1. 개 요
□ `11.9월 전력수요 급증에 따른 블랙아웃 발생으로 많은 피해가 발생, 전력관리의 필요성이 대두되었으나, 국내 한정된 대지와 발전소를 기피하는 국민 인식으로 추가적인 발전소 건립이 어려운 현실임
□ 점진적으로 증가하는 전력수요를 해소하고 최근 급증하고 있는 소규모 분산에너지자원을 효과적으로 활용하기 위한 방안으로 가상발전소에 대해 기술한다.
2. 국내 전력시장의 변화
□ 에너지기본계획 및 전력수급기본계획에 따라 원전의 단계적 감축과 재생에너지 발전량 비중 확대 가속
※ 재생에너지 발전비중(%) 목표 : (`16) 7%→ (`22) 10.5%→ (`30) 20%
□ 분산형 전원 확대 추진(`30년 18.4% 전망)
○ 분산형전원 : 40MW이하 소규모 발전설비 또는 500MW이하 수요지(열병행 집단에너지, 구역전기사업자) 발전설비
□ 에너지를 생산하면서도 소비도 하는 “에너지 프로슈머”개념 등장
3. 가상발전소(VPP:Virtual Power Plant)
□ 정 의 : 다수의 소규모 분산전원(RE, ESS, EV)을 ICT 및 자동제어화를 이용해 하나의 발전소처럼 운영하기 위한 통합관리시스템
□ 필요성
○ 분산에너지자원 규모의 한계 및 사업자의 시장참여 제한
– 단독으로 작동하기에는 중앙제어 발전기의 용량 대체 불가
– 높은 운영비, 전력시장 이행절차 복잡 및 거래비용 과다로 시장 경쟁력 낮음
○ 분산에너지자원 증가는 전력계통 운영의 효율성과 안정성 위협
– 배전계통 내 과전압, 과부하로 인한 전력품질 저하로 수용가 정격전압 준수가 어려워져 산업체 가동 중단 및 전자기기 고장 발생
– 발전 출력에 대한 예측이 어렵고 발전량의 변화 폭이 큰 변동성으로 전력수급 균형 유지 어려움
□ 가상발전소 유형
○ (수요기반 VPP) 수요반응(DR)자원을 모아 발전소 역할 수행
○ (공급기반 VPP) 신재생, ESS, 전기자동차 등의 발전자원을 모아 규모의 경제성을 갖춘 발전소를 운영하는 형태
○ (혼합형 VPP) 수요기반 VPP + 공급기반 VPP, 궁극적 추구 유형
○ (상업적 VPP) 중앙급전발전기(20MW 이상 발전기 및 10MW 이상의 ESS)로서 전력시장에 참여해 수익 창출 목적 유형
○ (기술적 VPP) 주파수 조정, 예비력 제공 및 전력조류 제어 등으로 계통 운영 문제 해결 목적
4. 미래 전력시장 및 가상발전소
□ DR(Demand Response)의 활성화
○ 공급량 증대보다 수요를 관리하는 「네가와트」 발전 활성화
○ 신뢰성(DR) 과 경제성(DR)로 운영
○ 소규모 수요자원 거래(국민DR) 추진
□ 소규모 전력중개시장 활성화
○ `18년 전기사업법 개정·공표로 소규모 전력중개사업 시행
○ 높은 단가의 계량기 및 통신기기 설치 문제와 수익원이 중개와 O&M수수료밖에 없는 현실로 별도 수익모델 필요
5. 결 언
□ 수용가가 「프로슈머」의 역할로 전력을 공급하고자 하여도 우선 건축물의 전력공급 안정성이 우선시된 이후 남는 전력으로 거래를 해야할 것이다.
□ 이에 수배전반 계획 또는 신재생에너지 설비 구성시 전력거래를 하더라도 건축물 전원공급은 이상없도록 절체 설비의 기능과 특징을 면밀히 검토 후 적용해야 한다.
( 예: DR사업을 위해 CTTS를 이용 발전기를 가동하더라도 기존 한전 전원 공급과 발전기 가동을 동시에 할 수 있는 CTTS 설치 등)