분산전원

분산에너지 활성화 추진 전략 (자료 출처: 2021, 산업통상자원부)

분산전원(Dispersed generation, Distributed resources)은 대규모 집중형 전원과는 달리 소규모로 전력소비 지역부근에 분산하여 배치가 가능한 발전설비이다. 신에너지 및 재생에너지를 이용한 발전설비와 자가용전기설비에 해당하는 발전설비가 포함된다. 분산에너지, 분산형전원이라고도 한다.

개요

분산전원은 지역 간 혹은 지역 내 송전망의 배전 시설을 간편히 하고 효율성을 높이기 위해 신재생 에너지 자원을 이용하는 소규모 발전 설비를 말한다.

이는 화력발전소와 원자력발전소 등 대규모 집중형 전원과는 달리, 소규모로 전력 소비가 있는 지역 근처에 분산·배치가 가능해 송전선로 건설을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 여기에 주로 신재생에너지를 사용하므로 미세먼지나 온실가스 등의 배출을 줄일 수 있는 등 환경적 측면에서도 장점을 가지고 있다. 이러한 '분산형 전원' 개념은 2019년 4월 전기사업법 개정안이 국회에서 통과됨에 따라 도입됐으며, 이에 따라 법률적·정책적 기반이 마련된 바 있다.

한편, 분산형 전원에 사용되는 신재생에너지는 신에너지와 재생에너지를 포함하는 용어이다. '신에너지 및 재생에너지 개발‧이용‧보급 촉진법'에 따르면 신에너지는 기존의 화석연료를 변화시켜 이용하거나 수소·산소 등의 화학 반응을 통해 전기 또는 열을 이용하는 에너지로 수소에너지, 연료에너지 등이 이에 포함된다. 재생에너지는 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로 태양에너지, 풍력에너지, 수력에너지, 해양에너지, 지열에너지 등이 해당된다.

이유

분산전원을 도입하는 가장 큰 이유는 고품질의 전기를 공급하기 위해서이다, 현재 대부분의 대규모 발전소와 송전망은 넓은 지역의 전력 공급을 담당하고 있어 한 곳에서만 고장이 발생하여도 광역 정전과 같은 문제를 야기할 수 있다. 이는 전기의 품질을 떨어뜨리는 큰 요인이 된다. 분산전원을 사용할 경우 고장이나 사고에 따른 피해 규모를 줄일 수 있고 비교적 빠르게 문제에 대처할 수 있다.

특징

분산 전원은 주로 풍력, 태양광, 연료전지 등의 신재생에너지를 사용하며, 중앙 시스템이나 설비에 문제가 생겨도 자체적으로 전기를 생산하고 소비할 수 있다는 큰 장점을 가지고 있다. 또한 전기에 대한 제어가 제한적인 중앙집중식과 달리, 공급자와 소비자 모두 전기 제어에 관여하는 '양방향 네트워크'가 가능하다는 것 역시 특징이다.

장단점

가장 큰 장점은 발전소를 작은 단위로 쪼갠만큼 그 수가 많아지고 하나의 발전소가 전기를 공급하는 지역도 줄어든다는 점이다. 이는 전기계통 측면에서 광역 정전을 예방하는 방법이기도 합니다. 대용량 발전소와 송전망은 하나만 고장나도 넓은 지역에 피해를 준다. 용량이 작으면 고장에 따른 피해도 줄고, 대처도 그만큼 빨라질 수 있다.

지역민원도 감소한다. 마을에서 쓰는 전기를 그 지역에서 생산하고, 발전소와 송전탑 등도 많지 않다보니 건설에 대한 주민반대가 강하지 않다. 이는 매우 큰 장점이다. 최근 사회적 여론이 커지는 상황에서 전기 업계는 과거처럼 대규모 발전소와 송전탑을 건설하기가 더욱 어려워질 것으로 보고 있기 때문이다.

단점은 발전소가 너무 많아진다는 점이다. 많은 수의 발전소는 광역 정전을 예방하는 장점이 될 수도 있지만, 반면 관리가 어려워진다는 단점도 있다. 발전소가 많아진만큼 관리가 힘들고 시장은 복잡해진다. 예를 들어 전기를 최종적으로 소비자에게 판매하는 한국전력이 지금은 몇 개의 발전사로부터 전기를 구매하면 되지만, 향후에는 혼자 감당하기 힘든 수의 발전사를 상대할 수도 있다.

