 전력수급 안정 및 에너지신사업 발굴 기대감 고조 분산에너지 활성화 특별법 시행 카운트다운 6월 14일부터 「분산에너지 활성화 특별법」(이하 분산법)이 본격 시행될 예정이다. 이 법은 첨단 에너지 기술을 활용한 분산에너지를 활성화하고 전력 수급의 안정성을 증대하고자 지난해 6월 13일 제정되었다. 이후 11월 27일 산업통상자원부 주최-한국에너지공단 주관으로 ‘분산에너지 활성화 특별법 하위법령 공청회’(이하 공청회)를 실시하고 12월에 시행령을 제정했다. 분산법 시행으로 전력 수급 격차에 따른 송전망 건설 회피를 통해 분산편익을 창출하고, 지역에서 생산된 에너지를 동일 지역에서 소비하는 미래형 지역에너지 시스템으로의 전환이 이루어질 수 있을지 귀추가 주목된다.
정리 편집부 참조 산업통상자원부, 한국에너지공단
국제에너지기구(IEA)는 2050년까지 탄소중립을 실현하기 위한 다양한 수단 중에서 ‘전력화’가 탄소배출량 감축에 가장 크게 이바지할 것으로 전망한 바 있다. 이 ‘전력화’는 재생에너지를 중심으로 한 저탄소 에너지 시스템으로의 전환을 전제로 한다. 재생에너지는 지역 단위 에너지 생산·소비 일치를 위한 지역 주도형 분산에너지 시스템으로, 이를 도입하면 중앙계통의 문제가 발생할 때도 분산된 계통은 안정적인 운영이 가능해진다. 또 독립적인 에너지 생산·소비를 통해 대규모 발전소 건설 및 대규모 송전선로 건설도 피할 수 있게 된다.
그러나 현실적으로는 전력의 공급량과 수요량의 지역별 차이가 여전히 유지되고 있고, 남쪽에서 발전하여 북쪽의 수도권으로 송전하는 형태는 더욱 강화되고 있어 송전선로의 보강이 요구되고 있다. 2000년대 초반 Top-down 방식의 전력시장 구조개편이 진행된 이후에도 전력시장에는 혁신이 발현되지 않았다. 재생에너지라는 소규모 사업자의 전력시장 참여는 Bottom-up 방식으로 시장의 개혁을 요구하고 있다. 이번 분산법 시행으로 인한 분산에너지 시스템의 전력시장 유입이 그 개혁의 시발점이 될 것으로 예상된다.
 석탄화력발전소 국내 현황 및 원자력발전소 국내 현황 (출처: 환경운동연합)
대규모 송전망 최소화할 수 있는 분산법 대규모 발전소와 장거리 송전망 건설을 통한 전력공급체계는 이미 한계에 봉착했다. 낮은 주민수용성으로 사회적 갈등이 점점 심화되고 있고, 막대한 보상 등으로 경제적 비용이 발생하고 있는 게 현실이다. 이로 인해 지역 내에서 생산·소비하는 분산에너지 시스템(지역에너지 시스템) 활성화가 필요해졌다. 분산법에서 정의하는 분산에너지는 기존 전기사업법에서 정의하는 분산형 전원뿐만 아니라 중소형 원자력 발전사업(SMR), 분산에너지 통합발전소사업(VPP), 신재생에너지사업(PPA), 연료전지발전사업, 수소발전사업, 저장전기판매사업, 소규모전력중개사업 등 비 전력부문인 수소, 전기자동차, 열에너지 등 다양한 자원들까지 모두 포함한다. 탄소중립 달성을 위해서도 분산에너지 시스템으로의 전환은 필수불가결의 시대적 과제가 되었다.
우리나라는 2022년 기준으로 중국(8,090TWh), 미국(4,082TWh), 인도(1,392TWh), 러시아(979TWh), 일본(939TWh), 브라질(577TWh), 캐나다(570TWh)에 이은 세계 8위 전력소비국(568TWh)이다. 전체 발전량의 60%를 석탄과 원전에서 생산하는데, 이 발전소들이 인천, 충남, 부산, 전남 등 특정지역에 밀집되어 있다. 서해·호남 지역에는 해상풍력, 태양광 등의 재생에너지 발전소가 집중되어 있는데, 지역 내 전력수요 대비 발전량이 과다한 것으로 나타나 장거리 송전선로 건설과 수도권 내 공급능력 확충이 필요한 상황이었다. 때문에 『10차 장기송변전계획』에서는 2021년부터 2036년까지 송전선로 22,491C-km 증설, 변전설비 168,920MVA 확충할 계획을 세웠다. 이 대규모 송전망을 최소화할 수 있는 방안이 간선 전력망 구축, 그리고 분산법 시행이다.
