거친 바람과 잦은 태풍, 종종 낙뢰 등이  엄습하는 제주.

제주는 육지 전력계통과 해저케이블인 연계선으로 연결돼 있으나 이는 직류송전설비로 제주전력계통은 육지 전력계통과는 독립적으로 운영되고 있다.

독립적으로 운영되는 제주 전력계통에서 중요한 것 중 하나가 바로 안정적 전력계통 운영이다.

그러한 제주도의 안정적 계통·전력운용의 첨병을 맡고 있는 이가  바로 김영환 한국전력거래소 제주본부장이다.

전력거래소는 지난 2019년 1월 2일자로 제주본부로 격상하고, 신임 본부장으로 김영환 기후신재생전략팀장을 승진 발령했다.

김 본부장은 1966년생으로 제주에서 태어나 인하대학교 전자계산공학과를 졸업하고, 제주대대학원에서 전기공학 석사와 박사학위를 취득했다.

특히 그는 한전 입사 후 전력거래소로 전적해 중앙관제부장, 신재생시장팀장, 기후신재생전력팀장을 지냈으며, 지난 연말 인사에서 1직급(을)로 승격해 제주본부장에 임명됐다.

김영환 본부장과의 만남은 지난해 제21회 사회복지의 날(2020. 9. 7.)을 맞아 화북에 위치한 제주특별자치도사회복지협의회에서 시상식 때였다.

전력거래소에 대해 궁금한 기자는 추후에 인터뷰하자는 약속을 하고 시간을 미루다가 이제까지 왔다. 코로나19로 인해 시간을 조정하는 게 어려웠다. 김 본부장은 늘 밝은 미소로 당당한 모습을 보이며 제주에너지에 대한 관심을 갖고 지금도 뛰고 있다.

전력거래소제주본부를 찾아 제주지역의 전력수급과 향후 운영방향에 대해 들어봤다.

빼어난 경관의 제주 오라골프장 길에 위치한 전력거래소제주본부 직원은 24명. 이들은 제주지역 전력수급을 위해 눈코뜰새 없이 바쁘다.

김영환 본부장에 따르면 제주지역의 전력계통은 발전, 송변전, 배전, 소비자에 이르기까지 비록 소규모이지만 모든 것을 다 갖춘 전국 전력계통의 축소판이라 말했다.

육지계통과는 독립적으로 운영되고 있는 제주지역의 전력계통운영을 담당하기 위해 전력거래소제주본부는 지난 2001년 4월 발전부문 경쟁체제 도입과 함께 한국전력거래소의 유일한 지방사업소로 출범했다.

특히 그는 "제주본부는 규모는 작지만 직원들 모두 제주지역의 전력설비 특성과 운영현황을 속속들이 파악하고 있다"며 특히 태풍, 낙뢰가 잦은 기후여건과 계통구성상의 특성으로 계통 비상상황이 빈번하게 발생하는 제주전력계통을 운영하는데 필요한 풍부한 경험과 지식을 갖추고 있다는 것.

제주본부의 가장 중요한 임무는 무엇보다도 전력수요에 맞춰 발전소의 전력생산량을 조절하고 송변전 설비를 안정적으로 운영하는 것이다.

이를 위해 사전에 정확한 수요예측을 하고 계통운영계획을 수립하는 한편 이를 토대로 24시간 실시간으로 전력계통 상황에 맞도록 감시하는 업무를 수행함으로써 제주지역의 전력공급에 안전한 장치를 마련하고 있다.

김영환본부장은 “계통비상상황 발생가능성이 높은 제주지역의 안정적 전력계통운영의 소임을 빈틈없이 수행할 수 있도록 전력시장과 전력계통운영 전반에 대한 직원들의 직무수행능력을 지속적으로 향상시켜 나갈 계획”이라고 설명했다.

김 본부장과의 전력거래소에 대한 일문일답을 통해 유익한 시간이 되기를 기원하면서 많은 필독이 있기를 바랍니다[편집자 주]

＃. 전력거래소에 대해 간단히 소개

-. 우리 도민 여러분들은 한전과 발전소, 전력거래소를 구분해서 생각하지 않으시겠습니다만, 20년 전에 발전부문이 한전으로부터 분리되어 6개의 발전공기업이 생겼고, 지금은 민간 발전회사들이 많이 생겨나서 대형발전회사가 20여 곳이나 되고 풍력, 태양광등의 신재생발전소는 7만개 정도입니다.

이들 발전소가 생산한 전기는 한전의 송전선로와 배전선로를 거쳐 전기소비지로 운송됩니다. 전력을 누가 생산하고 운반하든 많은 분들이 한전의 역할로 알고 계시지만 발전소가 생산한 전기를 한전이 사들일 수 있도록 하는 것이 전력거래소의 첫 번째 역할입니다.

