풍력과 태양광 발전 비중이 높은 제주도는 대표적인 계통 불안 지역이다. 실제로 2024년 제주 지역에서는 출력제어 지시가 50여 차례 발생했다. 재생에너지의 변동성 때문에 전력 수급 균형을 맞추기 어렵고, 이는 발전사업자의 수익성에 지장을 초래했다.

이런 가운데, 전력 당국은 실시간 전력시장 시범사업을 제주에서 최초로 추진했다. 2024년 3월 모의 운영을 시작으로, 같은 해 6월부터 본격적으로 시장이 가동됐다. 이번 사업의 핵심은 VPP(가상발전소)와 ESS(에너지저장장치)이다. VPP를 통해 분산된 발전소를 하나의 발전소처럼 묶어 운영하고, ESS로 변동성을 흡수함으로써 계통 불안을 최소화한다는 전략이다.

과거에는 하루 2차례만 입찰을 제출하면 됐다. 하지만 실시간 전력시장이 도입된 제주에서는 풍력발전 사업자가 하루 24시간 동안 무려 96건의 입찰을 제출해야 한다. 수작업으로는 사실상 불가능하기 때문에 예측·입찰을 자동화하는 방법이 필요하다.

태양광은 일사량만 예측하면 돼 비교적 수월하지만, 풍력은 풍속·풍향·터빈 성능 등 복합적 요인이 작용한다. 그럼에도 정부는 동일한 오차율 기준으로 ‘인밸런스 패널티’를 부과하고 있어 해상풍력 업계의 부담이 크다. 이런 상황에서 ESS는 불확실성을 줄이는 방법이 주목받는다. 발전량 예측 오차를 보완하고, 장기적으로는 VPP와 결합해 안정적 운영을 가능하게 할 것이다. 다만 사업자들에게 1억여 원을 호가하는 ESS 구축 비용은 여전히 장애물이다.

◇SMP·REC 고정가 한계 해결과 해상풍력 공동접속설비 공공성 강화·특별법 보완 필요

현재까지 준공된 발전소들은 SMP(계통한계가격)와 REC(공급인증서)를 합한 고정가격으로 안정적인 수익을 보장받았다. 그러나 신규 발전소들은 보호 장치 없이 실시간 시장에 뛰어들어야 한다. 재생에너지 발전사업의 안정성이 크게 약화될 수 있다. 풍력 업계가 예측기술 고도화, ESS 확대, 제도 개선 등을 요구하는 이유이다.

해상에서 생산된 전력을 육지로 송전하기 위해서는 대규모 접속설비가 필요하다. 그러나 민간 사업자가 이를 단독으로 구축하기엔 비용과 리스크가 과도하다. 그래서 한국전력이 주도하는 공공사업 형태의 공동접속설비 사업을 추진해야 한다는 주장에 힘이 실리고 있다.

특히 전남 신안, 여수·고흥, 전북 고창·부안, 새만금, 강원 해안 등 대규모 해상풍력 단지가 예정된 지역은 안정적 계통 연계가 핵심 과제다. 공공성이 담보되지 않으면 사업 지연과 비용 상승은 불가피하다.

2023년 제정된 해상풍력활성화 특별법은 인허가 절차 단축과 사업자 지원을 목표로 한다. 하지만 ▲예측·입찰 자동화 ▲ESS 설치 여부 ▲마이너스 정산 리스크와 같은 새로운 과제는 충분히 반영되지 않았다. 향후 시행령과 제도 개선 과정에서 ▲ESS 설치 인센티브 ▲마이너스 정산 보완책 ▲공동접속설비 공공성 강화 등이 포함될 필요가 있다는 지적이 제기된다.

◇차세대 대규모 발전 단지 발굴...제주도 시범사업 거울 삼아야

현재 실시간 전력시장은 제주에서만 운영되고 있다. 그러나 전남·전북·강원 등 해상풍력 대규모 개발 지역이 차기 도입 후보로 꼽힌다. 해상풍력 단지가 대규모로 운영되는 만큼, 제도가 육지로 확대되면 파급력은 클 전망이다. 이를 위해서 실시간 입찰, 인밸런스 패널티, ESS 설치, 공동접속설비, 해상풍력특별법 대응 등 다양한 과제를 해결해야 한다.

제주에서 시작된 시범 사업은 앞으로 육지의 재생에너지 확산에 기여할 것이다. 국내 여타 지역의 대규모 집적화 단지의 성공도 VPP·ESS의 성공적 도임과 해상풍력특별법의 안착에 달려있다.

전북 새만금과 전남 서남권 등은 풍부한 재생에너지 잠재력을 갖춘 이유로 새 정부가 추진하는 RE100 국가산업단지 시범 지역의 유력 후보지로 꼽힌다. 특히 새만금은 국내 최대급 재생에너지 인프라가 집적된 곳으로, 내측에는 300MW 육상 태양광과 2.1GW 수상 태양광, 1.6GW 해상풍력이 추진 중이다.

외측에서는 군산 공공주도 해상풍력과 서남해권 해상풍력이 약 4GW 규모로 진행되며, 총 7GW에 달하는 초대형 재생에너지 단지가 조성될 예정이다.

이같이 차기 재생에너지 발전 단지 후보지는 단순히 발전소 집적지를 넘어, 국내 RE100 체제의 ‘테스트베드’이자 해외 기업 유치를 위한 핵심 인프라로 주목받고 있다. 그러나 대규모 재생에너지 단지가 안정적으로 가동되기 위해서는 제주도와 같은 면밀한 사업 계획과 충분한 차후 제도 개선 작업이 뒤따라야 한다.