현재 우리나라 전력수요는 약 44%는 수도권에, 26%는 영남권에 집중되어 있다. 그러나 수도권에 데이터센터가 집중되고 있고 반도체 메가 클러스터도 조성 중이라, 앞으로 수도권의 전력수요 집중화는 지속될 것으로 보인다. 그러나 밀양 송전탑 갈등 이후 발전소나 송전탑 등에 대한 주민 갈등이 심화되었고, 변동성과 간헐성 특성을 가진 태양광·풍력 등의 재생에너지 발전량이 증가함에 따라 계통의 안정적인 운영에도 차질을 빚으며 “중앙집중형 에너지 공급방식에는 한계가 있다”는 것을 통감하게 되었다.
산업통상자원부는 2023년 12월 4일 「전력계통 혁신대책」을 통해 원거리에 위치한 무탄소전원을 전력소비지에 공급하기 위한 HVDC(초고압직류송전) 구축 계획을 발표했다. 동해안 지역의 발전력을 수도권에 공급하는 ‘동해안-수도권 HVDC’1)는 신규 원전인 신한울 #3·4호기(2.8GW) 연계를 위한 필수 송전선로로, 8GW의 수송능력을 갖춘 국내 최장(280km) 육상 HVDC가 될 것으로 기대를 모은다. 2006년 6월 준공을 목표로 하고 있다.
호남 지역의 원전 및 신재생에너지 발전력을 해저를 통해 수도권에 직접 공급하게 될 ‘서해안 HVDC’2)는 과잉발전력을 해저 융통선로를 통해 수도권의 첨단전략산업단지로 적기에 공급하게 된다. 전세계적으로 해상케이블 수요가 확대되고 있는 만큼, 국내 해저 HVDC 사업 추진을 통해 해상그리드 신산업 육성의 기반도 구축할 수 있을 것으로 기대된다.
 국내 전력수요 현황 (출처: 한국에너지공단)
 초고압직류송전 (출처: 산업통상자원부)
분산에너지 활성화 특별법 톺아보기 중앙집중형 전력시스템의 단점을 보완하고 분산형의 장점을 극대화할 수 있는 정책을 마련해야 했던 정부는 2014년 1월 「제2차 에너지기본계획」에서 ‘공급 중심에서 수요관리 중심으로, 중앙집중형에서 분산형으로’의 대원칙을 천명했다. 이때 미래 에너지시스템 핵심 기술로 가상발전소(VPP), V2G(Vihicle to Grid), 스마트그리드 등을 제시하고 ESS 보급확대를 위한 기술개발, 수요관리 ICT 기술 적용 스마트빌딩 등을 제시했다.
그러나 제2차 기본계획 수립 이후에도 기존 전력운영자들이 중앙공급체계의 변화에 소극적인 입장을 취하면서 약 5년여간 분산형 전원으로의 전환은 정체 국면에 빠져들었다. 반면, 이 시기에 다른 선진국들은 4차 산업혁명 기술(loT, Big-data, 인공지능 등)을 앞세워 변동성 재생에너지를 계통에서 수용할 수 있는 분산형 체계로의 안정적인 전환을 실현했다. 2019년 6월 정부는 「제3차 에너지기본계획」을 통해 재생에너지, 집단에너지, 연료전지 등 수요지 인근 분산형 전원 발전량 비중을 2040년까지 30% 확대하는 목표를 발표했다. 분산형·참여형 에너지시스템 확대를 중점과제로 명시하고 세부 이행과제를 마련하는 등 제2차 계획보다 구체적이고 실현 가능한 정책들을 제시했다. 이후 ’21년 6월 30일에 「중장기 분산에너지 활성화 추진전략」을 수립 및 발표했고, 금년 6월 14일부터 시행 예정이다. [표 2]
분산에너지 활성화 특별법은 총칙부터 벌칙까지 총 10개 장으로 구성되어있다. 주요 내용은 [표 3]과 같다.