현황

분산전원을 확대하려는 움직임이 전 세계적으로 커지고 있다. 한국의 경우에는 2040년까지 전체 발전량의 30%를 분산 전원으로 채우겠다는 목표를 가지고 있는데, 그 실천으로 2023년 2월, 향후 5년간 3조 7,000억 원을 투자해 2027년까지 분산형 전원 비중을 18.6%까지 올리겠다는 목표를 밝힌 바 있다.

이러한 흐름 속에서 SK에코플랜트는 국내는 물론 해외 분산전원 시장까지 빠르게 선점해 나가고 있다. 국내에서는 세계 최고 종합 발전 효율의 연료전지 SOFC(Solid Oxide Fuel Cell, 고체산화물 연료전지)를 국내 주유소에 설치해 분산 전원의 거점으로 삼는 ‘에너지 슈퍼 스테이션’ 사업 등을 전개하고 있으며, SK에코플랜트 북미법인(SK ecoplant Americas)은 미국 내 데이터센터, 병원 등 안정적인 전력 공급을 필요로 하는 장소를 중심으로 분산전원 사업 포트폴리오를 쌓아가고 있다. 나아가 최근에는 소규모 재생에너지 발전소를 플랫폼으로 연결해 하나의 발전소로 운영하는 가상발전소(VPP, Virtual Power Plant) 기반의 전력중개사업에 진출하기도 했다.

기대효과

분산 전원의 가장 큰 기대 효과 중 하나는 온실가스 감축이다. 발전원으로 신재생에너지를 주로 사용하는 데다, 수요처 바로 근처에서 전력을 생산해 송배전으로 인한 전력손실을 최소화해 에너지 생산량 자체를 줄일 수 있기 때문이다. 한 연구에 따르면 분산전원과 연결된 지능형 전력망 전환 시 2030년 우리나라가 절감할 수 있는 온실가스 감축량은 5,538만 톤으로, 이는 당해 온실가스 감축 목표량(3억1,500만 톤)의 17.5%에 달하는 양이다.(박수환 외, 지능형 전력망 적용을 통한 에너지 절감 및 CO2 감축 효과 분석, 2017)

또한 분산전원으로 발생하는 경제적 효과도 크다. 2021년 산업통상자원부는 ‘분산에너지 활성화 추진 전략’을 발표하며, 이를 현실화할 시 온실가스 감축 편익 16.8조 원, 전력생산 251.5조 원, 부가가치 74.5조 원, 고용 창출 16.7만 명 등의 경제적 효과가 있을 것으로 예측했다.

분산에너지 활성화 특별법

기존의 전력시스템은 해안가에 대규모 발전소를 건설하여 전기를 생산하고, 이를 장거리 송전망을 통하여 수도권 등에 송전하여 소비하는 중앙집중형 시스템으로 운영되어 왔다. 그러나 증가하는 전력수요에 대해 원격지에서의 대규모 발전소 건설과 장거리 송전망 구축 등으로 대응하는 것은 발전소나 송전탑 인근 지역주민의 반발 등 사회적 갈등을 야기하고 리스크 관리에 취약한 점 등의 한계가 존재하였다.

이에 기존 중앙집중형 시스템에서 발생하는 한계를 극복하고, 수요지 인근에서 전력을 생산하여 소비할 수 있는 분산에너지 시스템으로 전환하기 위한 제도적 기반을 만들고자 2023년 6월 13일 「분산에너지 활성화 특별법」(이하 "분산에너지법")이 제정·공포되었다. 또한 같은 날 전기사업법 개정안도 함께 공포되었는데 두 법 모두 공포일로부터 1년이 경과한 날부터 시행된다.

참고자료

• 〈분산형 전원〉, 《시사상식사전》
• 〈대한민국 희망 프로젝트<538>분산전원〉, 《전자신문》, 2017-08-21
• 〈분산에너지 활성화 특별법 제정〉, 《법무법인(유)세종》, 2023-06-15
• Eco NEWS, 〈이제는 흩어져야 산다? 미래를 위한 새로운 에너지 발전, 분산 전원〉, 《SK에코플랜트 뉴스룸》, 2023-07-21
• 〈신재생에너지 소개〉, 《한국전력공사》

같이 보기

• 신재생에너지
• 발전소
• 풍력
• 태양광
• 연료전지

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