국내 기존 인프라 활용해 계통문제 해결할 수 있어
한난, 관련 특허만 12건...내년부터 실증 나서

[전기신문 정재원 기자] 재생에너지 증가로 출력제한과 전력계통 안정화를 위한 기술들이 떠오르고 있다.

재생에너지 보급이 활성화된 유럽 등 주요국들은 이미 ‘덕 커브’ 현상을 겪고 있으며 국내도 이미 출력제한을 겪는 제주도를 시작으로 2~3년 내에는 육지에서도 출력제한이 생길 것으로 전망되고 있다. ▶관련 인텨뷰 15면

따라서 이를 해결하기 위해 전력과 다양한 산업을 결합하는 섹터커플링(Sector Coupling)이 미래 산업의 화두로 떠오르고 있다.

일반적으로 ‘POWER TO X’로 표현되며 재생에너지의 특성인 간헐성과 변동성에 의해 생기는 출력제한과 전력계통 불안정을 보완할 수 있다.

열(P2H), 가스(P2G), 운송(V2G) 등이 이를 위한 대표적인 에너지로 꼽히는데 이 중 최근 국내외적으로 관심이 쏠리는 것은 P2H(Power to Heat)다. P2H란 과잉 생산된 전력을 열 분야로 전환해 에너지 효율을 극대화하는 방법으로 축열조를 이용해 자유롭게 에너지 저장이 가능하다. 전기에서 열로 변환하는 효율도 98%로 뛰어나다.

이러한 장점으로 유럽은 이미 P2H를 활용 중이다. 덴마크는 건물의 60%가 지역난방 시스템으로 운영되는 상황에서 P2H를 이용한 전기보일러로 계통의 균형 유연성을 확보하고 있고 독일도 5MW 이상의 P2H 플랜트 25기를 운영하고 있다.

P2H는 국내에 가장 적합한 섹터커플링으로 여겨진다. 기존 집단에너지의 인프라를 활용해 탄소중립과 계통문제를 해결할 수 있기 때문이다. 장동환 한국지역난방공사 전력관리부 차장은 “우리나라는 수도권 일대에 열 배관망을 구축해 놓은 인프라를 그대로 활용해 전기보일러만 추가되면 바로 시행이 가능한 상황”이라고 답했다.

이처럼 P2H가 재생에너지 증가를 이끌고 계통 문제를 해결할 대안으로 주목받자 정부도 나섰다. 산업통상자원부는 지난 6월 발표된 분산에너지활성화 추진전략을 통해 제주도의 잉여전력을 호텔, 병원 등 에너지다소비사업장에 P2H 설비 설치·활용 지원하기로 하는 등 시범사업을 추진하기로 했다.

기업 중에서는 한국지역난방공사가 적극적이다. 에너지전환 시대, 한난은 집단에너지의 역할을 고민해왔고 P2H를 ‘새 먹거리’로 선택해 관련 연구를 진행해왔다. 그 결과 2018년 출원한 P2H 관련 특허만 12건을 보유하고 있으며 또 실증을 위한 국가 R&D 수행을 준비하고 있다.

P2H 활성화를 위한 관건은 인센티브다. P2H 등 잉여전력 흡수 역할을 하는 섹터커플링에 대한 요금제도가 여전히 투자요인이 부족하기 때문이다. 따라서 “잉여전력을 해소할 역할을 하는 ESS처럼 도입 초기 가동률에 따라 전기요금 할인과 사용요금 저가 책정 등 인센티브를 줄 필요가 있다”는 이야기도 나온다. 이에 정부는 “경제성 제고를 위해 한전의 산업용 경부하 전력요금보다 낮은 플러스DR 요금 제도 마련, 송·배전망 이용요금 완화 등 전력 직접거래 조건 완화, 응동 시 보조서비스 비용 지급도 검토하겠다”고 밝힌 바 있다.