분산에너지 사업자 등록 제3장 <분산에너지사업의 등록>은 다수의 발전사업자가 소규모로 산재하여 급전지시 없이 전력을 공급함에 따라 계통 불안정을 초래할 위험이 있어, 소규모 분산에너지를 통합하여 전력시장에 입찰 및 참여하는 분산에너지 통합발전소(VPP) 제도를 마련한 것이다. VPP 사업자를 산업통상자원부 장관에게 등록하도록 법으로 규정하는 것이 주요 골자이다.
VPP 사업모델은 재생에너지 입찰제도와 병행하여 급전지시에 응동하는 전력시장참여형 VPP(태양광, 풍력, ESS 등의 분산자원을 활용)와 특화지역에서 소비자와 계약을 통해 전기를 공급하는 특화지역 전력판매형 VPP(연료전지, 소형 열병합발전, 수요 자원 등 40MW이하의 모든 분산 전원 활용) 등이 가능하다. VPP 사업은 분산법에 정의된 사업으로 등록기준(자산규모, 보유인력, 적정 VPP 자원구성, 제어시스템 등), 등록절차, 등록기관 등 세부사항을 시행령, 시행규칙 등도 정의할 필요가 있다.
 지역별 전력자립률 (출처: 산업통상자원부)
분산에너지 설치의무 제4장 <분산에너지 설치의무> 추진 배경은 “신규 전력다소비 개발사업 및 공장·건축물 소유자에게 분산에너지 설치의무를 부여하되, 지역별 전력자립률에 따라 차등 적용”하겠다는 것이다. 이에 따라 전력자급률이 낮은 지역부터 차등하여 의무를 부과한다. 전력자립률이 50% 미만인 대구, 서울, 충북, 광주, 대전은 분산에너지 설치의무 비율 100%, 전력자립률이 50%~100% 미만인 울산, 전북, 제주, 경기는 분산에너지 설치의무 비율 50% 이행해야 한다. 전력자립률이 100% 이상인 인천, 충남, 부산, 경북, 강원, 전남, 경남, 세종은 면제다. 정부는 분산법 도입 초기에는 낮은 의무비율을 부과하다가 2040년까지 점진적으로 확대해나가겠다는 방침이다. 시행 원전~’25년까지 2%, ’26년~’29년 4~6%, ’30년~’33년 8~10%, ’34년~’39년 12~16%, ’40년부터는 18% 이상이 계획(안)이다.
배전망 관리·감독 배전망에 연계되는 분산에너지 증가에 따라 계통운영자와 함께 배전망에 대한 능동적인 운영을 실시하는 관리체계가 필요하다. 따라서 배전사업자는 분산에너지를 원활하게 배전망을 통해 공급할 수 있도록 적합한 설비를 설치·관리하고, 시행령에서 정하는 바에 따라 배전망 관리의 목적과 범위, 조건, 절차 및 방법 등을 명시한 <배전망관리방침>을 공개해야 한다. 이 조항에 따르면, 배전사업자는 분산형전원 수용에 필요한 배전망을 증설하거나 운영할 계획을 제출하고 이행할 권리가 있다. 그리고 산업부장관은 분산에너지 활성화를 위하여 배전사업자의 업무3)에 대하여 감독할 의무가 있다.
분산에너지 특화지역의 지정 및 규제 특례 제7장 〈분산에너지 특화지역의 지정 및 규제 특례>는 지역단위 전력공급 수요를 일치시켜 송전망 건설을 최소화하고 전력계통 안정성을 향상하며 다양한 사업모델을 활성화하기 위한 제도이다. 분산에너지 특화지역 지정으로 ▲발전·판매 겸업 허가 ▲생산자-소비자간 자율적 전력거래 등 새로운 거래 체계 구축 ▲특화지역 내 통합발전소(VPP), 신규 유연성자원(P2H, P2G, V2G 등 섹터 커플링) 등의 혁신 체계 실증 및 확산 등의 효과가 기대된다.
