▲ 대한전기학회 전력기술부문회 분산전원계통연구회와 에너지관리공단이 주최하고 전력경제신문사가 후원한 ‘2010년도 분산전원계통연구회 추계학술대회’가 최근 서울 코엑스 컨퍼런스룸에서 개최됐다.

대한전기학회 전력기술부문회 분산전원계통연구회와 에너지관리공단이 주최하고 전력경제 신문사가 후원한 ‘2010년도 분산전원계통연구회 추계학술대회’가 15일 코엑스 컨퍼런스룸에서 열렸다.

이번 추계학술대회에서는 ‘분산형 전원의 현황 및 전망’, 분산형 전원과 퓨처그리드(Future Grid)‘를 주제로 한 일 양국 전문가들의 폭넓은 의견 교환이 이뤄졌다.

학술대회 1부는 송경빈 숭실대 교수가 좌장을 맡은 가운데 무카이 시게루 상무, 문고영 LS산전 박사, 노대석 한국기술교육대 교수가 연사로 나서  ▲일본 분산형 전원 도입 현황 및 전망 ▲분산형 전원으로서의 건물용 연료전지 개발 현황과 전망 ▲신에너지전원이 연계된 배전계통에서의 실계통 문제점 분석 및 대책에 대해 각각 주제발표를 했다.

노경수 동국대 교수가 좌장을 맡은 2부에서는 윤기갑 한전전력연구원 박사, 홍종석 포스코 ICT 과장, 김용하 인천대학 교수가 ▲분산형 전원과 스마트그리드▲제주스마트 리뉴어블 실증단지 운영 ▲분산전원체계 구축 방안을 발제했다.

김철환 분산전원계통연구회 위원장(성균관대 교수)은 이날 기념사를 통해 “녹색성장위원회에서 태양광을 제2의 반도체산업으로 풍력을 제2의 조선산업으로 육성한다는 목표로 2015년까지 총 40조원을 투자키로 결정했다”면서 “신재생에너지를 포함한 분산형전원 연구 분야는 향후 커다란 발전이 예상되며 이 자리에 계신 여러분께서 그러한 발전을 견인하는 중요한 역할을 담당할 것”이라고 강조했다.

김 위원장은 “국내외 산학연 전문가의 심도있는 의견 교환의 장이 이뤄지는 뜻깊은 자리가 분산전원 분야를 책임질 산학연 전문가들에게 의미있는 자리가 되길 진심으로 바란다”고 밝혔다.

김재철 전기학회 전력기술 부문회 회장(숭실대 교수)은 “현재 전기요금 정책과 에너지 정책 등이 불일치되어 있기 때문에 분산전원 발전에 많은 제약이 있다”면서도 “이 제약은 오래 가지 않을 것”이라고 내다봤다.

김 교수는 “결국은 ‘큰 스케일’이 가장 높은 효율을 얻는다는 속설은 후퇴하고 분산형 전원같은 ‘작은 스케일’도 아주 높은 효율을 내고 CO2를 절감 하는데 효과적이란 인식이 확대될 것”이라고 전망했다.

“축적된 기술이나 경험도 국내에만 머물고 있다면 영원히 낙후된 산업으로 머물 것”이라는 김 교수는 “분산원전 분야에 종사하는 사람들이 글로벌 할 수 있는 방향으로 몇가지 변환시점을 가져온다면 할 일이 많아지고 학생들에게도 좋은 진로를 열어줄 것”이라고 격려했다.

홍순용 에너지관리공단 수요관리실장은 “한국은 국내 에너지소비량 세계 11위 에너지사용량의 97%를 수입에 의존하는 에너지다소비국가다”라고 전제하고 “이러한 현실은 우리에게 에너지 이용효율화와 안정적인 에너지공급체계의 구축을 요구하며 그 노력중 하나가 분산 전원의 보급 확대다”라고 밝혔다.