전력거래소의 두 번째 역할은 시시각각으로 변화하는 전력소비량에 맞춰 발전소의 생산량을 조절하고 소비지로 잘 전달되도록 하고, 또한 발전설비나 송전계통의 웬만한 고장에는 정전이 발생하지 않도록 전력관제센터를 통하여 전력계통을 운영합니다. 세 번째는 십년 후의 미래에도 전력공급에 아무 문제가 없도록 전력수급기본계획을 세우는 역할을 합니다.

＃. 제주도가 풍력, 태양광 등의 신재생에너지를 제일 많이 사용한다는데

제주에 풍력발전단지가 본격적으로 운영되기 시작한 지 벌써 20년입니다. 현재 30만㎾의 풍력발전단지가 운영되고 있습니다. 제주도가 2030년까지 우리가 사용하는 전기를 모두 신재생에너지로 하겠다고 ‘카본프리아일랜드 2030(Cabon Free Island 2030)’을 캐치프레이즈로 내걸 수 있었던 건 제주의 풍부한 바람자원 덕분이었습니다.

정부 또한 신재생에너지 전환정책을 적극적으로 펼치면서 최근에는 태양광 발전소가 급격하게 늘어나 현재 50만㎾의 태양광발전소가 운영되고 있습니다. 우리 제주도민이 매시간 평균적으로 소비하는 전력량이 67만㎾정도 됩니다.

전력사용량에 대한 크기 짐작이 어려운데 한 사람당 평균 1㎾를 매시간 소비하고 있다고 생각하시면 쉽습니다. 풍력, 태양광발전소가 설비용량만큼 100% 발전을 한다면 80만㎾입니다.

우리 제주도민이 사용하는 모든 전기를 공급하고도 남을 수 있는 양이지만, 현실적으로 태양과 바람이 한꺼번에 100% 발전할 수 있는 날은 없고 가장 많이 발전한 량은 41만㎾입니다.

지난 해 우리가 사용한 전력의 16%를 풍력발전소와 태양광발전소가 생산한 전기였습니다. 제주도에 풍력, 태양광 발전설비가 그렇게 많은데도 겨우 16%라고 생각하실 수 있습니다만, 신재생에너지 전국 보급률의 5배가 넘는 상당히 높은 수준입니다.

국제에너지기구가 말하는 세계 신재생에너지 보급률 3단계 수준으로 5단계에 올라선 나라가 2~3개국에 불과하고 4단계인 나라까지 합쳐도 10개국이 안됩니다.

＃. 초과발전에 의한 풍력발전 출력제한이 많이 발생하고 있다는데 어느 정도인가?

우리가 자동차를 운전할 때에 필요한 속도에 맞추어 연료량을 조절하지 않으면 엔진이 꺼져버리거나 급발진 사고가 발생하는 것처럼 전력사용량에 맞추어 발전량도 반드시 조절되어야 합니다. 전력이 부족하거나 넘치면 전력공급시스템도 멈춰 설수밖에 없습니다.

풍력, 태양광 발전에 의한 전력공급 비율이 연간 6~7%를 넘어서기 시작하면 전력수요가 낮은 시기에 신재생에 의한 초과발전이 발생하기 시작합니다.

풍력, 태양광 전력공급 비율이 16%였던 지난 해 초과발전에 의한 출력제한은 총 77회로 1,950만㎾h의 풍력발전량을 제한할 수밖에 없었습니다. 풍력발전단지 총 생산량의 3.2%에 해당하는 양입니다. 초과발전에 따른 출력제약은 2015년도에 처음으로 3회 발생하여 해마다 증가해 왔습니다.

작년에는 코로나19 상황으로 전력사용량마저 줄어 사전에 준비한 초과발전 억제대책에도 불구하고 출력제어량이 늘어날 수밖에 없었습니다. 태양광발전소는 지금 이 순간에도 계속 늘어나고 있어서 금년부터는 태양광발전도 출력제어가 불가피한 상황입니다.

신재생에너지로의 전환이 인류 생존에 불가피한 선택이라면, 신재생에너지 확대에 의한 출력제약 또한 불가피한 것으로 반드시 극복해야할 과제입니다.

가령 우리가 사용하는 전력의 30%를 태양광 발전으로 공급한다고 해도 태양광설비용량은 평균전력의 200% 규모로 설치해야합니다. 그럴 경우 태양광 발전량이 많아지는 맑은 날, 전력사용량을 초과하는 절반가량의 태양광 발전소를 정지시켜야 합니다.