특화지역 지정 절차는 ①민간기업이나 기초지방단체장이 특화지역계획을 제안(계획제안 가능)하면 ②시·도지사가 계획을 수립하여 산업통상자원부에 제출한다.(산업통상자원부가 시·도지사에게 먼저 지정권고를 할 수 있다.) ③산업통상자원부가 관계 중앙행정기관장에게 신청내용을 통보하면 ④행정기관장이 검토 후 에너지위원회에 상정하여 심의·의결하게 된다. 심의를 통과하면 ⑤산업통상자원부장관이 시·도지사에게 특화지역 지정 승인을 통보한다.
분산에너지 특화지역 제도는 분산에너지 특별법에 포함된 제도 중에서 에너지신산업에 많은 영향을 줄 것으로 예상된다. 분산에너지 특화지역계획 검토기준은 100점 배점에 ▲특화지역 계획의 기본목표 및 발전방향(5점) ▲ 특화지역 내 에너지 수요와 공급 분석(35점) ▲지역적 특성 반영여부(15점) ▲특화지역 내 규제 특례(15점) ▲특화지역 계획의 실현가능성(20점) ▲주민 및 기업 수용성(5점) ▲인력양성 및 홍보(5점) 등이다.
분산에너지 특화지역에 지정되기 위해서는 기업과 지자체 간 협업이 필수이며, 특화지역 계획 수립을 위해 가이드라인을 명확히 제시할 필요가 있다. 또한 분산에너지 공급능력 및 배전망의 공급신뢰도를 유지해야 하며, 특화지역 내에 최적의 전력에너지 서비스를 공급할 수 있는 통합 프로그램을 설계해야 한다.
분산법 제47조(보조·융자)에 따르면, 정부는 지역 특성에 맞는 분산에너지 분야 신사업 발굴을 통해 지역 기반의 에너지 생산소비체계 구축과 지역경제 활성화를 도모하기 위해 총 100억원을 지원한다. 3월 20일까지 접수 받은 1차 공고에 80억원, 이후 실시할 2차 공고에 20억원(+α(잔여예산))이 책정되어 있다. 지원분야는 ▲분산자원 활용 플랫폼 구축 ▲유연성 확대(저장) 설비 지원 ▲분산에너지 생산설비 지원 ▲분산에너지 특화지역 직거래 활성화 지원 사업 등이다.
분산에너지 특화지역은 ①제주·호남형 ②도심형 ③산업단지형 등 크게 3가지 형태로 예상된다. 사업자는 발전전력을 전력시장, 한전, 소비자 등에서 자유롭게 선택할 수 있으며, 소비자는 소비전력을 한전 또는 분산에너지 사업자 중 선택이 가능함에 따라 이웃간 전력거래, VPP, 에너지슈퍼스테이션, 마이크로그리드, RE100 등 경제성 기반의 다양한 비즈 모델이 등장할 것으로 예상된다.
해외 분산에너지 로드맵 사례 해외에서는 국가 여건에 따라 일부 정의가 다르나, 전반적으로 ▲배전망 접속 ▲수요지 인근 ▲비중앙급전 ▲용량 20~100MW 이하 중심을 기본 개념으로 한다.
▷ 미국 캘리포니아주는 분산에너지를 효과적으로 관리하고 가치를 극대화하기 위해 정책과 지침을 제시하는 「분산자원 실행 계획(DER Action Plan)」을 수립했다. <DER Action Plan 1.0>(’17년 5월)에는 ‘요금 및 요율’에 관한 14가지 실행, ‘배전망 인프라, 계획, 연계 및 조달’에 관한 13가지 실행, 그리고 ‘도매 분산자원 시장 통합 및 연계’에 관한 8가지 실행 계획을 담고 있다. <DER Action Plan 2.0>에는 이전에 다루지 않은 일부 이슈와 ▲EV 및 건물 전기화 ▲마이크로그리드 및 회복탄력성 ▲유연성 부하 및 동적 요금 ▲형평성 및 경제성 등의 도전과제를 포함하고 있다.
▷ 뉴욕주는 REV(Revolutioning the Energy Vision)의 목표 달성과 동시에 분산자원의 전력 도매시장으로의 통합을 위한 로드맵을 수립했다. 시장 개선을 통해 급전 가능/불가능 옵션에 따라 시장참여 기회를 확대·제공한다는 내용이다.
