전력망 최적분할·전압형 초고속직류송전 연계 통해 신 전력망 구축

한국전력 전력연구원은 최근 급격히 증가하는 재생에너지의 무제한 접속을 위해 전압형 초고속직류송전(HVDC)을 이용한 지역 간 비동기 연계 방식의 미래 전력망 구축 연구과제를 착수했다.
현재 전력망은 하나의 단일 주파수로 묶여서 움직이는 거대한 동기 시스템이다.
하나로 동기화된 전력망은 거대한 관성을 갖고 있어 안정성 측면에서는 유리하지만, 전력 흐름을 제어할 수 없어 제어의 유연성이 떨어진다.
2034년까지 약 78GW의 신재생에너지 접속이 예정돼 있으므로 출력변동을 감당하기 위해서는 계통의 유연 자원 확보뿐 아니라 유연 제어가 필수적이다.
하지만 현재와 같이 하나의 동기화된 전력망에서는 지속적으로 증가하는 신재생에너지를 수용하기에는 막대한 송전망 보강비용이 발생한다.
따라서 전력망을 몇 개의 지역으로 최적 분할하고, 양방향 전력흐름 제어가 자유로운 전압형 초고속직류송전을 이용한 지역 간 비동기 연계로 전력망을 분할해서 운영할 방침이다.
이를 통해 송전망 보강비용은 최소화하면서 제어 유연성을 확보할 수 있다.
지역 내 고장이 발생하더라도 인근 지역으로 전파되지 않아 지역 내 전력수급 자립을 달성할 수 있다는 게 장점이다.
또한 신재생에너지 출력변동에 대응해 지역 간 전력흐름을 제어함으로써, 상호 유기적으로 출력변동에 반응할 수 있어 계통 안정도 유지가 가능하다.
전력연구원 관계자는 “정부의 재생에너지 확대보급 정책에 발맞춰 기존 교류 동기 전력망의 패러다임을 벗어나 미래 비동기 연계 방식의 직류연계 전력망 구축을 단계적으로 실현해나갈 계획”이라며 “향후 송전 손실비용 절감 및 계통 제약발전량 감소를 통해 연간 4,000억원의 비용절감 효과가 발생할 것으로 기대된다”라고 말했다.