS의 성공적인 준공으로 향후 신 전력산업 시대 성장동력을 이어갈 교두보가 마련됐다는 평가다.