▷ 서호주 정부는 분산에너지 증가에 따른 계통신뢰도 저하 문제에 대비하고 분산에너지의 수용성 확대를 위한 로드맵을 수립(’19년 12월)했다. 기술통합, 요금 및 투자 신호, DER 참여, 고객 보호 및 참여 등 4가지 주제와 14개 패키지로 구성되며 실현을 위한 36개 시책을 제시하고 있다.
분산에너지 특화지역 선점 노리는 지자체 BIG3 ▲ 분산에너지 특화지역의 유력한 후보지로 손꼽히는 부산시는 지난해 12월 중순 분산에너지 활성화 추진전략을 마련했다. 부산의 전력자립률은 217%로 지자체 중 최상위에 해당하지만, 원자력과 LNG복합 발전이 97% 이상으로 RE100, CF100 등 국제사회 요구에 대응하기 위해서는 에너지 다각화가 절실한 상황이라는 판단에서다.
부산시는 먼저 에코델타시티와 인근 산업단지를 분산에너지 특화지역으로 지정해 수소연료전지, 집단에너지, 태양광 등을 통해 전력과 열을 공급할 예정이다. 이후 산업단지, 집단에너지 및 구역전기 공급권역 등을 묶어 2027년까지 3곳의 분산에너지 특화지역을 발굴할 계획이다. 또 분산에너지 특화지역 규제특례(전기직판 허용)를 활용해 전력을 직접 거래하거나 중개하는 새로운 비즈니스모델을 구축하여 지원금, 세제혜택 등 분산편익을 제공한다. 아울러 전력반도체 특화단지, 블록체인·해양모빌리티 규제자유특구 등 혁신거점지역을 중심으로 클린테크(재생에너지), 카본테크(탄소포집·저장기술), 에코테크(자원순환 및 친환경기술) 등 기후테크 산업을 집중적으로 육성할 계획이다.
분산법에 따른 지원센터 설립 추진방안도 공개했다. 2025년 분산에너지지원센터 설립 기반을 마련함과 동시에 시민 공감대를 확산, 2030년까지 역할을 수행하는 자립구조를 만들어 갈 계획이다. 박형준 부산시장은 “부산형 에너지 활성화 추진전략을 내실 있게 추진하여 깨끗하고 안전한 에너지로의 전환을 촉진하겠다”고 포부를 전했다.
▲ 특화지역 신청에 나선 울산광역시 또한 전문가들로부터 “분산에너지에 가장 적합한 도시”라는 평을 듣고 있다. 울산지역에는 원자력발전소뿐만 아니라 가스발전, 부유식 해상풍력 등 전기 생산량이 풍부하기 때문이다. 올해 초 울산시가 발표한 중장기 분산에너지 활성화 로드맵의 골자는 울산·미포, 온산 국가산업단지를 특화지역으로 지정받는 것이 핵심이다. 5개 구·군별 분산화 전략으로 중구는 열병합발전, 남구는 복합화력발전, 북구는 해상풍력, 울주군은 신재생에너지 보급 확대 등 지역별 분산화를 구체화해 나갈 계획이다. 울산시 경제산업과 관계자는 “울산은 신재생에너지인 수소, 이차전지, 부유식 해상풍력 등을 기반으로 분산에너지를 선도해 나갈 준비된 지역”이라며 “특화지역 지정을 출발점으로 기업들의 발전소 건설 투자가 용이해져 분산에너지가 활성화될 것”이라고 전했다
. ▲ 제주특별자치도는 지난 3월 10일 ‘분산에너지 특화지역계획 수립 용역’을 발주했다. 제주시는 “신재생에너지 발전과 탄소중립을 선도하고, 출력제한 문제를 극복하면서 에너지 자립이 필요한 제주가 분산에너지 체제를 도입할 최적지”라는 분석을 기반으로 ‘재생에너지 변동성 완화형 특화지역’을 담을 예정이다. 신재생에너지 비율이 점차 높아지면서 발생하는 출력제한과 전력계통 불안정 문제를 해소하기 위해 분산에너지 신사업 발굴과 확대에도 중점을 둔다는 방침이다. 양제윤 제주도 혁신산업국장은 “재생에너지를 더욱 확대해 제주가 글로벌 에너지 자립 선도모델로 자리 잡을 수 있도록 최선을 다하겠다”고 전했다.