홍 실장은 “분산형전원은 에너지 절감과 대기환경 개선효과가 뛰어나며 발전소 입지난 해소와 송전손실 감소등을 통한 에너지 이용효율 제고 등 에너지의 안정적인 수급에 크게 기여 하고 있다”고 강조했다.

특히 홍 실장은 “정부가 RPS제도를 본격적으로 시행함에 따라 신재생에너지를 이용한 분산형전원이 더욱 주목받게 될 것”이라며 “제주 스마트그리드 실증사업의 일환으로 분산형전원 도입 관련 실증연구가 활발하게 진행되어 있어 그 결과에 세간의 이목이 집중되고 있다”고 말했다.

홍 실장은 “이번 행사가 향후 분산형전원의 발전방향과 보급 확대에 도움이 될 수 있는 계기가 되길 바란다”고 밝혔다.

#무카이시게루 가와사키머신 시스템즈 상무는 “일본은 2020년까지 온실가스 배출량을 1990년도 대비 25%줄이고 더 나아가 2050년까지는 배출량을 60내지 80%를 감축해야 한다”며 “이같은 목표치를 달성하기 위해 천연가스 에너지 정책도 보급 확대를 통해 CO2를 줄이는데 기여하고 있다“고 밝혔다.

 그는 “저탄소 사회를 실현하기 위해 즉시 효과가 나타나는 방법은 천연가스를 효과적으로 활용하는 것이고 선진국들이 앞장서 시행하고 있다”고 강조했다. 그는 또 “유럽과 미국에서는 온실가스 배출을 줄이기 위해 재생 가능한 에너지와 가스 열병합발전의 보급을 확대하려 각종 지원책을 강구하고 있다”고 설명했다.
 
아울러, 독일과 영국은 가스 열병합발전에서 나오는 폐열 이용을 재생 가능한 에너지와 동일선상에서 똑같이 취급하고 있는 것을 주목해야 한다고 역설했다.  특히, 저탄소 사회를 구현하는 구체적인 시책으로 저탄소 에너지 보급 확대, 에너지의 효율 제고, 재생 가능 에너지 도입 확대, 열 전기의 면적 이용의 추진, 스마트 에너지의 네트워크화 등 5가지 방안을 제시했다.

이밖에 정부 시책이 수요를 만들어 내고 그러한 수요가 기술개발을 촉진하면서 새로운 수요를 또다시 창출하는 선순환이 이뤄야 한다고 역설했다. 

#문고영 LS산전 박사는 “건물용 연료전지는 24시간, 주7일 발전이 가능하고 친환경적이며 도심 분산 발전원으로 적합하다”고 밝혔다.

문 박사는 “태양광과 풍력과 같은 재생 에너지는 발전 변동 폭이 크며 예측이 어렵다”며 “ 상호 보완적인 발전원(풍력과 태양광)을 연계하고 전력저장 매체를 이용하면 변동 폭을 줄일수 있다”고 말했다. 문 박사는 각국 정부의 신재생에너지 보급 지원 정책에 따라 다양한 신재생에너지 분산발전원의 보급이 확대될 것이라고 내다봤다.

신재생건축물제도, 공공건축물 신재생에너지 이용 의무 제도, 친환경건축물인증제도 등 현재 정부가 추진하는 각종 에너지정책이 연료전지 보급을 촉진할 것으로 분석했다. 문 박사는 “향후 건물용 연료전지의 상업화를 확대하는 필수조건은 가격을 낮추고 신뢰도를 향상시키는 것”이라고 강조했다.

#노대석 한국기술교육대 교수는 “최근 배전계통에 연계되고 있는 신재생에너지원의 용량은 점차 증가 하고 있는 상황이지만 설치자의 보호방식은 기존 방식을 고수하고 있는 실정으로 신재생에너지원의 역 조류에 의해 설치자의 보호기기의 오.부 동작 발생 가능성이 커지고 있다”고 지적했다.

