최근 태양광발전이 증가함에 따라 유럽과 일본을 중심으로 전력회사에 계통연계를 신청하고 접속을 대기하는 접속대기 현상과 이미 계통연계된 발전소가 전력회사의 원활한 계통운용을 위해 출력을 제한당하는 경우가 증가하고 있다. 접속대기와 출력제한, 이 두 가지는 태양광발전 사업에는 매우 치명적이기 때문에 이러한 요인을 제거하거나 완화하는 것이 중요하다.

태양광발전이 증가함에 따라 접속대기와 출력제한도 증가하고 있다. 태양광발전 사업에 있어 이 두 가지는 매우 치명적인 요인으로, 제거하거나 완화하는 것이 중요하다. [사진=istock]

일본의 접속대기와 출력제한 발생현황

한국전력 경영연구원이 발표한 자료에 따르면, 일본에서는 공용망 보강 부담이 수익자(통상 발전사)에게 부과되지만, FIT제도 도입 초기에는 전력판매형 태양광이 급증해 접속 대기가 발생하고 있는 것으로 나타나고 있다.

배전망의 경우, 자가소비가 가능한 경우(<10kW)에는 태양광의 가동률이 95.5%로 접속대기 문제가 거의 없지만, 자가소비가 불가능한 경우(10kW)에는 가동률이 저조한 것으로 나타났다. 송전망의 경우에는 송전망에 주로 접속되는 태양광(2MW)에서 접속대기가 발생했다.

접속기간은 자가소비가 가능한 주택용 태양광(<10kW)은 2~3개월 내에 가동되는 반면, 자가 소비가 불가능한 비주택용 태양광(10kW)은 가동에 1~2년이 소요되는 것으로 나타났다. 이는 계통 접속에 소요되는 기간과 비용이 비교적 낮아 태양광 사업의 진입장벽이 낮은 소규모 용량(10~50 kW)의 신청 비중(40%)이 높기 때문에 접속 대기가 심화되는 것을 보여주는 부분이다.

계통보강을 위한 기술 정책으로는 배전망에서는 계통보강 후 재생에너지 접속이 원칙(I&C(Invest & Connect) : 공용망 보강 후에 선착순 접수 및 접수방법. 이 방법은 계통제약이 발생하지 않으므로 신뢰도는 뛰어나지만 계속 접속 신청이 단기간 유사한 입지에 집중될 경우 접속지연이 불가피함)이지만, 태양광 비중이 높은 지역에서는 접속 후 출력을 제한하는 제도(C&M(Connect & Manage) : 이 방식은 출력제어를 전제로 재생에너지를 최대한 계통에 많이 접속하고 계통제약이 발생할 경우에 출력을 제한함)를 시행 중에 있다.

국내의 접속대기 현실과 대응방안

한국전력 경영연구원서 발표한 위의 분석자료를 참고한 결과, 국내에서도 이 같은 현상이 발생할 것으로 전망되고 있으며, 접속대기 문제는 현재도 심화되고 있는 추세이다. 우리나라의 경우 전라남북도에서 심화되고 있는 접속대기 문제는 계통보강이 관건인데, 그동안은 배전계통보강에 중점을 두었지만 래디얼 계통인 전라남도 남단의 송전계통도 보강해야 할 시점에 이르렀다고 볼 수 있다.

지난 3월 한국전력이 제시한 연계용량 20% 개선 방안

예를 들어, 변전소 인출구인 베이가 부족해 2파이분기를 시행하는 곳들이 나타나고 있으며, 그나마도 송전선로 직경이 작아 송전용량의 한계를 맞이할 수 있는 시점에 거의 이르렀다고 볼 수 있다. 이보다 더 심각한 문제는 계통보강 비용의 주체로 나타나고 있다는 점이다.

수익자 부담의 원칙에 따른다면 발전사업자와 의무공급사가 부담하는 것이 원칙이 될 수 있으며, 이 비용을 원천적으로 REC 비용에 포함한다면 발전사업자와 의무공급사의 피해는 적을 것이다. 현재와 같이 한국전력이 100% 부담하는 차원을 넘어 이제는 정부와 발전사업자, 그리고 의무공급사, 전력기반 기금 등을 활용하는 방안도 모색해야 할 때이다.

한편, 해외 선진국에서는 출력제한의 문제가 대두되고 있지만, 우리나라는 배전계통에서 그 사례를 찾아보기 힘들다. 또한, 송전계통에서는 공급계약을 체결할 때 명시적으로 규정돼 있지만, 아직은 그 사례를 찾아보기 힘들다. 그러나 시간이 지나 태양광발전이 포화 된다면, 우리나라도 현실적인 문제로 대두될 것이다.

따라서 이를 예방하기 위해서는 출력제한을 유발하지 않는 접속을 해야 하며, 한국전력에서 접속시행 전에 전력조류계산을 사전에 시행해 예방해야 한다. 또한, 장거리 지중선로에서 발생하는 진상 무효전력에 대해서는 병렬 리액터를 삽입해 출력제한이 일어나지 않도록 해야 한다.

올해 3월, 한국전력은 연계용량 20% 개선을 위해 <표 1>과 같은 방안을 제시한 바 있다. 배전선로의 최소부하를 활용한다면 경우에 따라 연계용량 50% 개선도 가능할 수 있다. 즉, 일률적으로 규정을 적용하지 않고 개별 선로의 최소부하가 태양광발전전력을 흡수한다고 보고 배전선로 용량에 최소 일반부하를 더한 용량을 배전계통연계 가능용량으로 간주할 필요가 있다고 본다. 이를 적용할 경우, 접속대기 물량의 상당 부분을 해소할 수 있을 것으로 보인다.

[이상열 기자 (news@industrynews.co.kr)]

[저작권자 © 솔라투데이, 무단 전재 및 재배포 금지]