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탄소중립을 위한 해법, 분산 에너지 기반 인프라로 극복한다

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글 : 원선웅(mono@global-autonews.com)
승인 2022-05-03 15:04:55

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2022 제주 국제전기차엑스포에서는 한국자동차기자협회 주최로 '분산 에너지 기반의 전기차 충전, 주요 동향과 시사점’을 주제로 한 '2022 한국자동차기자협회 심포지엄'이 개최되었다. ‘제9회 국제전기자동차엑스포’ 개막식에 앞서 개최된 이번 심포지엄에서는 분산 에너지를 중심으로 효율적인 전력망 관리에 대한 중요성이 강조되었다. 이를 통해 국가 전력망의 효율적인 관리 뿐만 아니라 전기차 촥산으로 인한 충전 인프라 개선도 추진되고 있다. 

 

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최근 기후변화에 대응하기 위한 탄소중립(Net Zero)이 전세계적으로 화두 및 정책목표가 되고 있는 가운데 대부분의 선진국들은 탄소중립을 달성하기 위한 수단으로 분산에너지를 확대하고 있다. 분산에너지는 에너지를 사용하는 공간 또는 인근지역에서 공급하거나 생산하는 에너지를 의미한다. 기존의 전력은 다량의 전력을 발전소에서 생산해 배전망을 통해 공급했지만, 탄소중립을 위해 풍력과 수력 등 재생에너지 사용이 늘어나야 하는 만큼 인근에서 생산된 전력의 사용이 더욱 중요해지고 있다. 

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앞서 소개한 것처럼 분산에너지는 규모가 작고 에너지 사용지역 인근에 위치한다는 특징을 가지고 있다. 특히 송 · 배전망을 신규로 건설하기 위해 투입되는 인프라 건축비용과 운영비용을 크게 절감할 수 있는 장점을 가진다. 단점으로는 분산에너지자원 중 태양광 에너지와 풍력 에너지와 같이 환경의 영향을 많이 받는 다는 점이다.  태양광과 풍력은 일조량과 풍량에 의존하기 때문에 원하는 시간에 필요한 전력을 생산하지 못할 수 있고 다른 시간대에서는 전력 수요보다 과도하게 발전이 이뤄질 수 있다. 


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최웅철 국민대학교 자동차공학과 교수는 “지구 온난화 문제 극복을 위한 에너지원의 탈탄소 전략은 매우 중요한 이슈이다. 이러한 전략을 달성하기 위해 다양한 신재생 에너지의 도입이 필요하며, 기존의 전력망과 조화를 이룰 수 있는 체계적인 분산 에너지 활용은 최우선 추진 과제”라고 밝혔다.

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또 “최근 사회적인 호응과 함께 정부와 기업들의 적극적인 노력으로 빠르게 성장하고 있는 전기차 산업에서 가장 중요한 분야 중 하나인 충전 설비 구축과정에서 실생활내 분산 에너지 활성화에 대한 이슈가 대두되면서 단순한 전기차 충전을 뛰어넘어 전력제어, V2G(Vehicle to Grid) 등의 구체적인 요구가 증가하고 있다”고 피력했다.

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김휘강 산업통상자원부 신산업분산에너지과 서기관은 “향후 재생 에너지 확대에 따른 전력 계통의 부담 등으로 인해 분산 에너지의 효과적 활용이 필수적”이라고 강조했다. 또 “정부는 이를 위해 전력 수요의 지역적 분산을 유도하는 한편, 안정적 계통 운영을 위해 ESS(에너지저장장치)를 설치하고, 전기차 확산에 대비해 충전기를 지속적으로 확충하며 자가발전이 가능한 주유소인 에너지수퍼스테이션도 확대해 나갈 것”이라고 언급했다.

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고윤성 제주특별자치도 저탄소정책과장은 “2012년 5월 2일 '탄소 없는 섬(Carbon Free Island)을 선언하고 노력해온 지 10년이 지난 현재, 제주는 신재생 에너지 발전 비율과 전기차 보급에 전국 최선도 지역이 됐다. 가장 먼저 가보지 않은 길을 걷고 있는 까닭에 출력 제어라는 고비도 만났지만 산업통상자원부의 분산 에너지 활성화에 발맞춰 제주형 분산 에너지 기본계획 수립, 실천 등 해결 방안을 찾고, 글로벌 탄소 중립 선도지역 완성을 위해 역량을 집중하고 있다”고 밝혔다.

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최영석 차지인 대표는 “전기차 충전 전력 설비 구축 비용 대비 전기차 충전 수익성의 한계에 봉착해 있어 분산 에너지 활성화에 대한 이슈가 거론되면서 도심 및 교통 거점을 바탕으로 단순한 전기차 충전을 뛰어넘어 분산 에너지 활용에 대한 요구가 지속 증가되고 있다”고 말했다. 이어 “차지인은 전기차 충전을 비롯한 방전 서비스, 분산 에너지 기반의 EMS(에너지관리시스템) 통합 서비스 플랫폼을 제공함으로써 제한된 전력 사용과 피크 전력 수요에 능동적으로 대응하고 전기차 사용자의 다양한 요구를 수렴해 서비스를 제공하며, 신재생에너지-ESS(에너지저장장치)와 연계된 통합 에너지 플랫폼 기업으로 현실적인 대안을 제시하고 있다”고 언급했다.

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이동훈 제주테크노파크 활용기술개발팀장은 “전력시장 개편에 따른 전기차 충전 서비스의 새 비즈니스 모델 도출이 필요한 시점에서 최근 산업통상자원부의 전기차 충전 기반의 플러스 수요 대응(Demand Response, DR) 비즈니스 연구를 기획, 출발했다. 분산형 전원에 적합한 신전력시장에서 전기차 사용후 배터리를 활용한 신산업 육성과 새로운 서비스 모델 적용을 통한 시장 활성화와 제도 마련이 필수적”이라고 밝혔다. “특히, 제주도의 경우, 재생 에너지의 가파른 발전량 증가로 인해 출력 제한 문제가 지속 발생하고 있으며 대안으로 전기차 충전 서비스 산업에 플러스 DR을 적용한 전력거래 사례가 등장하고 있고, 전기차 사용후 배터리를 활용한 충전 스테이션의 새로운 집합 유연 자원과 연계한 전후방 산업 육성을 펼칠 수 있는 좋은 기회가 되고 있다”고 밝혔다.

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유영준 한국자동차기자협회 고문은 “폭발적인 전기차 수요에 따라 지역별 불균형을 해소하기 위한 충전시설 확충과 함께 전기차 증가에 따른 전력수급 문제가 새로운 과제로 떠오르고 있다”고 밝혔다. 이어 “최근 일부 국가에서는 VPP(가상발전소) 도입 등을 통해 대규모 집중형 전원에 의존했던 전력 시스템의 한계를 해결하기 위해 전원의 다각화를 추진하고 있다. 전기차 파워스테이션, ESS(에너지저장장치) 등 차세대 전력망을 구축, 전력 소매시장에 참여하는 전력 사업자가 앞으로 전기차 시대의 새로운 비즈니스 모델이 될 것으로 예상한다”고 설명했다.​
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