15분 단위 실시간 입찰… 예측불가 전력망 부담 최소화 [심층기획-해상풍력 2.0 시대]

제주 에너지 입찰제 시행 1년

간헐적 바람 탓 출력제어 문제로 도입
발전량 공급·수요 ‘균형’ 찾았지만
예측오차율 클 땐 업체 ‘페널티’ 부담
전력거래소, 기준 8→6% 강화 추진

“제주도 바람을 예측하는 건 신의 영역이라고 합니다.”

제주한림해상풍력 관계자는 지난달 14일 오후 제주 한림읍 해상풍력 발전단지 내 상황실에서 “우리 해상풍력의 경우 발전량 예측오차율이 보통 10% 이상 나온다”며 이같이 말했다. 설비용량 100.08㎿(메가와트)로 국내 최대 규모 해상풍력 사업인 제주한림해상풍력 발전단지는 지난해 11월 운영을 시작했다.

지난달 14일 제주한림해상풍력 발전단지 내 해상풍력발전기가 운영 중인 모습.

한림읍 수원리 해안에서 짧게는 1.2㎞, 멀리는 4㎞ 떨어진 곳에 설치된 5.56㎿급 해상풍력발전기 18기 운영 현황이 실시간으로 상황실 모니터에 표시되고 있었다. 이전까지 풍속이 충분치 않아 단 한 대도 움직이지 않다가 오후 2시22분 풍속이 초속 4m를 넘어서자 3기가 거의 동시에 운전하기 시작했다. 이후 수분이 지나 6기에 ‘운전 중’이란 표시가 떴고 실시간 발전량은 0.35㎿ 내외를 오르락내리락했다.

한전 관계자는 “지금은 바람이 충분히 안 나오는데 그래도 불 때는 90㎿도 찍히고 100㎿ 넘어갈 때도 있다”고 했다. 실제 기상청 관측 자료를 보면 한림읍과 가까운 고산 기준으로 이날 오전엔 초속 9.6m(오전 7∼8시)까지 찍었다가 오후 1시 들어 초속 2.3m로 줄었고 불과 2시간 뒤인 오후 3시 들어 초속 7.6m까지 다시 올랐다.

간헐성(규칙적이지 않고 끊겼다가 다시 나타나는 성질)은 해상풍력과 같은 재생에너지 확산 논의에 자주 ‘걸림돌’로 등장한다. 발전량에 대한 예측가능성이 떨어져 전력망에 부담을 가중시킨다는 것이다. 실제 제주한림해상풍력 발전단지 내 상황실에서 머문 30분여만 해도 발전기 운전 대수와 발전량이 쉴새 없이 오락가락했다.  

재생에너지 발전 비율이 20% 정도까지 올라온 제주에선 이런 사정 때문에 잦은 출력제어가 크게 논란이 됐다. 출력제어는 전력망 과부하를 막기 위해 발전을 의도적으로 줄이거나 차단하는 조치다. 2023년만 해도 제주 출력제어 사례가 181회나 됐다.

그러나 지난해 6월부터 재생에너지 입찰제 시범사업이 시작되면서 상황이 달라졌다. 입찰제는 재생에너지 발전사업자가 기존 화력·원자력 발전사업자와 마찬가지로 전력시장에 입찰을 통해 발전량과 가격을 제출하고 시장에서 낙찰된 물량만 공급하는 제도다. 이전과 달리 당일 15분 단위로 실시간 입찰이 진행되는 시장이 추가로 열린다는 게 골자다.

제주도 관계자는 “기존에 있던, 하루 전 입찰 시장과 당일 시장, 여기에 더해 예비력 시장까지 총 3개가 운영된다”고 설명했다. 입찰제 시범사업 시행 초기를 제외하면 현재까지 강제 출력제한 사례는 단 한 건도 나타나지 않고 있단 게 제주도 측 설명이다. 시장원리로 공급·수요의 균형을 찾게 되고 입찰 경쟁으로 발전량 예측 정확도가 제고되는 데다 15분 단위 실시간 입찰로 잉여 전력 해소가 이전보다 신속하게 이뤄진 영향이다.

다만 해상풍력 발전사업자 입장에서는 발전량 예측에 대한 부담이 서서히 커지는 형편이다. 당장 일정 예측오차율을 초과하면 정산에 ‘임밸런스 패널티’(불균형 불이익)라 불리는 제도적 불이익을 받고 있다. 제주의 경우 해상풍력에 대한 예측오차율 기준을 현재 ‘8%’로 잡고 있다. 10% 이상 나온다는 제주한림해상풍력 발전단지는 일정 수준의 임밸런스 패널티를 꾸준히 물고 있는 형편이다. 입찰제를 운영 중인 전력거래소는 현재 해상풍력 예측오차율 기준을 8%에서 6%로 강화하는 안을 검토 중이다. 

제주한림해상풍력 관계자는 “단지 운영을 시작한 지 이제 반년을 넘은 상황이기 때문에 앞으로 데이터가 충분히 쌓인다면 예측오차율을 어느 정도 줄일 수 있을 것”이라면서도 “상향이 논의되는 6%는 상당히 부담스러운 수치인 게 사실”이라고 말했다. 

※본 기사는 한국기자협회와 (사)넥스트의 지원으로 제작됐습니다.

제주=김승환 기자 [e-mail]