신재생에너지로의 전환은 풍력, 태양광에 의한 불연속성과 초과발전에 어떻게 대응하고 활용할 것인가에 대한 문제입니다.

풍력, 태양광 발전력의 불연속성으로 인해 실시간으로 발전량을 보충해 줄 수 있도록 하는 에너지저장 장치 등의 유연성 발전자원들이 필요하고, 신재생에너지원의 거래방식과 전력소비 유형의 다변화 등 신재생 출력의 간헐성 문제를 해결하기 위한 전력시장제도의 개선이 필요합니다.

최근 4년간 태양광 발전량이 예상보다 빠르게 증가하다 보니 초과발전량이 많아졌습니다. 현재의 법제도내에서 취할 수 있는 단기적 처방으로는 한계가 있습니다.

제주가 맞닥뜨린 문제는 앞으로 우리나라가 향후 신재생에너지 보급률을 높여가면서 맞닿게 될 문제들입니다.

정부도 인식을 같이하고 제주도를 분산에너지특구로 지정하여 신재생에너지 전력거래에 대한 특례를 허용하고, 제주에서 신재생에너지 증가에 따른 문제해결을 통하여 전국의 해법을 마련하겠다는 의지를 보여주고 있습니다.

＃. 신재생 초과발전 해소대책은?

작년에 전통적인 발전기의 최소운전부하범위를 기준보다 낮춰 운영하도록 하면서, 초과발전량을 절반가량 감소시킬 수 있었습니다. 그만큼 발전공기업들의 희생도 있었습니다. 금년에도 신재생발전기에 양보를 많이 해야 하는 상황은 계속될 것입니다.

올해 초, 한전은 4만㎾의 에너지저장장치를 설치하였습니다. 초과발전 시, 전력공급 안정에 기여할 수 있는 유연성 자원으로 전통적인 발전기의 예비력을 대체하여 초과발전량 감소에 매우 효과적인 수단이 됩니다. 지금 시험운전 중이고 곧 운영에 들어갈 예정입니다.

1년 새 16만㎾의 태양광이 증가하였습니다. 금년에 가장 큰 해법은 제주육지간 해저 전력케이블을 통해 초과발전량을 육지로 송전하는 방안입니다. 그 동안 전력거래소와 한전은 역송을 준비해 왔습니다.

역송 중 전력계통에 고장상황이 발생하면 정전이 발생하지 않도록 고장파급장치를 설치하고, 태양광 발전소 설정치 조정, 해저 전력케이블 운영프로그램 시험을 준비하고 있습니다.

＃. 실시간시장과 보조서비스시장 도입한다고 하던데

-. 풍력발전 출력제약이 많아지고 있는 가운데 여전히 대용량 태양광 발전단지와 풍력단지 건설이 추진되고 있습니다. 전통적인 발전기 운전량을 줄이고, 에너지저장장치를 설치하는 방법만으로는 한계가 있습니다.

신재생발전량 점유율을 높여가려면 신재생발전량에 반응하는 전력소비를 만들어 내야 합니다. 현재 전력거래소가 운영하는 전력시장은 발전부문시장입니다. 현재의 전력시장은 하루 전에 이미 발전가격이 정해지기 때문에 신재생발전량 변동에 대응하는 수요반응을 만들어 낼 수가 없습니다.

신재생발전량에 따라 수요반응이 이루어지도록 실시간시장을 설계하고 있습니다. 보조서비스 시장은 신재생발전량 비중이 높아져도 전기의 품질이 나빠지거나 정전이 발생하지 않도록 기여하는 발전기의 실질적 비용을 보상해 주는 제도입니다. 속히 시장제도를 마련하고 제주에서 시범적용하면서 보완하여 전국으로 확대할 필요가 있다는 생각입니다.

＃. 태양광발전 수익성 악화에 대한 해법은?

-. 최근 신재생 발전설비 급증으로 보조금격인 신재생에너지공급인증서(REC: Renewable Energy Certification) 가격이 크게 하락한 상황입니다.

더욱이 제주지역은 발전시장 가격결정발전기가 석유발전기에서 LNG발전기로 바뀌면서 전력시장가격(SMP: System Marginal Price) 또한 절반 가까이 하락하였습니다. 고정가격으로 장기계약을 맺지 않은 신재생발전사업자의 경우 매출이 크게 줄어든 상황입니다.

신재생에너지 보급정책으로 2012년부터 적용되는 RPS(Renewable Energy Portfolio Standard) 제도는 FIT(Feed in Tariff)제도와 달리 일종의 신재생발전 사업자간 경쟁을 도입한 제도입니다.