 분산법 시행을 앞두고 관련 세미나가 활발히 진행되고 있다. (출처: 에너지신문)
“한전의 역할 재정립 필요” 주장도 분산에너지 활성화 특별법의 핵심은 ‘전력 직거래를 통한 유연한 가격 결정 시스템’이다. 이를 통해서 전력의 권역 외 송전을 줄이고 기업이 오도록 해야 한다. 국내 재생에너지 업계의 전문가로 꼽히는 김경식 ESG네트워크 대표는 다양한 매체를 통해 “분산에너지 특화지역 내의 가격 결정 시스템을 기존의 한국전력(이하 한전) 독점 송배전과 정부의 가격 통제와 어떻게 조정하느냐에 제도의 성패가 달렸다”며 “권역 내에서 스마트그리드도 가능하고 각종 수요조절(DR)이 가능하도록 해야 한다”고 말하고 있다.
김 대표의 주장에 따르면, 특별법이 소기의 성과를 거두려면 먼저 전력산업 소매경쟁을 전제로 한 마스터플랜을 만들어야 한다. 그 마스터플랜에서 한전의 역할을 ‘송전’으로 국한할 것인지 ‘송배전’으로 할 것인지 정해야 한다. 또는 ‘송전은 국가에서 담당’하고 배전 이하 부분은 기존 한전과 신규 진입자에게 ‘시장을 개방’할 것인지를 결정해야 한다. 분산법도 이러한 마스터플랜에서 기능을 살려야 법 취지를 달성할 수 있다고 그는 말한다.
다음으로 ‘한전의 역할을 재정립하고, 그 전제하에 한국에 맞는 전력시장 구조를 만들어야 한다’고 주장한다. 현재 한전은 100% 자회사를 통해 발전의 70%를 담당하고 송전·배전·판매 독점을 하고 있다. 판매가격은 총괄원가주의 원칙을 적용하고 있어서 원가절감 유인 동기가 없고, 소비자 가격은 정부의 규제를 받고 있어서 만성적인 적자구조에 빠져있다. 이러한 구조는 송전선 투자 차질은 물론 배전설비 투자 미흡으로 정전이 자주 일어나는 등 전기 품질에도 영향을 미치고 있다.
그가 제안하는 전력시장 구조개편 방안으로는 크게 두 방안이 있다. 송전 부문은 ‘정부 기관화’하고 한전은 배전·판매를 담당하되, 배전·판매 부문에 신규 진입을 허용하는 안이다(A안). 또 하나는 송전 부문을 ‘한전 자회사화’하고 한전은 배전·판매를 담당하되 배전·판매 부문에 신규 진입을 허용하는 안이다(B안). 두 안 모두 송전 부문의 독립과 배전·판매 부문에 대한 개방이 핵심이다.
현재 분산법안은 특화지역 내 배전업무는 한전이 담당하는 것을 전제로 준비를 하고 있다. 한전은 법적으로 재생에너지 사업이 불가능하게 되어 있고, 초고압 송배전을 담당하고 있다. 현실적으로 한전이 DSO(Distribution System Operator) 역할을 할 수밖에 없다면, 단기적으로는 제3자 차별대우가 없도록 엄격한 DSO 운영기준 수립이 필요하다. 그리고 배전·판매 부문은 한전이 기존대로 수행을 하되, 신규 진입자에게 시장을 개방해야 한다는 의견이다. 분산법 시행에 대처하는 한전의 역할과 앞으로의 행보에 귀추가 주목된다.
1) 원전 11.5GW, 신재생에너지 6.6GW, 화력 6.6GW, 양수 1.8GW 등 총 27.3GW (’36년 기준) 2) ’36년 기준 원전 5.9GW(한빛 #1~6), 신재생에너지 64GW 전망 3) 분산에너지 활성화에 필요한 배전시설의 확충, 배전망의 공정한 운영, 배전망의 공정한 운영기준 수립, 배전사업 중장기 기획 및 성과분석, 배전망 분산에너지 관련 기반조성사업 등에 관한 사항
<Energy News>
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