실례로 한전 동해지점의 북평 변전소에서는 북평 D/L에 1MW 태양광 시스템이 연계된 후에 동일뱅크의 타 선로 사고 시에 건전상의 북평 D/L의 오동작되는 사례가 발생했다.

또한 충남 천안 목천의 해비타드 마을에서는 단일 저압선로에 태양광 30대가 도입돼, 다른 수용가에게 전압상승을 유발시키고 수용가의 보호협조에 대한 문제점을 발생시키는 사례도 보고됐다.

노 교수는 배전계통과 태양광 전원 모델링을 수행하고 분산전원 종류별 용량별, 연계통 변압기에 따른 고장특성을 분석했다고 설명했다.

태양광전원이 배전계통에 연계되어 운전되는 경우에 발생가능한 보호협조 문제점에 대한 해석과 대책도 제시했다.

이를 통해 노교수는 보호기기의 정격차단용량 12.5KA의 상회 가능성과 분류효과에 의한 보호기기의 부동작, 연계용변압기의 결선방식에 의한 보호기기의 오동작을 밝혀냈다.

노 교수는 “단락사고 시험에서 부하의 용량에 따른 역조를 확인할 수 있었다”며 “분산전원 용량의 크기에 의한 보호기기의 오동작을 확인했다”고 밝혔다.

#윤기갑 한전전력연구원 박사는 “우리나라의 분산형전원과 스마트그리드 연구는 국가전략과제로 진행중이며 대학 중심의 기초연구와 인력양성에 나서는 시작단계”라며 선진 외국은 미래 전력망을 구성하는 일부 기술로 실증단계 연구가 진행중”이라고 말했다.

윤 박사는 전력인프라와 정보 인프라를 결합시킨  마이크로 그리드(Micro Grid)는 분산전력공급체계의 기본 기술로 그 중요성이 날로 커질 것이라고 내다봤다.

윤 박사는 “소규모 모듈화된 분산발전시스템이 배전계통에 연결되어 새로운 형태의 전력시스템을 구성하며 이를 마이크로 그리드라고 한다”며 “마이크로 그리드는 기존 전력계통에 연계 운전될 수도 있고 자율적으로 독립 운전될 수도 있다”고 설명했다.

윤 박사는 마이크로 그리드가 스마트그리드 인텔리전트 그리드 등 미래전력공급망의 일부로 자리잡을 것으로 전망했다.

 “에너지 자급과 효율적 이용, 신재생에너지의 보급이 확대되는 추세에 따라 마이크로 그리드 연구와 실용화도 가속화할 것”이라는 윤 박사는 “이에 따라 에너지원, 전력계통, 전력전지, IT기술 등 연구분야에 새로운 기회가 주어지고 성장동력화 가능성이 크다”고 예측했다.

#홍종석 포스코 ICT 과장은 “포스코 ICT는 제주 스마트 리뉴어블 실증단지 목표를 크게 두가지로 설정했다”고 밝혔다.

도서 도심지역, 산업용에 적용 가능한 마이크로그리드 운영 플랫폼을 구축하는 것이고, 다른 하나는 실증단지를 통해 풍력, 태양광 등과 같이 출력이 불규칙한 신재생 발전원의 안정적인 공급을 위해 출력 안정화 시스템을 구축하고 실증하는 것.

특히 “올해 신재생에너지 출력안정화를 위한 요구사항 분석 및 설계, 신재생 발전원이 포함된 마이크로그리드 전력망 설계 등을 마칠 계획”이라고 말했다.

그는 “내년 5월까지 신재생에너지·운영시스템, 마이크로 그리드 EMS(에너지관리시스템)설계 및 구축을 하는 등 실증단지 인프라 구축을 마무리 짓고 2년간 통합운영 단계를 거쳐 2013년까지 실증단지 구축을 완료한다“고 단계별 추진계획을 밝혔다.