17일 ‘분산에너지 체계 활성화’ 국회토론회 열려
개별 기술 융복합, 이상적인 분산전원시스템 완성
[에너지신문] 17일 국회의원회관에서 열린 ‘분산에너지 체계 활성화를 위한 전기저장설비의 역할과 안전성 강화 방안’ 토론회에서 정부, 학계 및 산업계 전문가들은 분산에너지 설비를 위한 ESS 보급 확산 방안에 대해 각자의 의견을 제시했다.
패널 토론에서 김선용 한국소형풍력에너지협회 부회장은 발전설비 용량을 기준으로 소형, 중형, 대형설비로 구분해 정책을 수립할 것을 제안했다.
김 부회장은 “태양광의 경우 3MW 이상은 부지확보가 쉽지 않고, 풍력단지의 경우 40MW 이상은 돼야 사업성이 나오는데, 전력 사용량이 많은 지역에 설치가 쉽지 않다”며 “500kW까지를 소형, 500kW~10MW를 중형, 10MW 이상을 대형으로 각각 구분하는 제도를 시행할 필요가 있다”고 밝혔다.
500kW 정도면 부지확보가 비교적 수월하고 태양광, 풍력, ESS를 모듈화해 부지면적에 따라 확장성을 가질 수 있도록 구축할 수 있다는 것.
태양광은 저렴하지만, 낮에만 발전할 수 있고, 풍력은 시간에 영향받지 않으나 가격이 비싸다.
ESS는 에너지를 저장하는 필수 기기이지만 고가에다 안전성 이슈가 발목을 잡고 있다. 따라서 이러한 개별 기술들을 융복합해 전체 시스템을 구성한다면 이상적인 분산 전원의 역할을 할 수 있다는 게 김 부회장의 설명이다.
중형과 대형은 경제성이 충분하므로 민간 발전사가 추진하고, 소형의 경우 설치 면적이 작고 민원으로부터 상대적으로 자유롭기 때문에 지자체를 중심으로 에너지 자립마을 형태로 보급한다면 상당한 효과를 거둘 것이라는 분석이다.
김 부회장은 소형은 발전단가가 높아 정부 지원 없이는 단독 사업이 불가능하고, 중대형 역시 ESS 설치 시 경제성이 떨어진다고 언급했다. 따라서 에너지공단이 지자제를 중심으로 분산에너지에 대한 설비지원 방안을 마련하고, 발전사업의 수익을 신재생에너지 사업에 재투자하는 방향으로 진행할 것을 제안했다.
아울러 김 부회장은 공공기관 신재생에너지 설치 의무화 사업에 ESS 설치 의무화도 포함시킬 것을 건의했다. 내년부터 제주에 이어 육지에서도 출력제한이 시행될 예정인 가운데 ESS 의무 도입을 통해 전기가 남아돌 때 충전, 부족할 때 방전하면 분산에너지 본연의 역할을 극대화할 수 있다는 것이다.
박기주 태양광산업협회 이사는 “태양광 발전은 시스템 구성상 원천적인 위험 요소가 있다”며 “이를 해소하기 위해서는 ‘차세대 고도유지관리 기술’과 중대 안전기술을 접목해야 한다”고 주장했다.
태양광 발전은 ‘스트링 간 불균등 전력 결합’으로 인한 출력 저하, 그리고 순환전류로 1년 이상 사용할 경우 화재 발생 요소가 증가하는 것으로 알려져 있다. 또 넓은 면적에 설치된 태양광 모듈 스트링의 누설전류로 인한 화재나 감전, 인버터 정지 시 선로 대지 전압 상승에 따른 감전사고, 지진으로 인한 전력 계통 단락 사고 등의 리스크가 상존한다. 특히 간헐성 에너지원인 태양광의 경우 전력 계통의 잦은 출력제어 시 인버터 관제로 ‘대전류 제어로 인한 돌입전류’ 사고 위험이 있다.
박 이사는 “현재 인버터 단위 관제점에서 넓은 면적이 소요되는 특성상 태양광발전은 ‘모듈 스트링 단위 O&M 관제’로 안전과 고출력화를 제고할 필요가 있다”고 설명했다. 출력 관제는 고조파 발생과 선로의 돌입전류 제한 등 연결된 ESS 계통에서 전력 왜곡으로 인한 돌발 현상 줄일 수 있다는 것이다.
아울러 박 이사는 ESS의 안전성 강화를 위해 미세먼지 유입 및 결로 발생에 따른 사고를 예방하고 화재 확산을 방지하기 위해 배터리 랙단위의 ‘양압 배전반 기술’로 기기를 보호해야 한다고 강조했다. 또 우리나라가 지진으로부터 안전하지 않은 만큼 ESS 전용 내진설비 도입을 의무화할 필요가 있다고 덧붙였다.
박문우 한국화재보험협회 방재시험연구원 책임연구원은 ‘분산에너지 활성화 특별법’ 제정이 우리나라 에너지 정책의 획기적 전환점이 될 것으로 예측했다. 다만 이는 복잡한 이슈들을 수반하며, 특히 안전과 관련된 문제는 더욱 신중하게 고려해야 할 중요한 요소라고 지적했다.
분산에너지 체계의 핵심 요소 중 하나인 ESS는 안전과 관련된 이슈의 중심에 있다. 위험성에 대해 심도 있게 이해하고, 효과적인 대응전략 수립이 필요하다는 지적이다.
ESS 화재로 민관 합동 ‘ESS 화재사고 조사단’이 운영됐고 제조 및 설치기준 등 다양한 안전대책을 발표 했으나 여전히 화재가 발생하고 있으며 ESS 안전을 우려하는 목소리가 큰 것이 사실이다.
박문우 연구원은 “결국 분산에너지 체계의 활성화를 위해서는 ESS의 안전성을 보장하는 것이 중요한 요소”라며 “배터리 열폭주를 예방하는 기술, 그리고 열폭주를 조기에 감지하고 인접 셀로의 전이를 차단할 수 있는 기술개발이 요구된다”고 언급했다.
현재 소방시스템을 적용해 열폭주를 조기 감지하고, 전이를 차단하기 위한 연구가 진행 중이다. 박 연구원은 “화재발생 시 피해를 최소화하시 위한 기술적 안전 기준을 높이는 한편, ESS 성능시험 등 안전성 평가 활성화를 통해 안전성을 강화할 필요가 있다”고 강조했다.