"재생에너지 합성관성, 전력계통 안정화 확보"

[에너지신문] 전문가들이 '합성 관성(Synthetic inertia)' 제어 기술로 태양광 및 풍력의 전력계통 안정성을 확보활 수 있다고 밝혔다.

한국에너지기술평가원이 '재생에너지 확대에 따른 전력계통 관성저하 해법'을 주제로 18일 각계 관련 전문가를 초청, 공개 화상회의를 가졌다.

이날 강용철 연세대 교수는 풍력단지 합성 관성 제어 기술에 대해 소개하면서 "평상시에는 최대출력제어(MPPT)를 수행하고 있다가 전력계통에서 발전기가 탈락, 주파수가 급격하게 하락할 때 풍력발전기의 운동에너지를 일시적으로 방출해 주파수를 안정시키는 기술로 별도의 에너지저장장치가 필요하지 않다"고 설명했다.

더불어 "풍력발전기 설치가 많아지면 회전체가 증가해 방출 가능한 에너지가 더 많아지므로 재생에너지 확대 시 전력계통의 안정도를 확보할 수 있다"고 강조했다.

전진홍 전기연구원 센터장은 가상관성 적용 에너지저장시스템(ESS) 모의실험 결과를 소개하면서 "가상관성 기반의 태양광 발전시스템으로써 전력계통의 주파수를 안정시킬 수 있는 복원력 확보가 가능하다"고 설명했다.

이어진 패널 토론에서 김윤수 지스트(GIST) 교수는 "현재 전력계통 주파수 유지기준 범위가 너무 좁으며, 안정도에 실질적으로 영향을 미치는 주파수 유지기준 범위를 재조절하는 것이 필요하다"고 강조했다. 또한 "가상관성은 재생에너지 보급률 향상에 도움이 되지만 관성응답 예비력 보조서비스 시장 개설 시 진짜 관성을 가진 발전기에 대한 보상 문제도 같이 검토해야한다"고 덧붙였다.

송승호 광운대 교수는 "인버터가 동기기보다 부족한 점도 있고 오히려 나은 점도 있으니 항목별로 부족한 것은 보완하고 더 나은 것은 효과적으로 계통에서 활용 할 방법을 모색하기 위해 더 많은 연구가 필요하다"고 강조했다.

오용승 (주)윌링스 연구소장은 "한전이 추진하고 있는 신재생에너지 발전기 계통연계 기준 개정에 대한 기술적 요구사항 검토 시 관성 부분도 함께 고려, 가이드라인에 포함되길 바란다"고 주문했다.

마지막으로 이병준 고려대 교수는 "재생에너지 확대에 따라 가상관성 역할을 하는 속응성 예비력(Fast Frequency Response Reserve) 자원이 필요하다"며 "우리나라도 인버터 접속 재생발전원의 가상관성에 대한 기술적, 제도적 준비가 갖춰져야 할 것"이라고 강조했다.

패널토론 좌장을 맡은 이성호 에기평 단장은 "이번 포럼을 통해 재생에너지 비중 50%이상 달성 가능성에 대해 확인할 수 있었다"며 "관성 뿐만 아니라 주파수, 전압, 무효전력 등 다양한 과제들이 재생에너지 선진국에서 이미 제기됐으며 이에 대한 해결책도 다양하게 보여지고 있다"고 언급했다.

아울러 "우리나라도 재생에너지 보급에 따른 그리드 코드 정비와 제도 마련이 이뤄지는 것이 중요하다"고 강조하며 토론을 마무리했다.

한편 에기평은 탄소중립 실현을 위한 핵심 이슈에 대한 공개 포럼을 매주 개최, 다양한 의견을 나눌 수 있는 장을 마련한다는 계획이다.

향후 추진되는 탄소중립 테크포럼에서는 산업(5대), 수송(전기차), 저장(그린수소·배터리), 발전(태양광), 건물(효율·히트펌프), 환경(자원순환) 등을 다룰 예정이며 다음 포럼은 오는 26일 개최될 예정이다.