정부가 2017년에 소규모 태양광 사업자들을 보호하기 위해 고정가격으로 20년간 장기계약토록하는 고정가격계약입찰제도를 도입하였는데 제주의 많은 사업자분들은 안타깝게도 이에 응하지 않고 있습니다.

고정가격계약은 전력판매 최저가격을 확보해 놓는 것으로 이에 응하지 않을 이유가 전혀 없습니다.

태양광발전원가는 해를 거듭할수록 낮아지고 있고 해외 주요국의 태양광발전원가는 우리나라의 절반수준입니다. 우리나라의 태양광 발전원가도 점차 그렇게 될 것으로 전망하셔야 합니다. 안타깝게도 중장기 가격전망과 매출전망을 하지 않고 계시고 신재생에너지 정책과 제도에 대한 이해도 없이 사업을 하시는 분들이 많은 듯합니다.

지금부터라도 낙찰될 때까지 고정가격계약 입찰에 참여하셔야 합니다. 입찰가격은 최근 낙찰평균가와 신규 태양광사업자와의 경쟁을 고려하여 가격입찰에 참여하면 좋겠습니다.

정부는 최대한 고정가격계약 물량을 많이 늘여서 수용하려고 하고 있습니다만 경쟁제도이기 때문에 모든 태양광 사업자의 입찰가격을 수용할 수는 없는 일입니다. 태양광 사업을 하시고 계시는 분, 앞으로 하시려는 분들은 사업성을 충분히 검토하셔서 추진하시라는 말씀을 당부하고 또 당부하고 싶습니다.

＃. 연북로에 신사옥을 짓고 있는데 설명

-. 20년 전 출범당시 우리 제주본부의 명칭은 ‘제주급전소’였습니다. 제주지역의 전력공급을 담당한다는 곳이라는 의미입니다. 당시 제주의 평균전력사용량은 25만㎾h로 운영하던 발전소는 3개 단지, 발전기 20여대에 불과했습니다.

그 동안 전력수요는 3배나 증가하였고, 20여개의 풍력발전단지, 1600여개의 태양광발전소가 늘어났습니다. 분산전원들이 전력계통에 급속하게 연계되면서 지금의 전력관제시스템과 조직으로는 한계에 봉착한 상황입니다.

에너지전환이 빠르게 진행되고 있는 제주, 전국의 축소판으로서 이에 대한 문제해결과 해법 제시는 우리 제주본부의 사명입니다. 제주의 현재상황과 미래에 맞는 전력수급기본계획, 계통운영계획, 전력시장제도 등을 주도적으로 추진해 나가야할 뿐만 아니라 제주도와 한전 등 유관기관과의 적극적인 협력이 필요한 상황입니다.

진작부터 신규 전력계통운영시스템을 구축하기 위해서 5년 전부터 사옥확장을 준비해 오다가, 지난 해 도남동 연북로변에 새로운 부지를 마련하여 현재 건축허가를 추진 중입니다.

신사옥은 지상3층, 지하1층, 연면적 1,800평 규모로 향후 2년여에 걸쳐 준공될 예정입니다. 신사옥에는 지역대학 및 기업들과의 연구교류 공간과 스마트그리드 홍보관을 운영할 예정입니다.

전력거래소가 지역기업에게는 에너지 비즈니스 모델을 제시하고, 볼거리가 있는 홍보관으로 도민들이 즐겨 찾는 명소가 될 수 있도록 구성하려고 합니다.

＃. 도민에게 한 말씀

-.  정부는 그린뉴딜 정책을 통해 친환경에너지 확산과 스마트그리드 등을 추진하고 있습니다. 2050년까지 이산화탄소 배출량을 제로화하는 탄소중립을 목표로 하고 있습니다.

제주의 경우 ‘탄소 없는 섬’을 추구하면서 신재생에너지와 친환경자동차 보급을 확대해 왔습니다. 2020년 연간실적 기준 제주 전기 발전량의 약 16.2%는 신재생에너지이며, 54%는 화력발전소 등에서 생산하는 전력이며, 나머지 29.8%는 연계선을 통해 육지부에서 공급 받고 있습니다.

그런데 최근 몇 년간 제주에서 발생하는 신재생에너지 공급량이 너무 많아 풍력발전기에 대한 강제 ‘셧다운(Shut Down)’이 이어지고 있습니다. 셧다운은 태양광 발전설비까지로 확대된 상황입니다.

이제. 전력시장 구조 개선이 필요합니다. 전력거래소 제주본부장으로서 제주에 도움이 되는 역할을 하고 제주도민들이 불안해 하지 않는 전력시스템을 찾도록 하겠습니다. 감사합니다.

현달환 기자/강정림 기자 다른기사 보기