정부가 봄철 전력수급 안정화대책을 마련했다. 원자력발전(원전) 6기와 석탄발전 42기 가동을 중단하는 등 전력공급을 인위적으로 줄이는 것이 골자다. 전력수요가 줄어 전력공급 시설이 남아돌기 때문이다. 봄·가을철은 여름·겨울철 대비 냉·난방설비 사용감소 영향으로 전기사용량이 급감한다. 반면 태양광발전량은 가장 높아져 수급 불균형이 심화된다.

◆저수요·고발전량이 현안으로 대두 = 산업통상자원부는 19일 이호현 에너지정책실장 주재로 ‘전력망 혁신 전담반(TF) 회의’를 개최하고 ‘봄철 전력수급 특별대책’을 마련했다. 대책기간은 3월 23일~6월 2일이다.

사전에 마련한 안정화 조치는 △주요 발전기 정비일정 조정 △미세먼지 저감을 고려한 석탄단지 운영 최소화 △공공기관 자가용 태양광 운영 최소화 △수요자원(DR) 활용 등이다. 자연스레 전력 공급량을 줄이고 수요량을 늘려 전국의 전력수급 불균형을 완화시키는 효과를 꾀한 것이다.

발전기 정비는 원전을 대상으로 한다. 현재 계획예방정비중인 고리2 새울2외에 신고리1 한빛1 한빛4 월성4호기를 추가해 총 6호기(6450MW)를 가동 중단한다. 석탄발전은 총 59기중 17기(10.7GW)만 가동하고, 42기가 가동을 멈춘다.

또 공공기관이 보유하고 있는 20kW 이상 자가용 태양광설비에 대해 공급과잉이 우려되는 주말·휴일 운영을 제한한다. 공급과잉 예상될 경우 사전에 약속된 전기사용자가 자발적으로 전기를 사용해 인센티브를 받는 ‘플러스 DR제도’를 도입하기로 했다. 전기수요를 증가시켜 공급과잉을 완화시키기 위함이다.

2020년 이전까지는 여름·겨울철 냉난방 수요 증가에 대비한 전력공급이 이슈였다. 이에 경제성장, 인구증가 등에 따라 매년 증가하는 전력수요에 맞춰 필요한 적정 발전량을 산출하고, 그에 맞게 발전설비를 확충했다.

특히 여름·겨울철 냉난방 설비 사용으로 인한 전기수요 증가에 대응하는게 관건이었다. 그러나 최근에는 수급여건 변화로 봄·가을철 ‘저수요·고발전’이 현안으로 대두됐다.

◆태양광 증가로 발전량 변동성 증가 = 산업부에 따르면 지난해 봄 맑은 날과 흐린 날의 전력수요 편차가 11.1GW에 달했다. 올해도 4월 셋째주 전력시장 내 최저수요가 37.3GW까지 떨어질 것으로 예상한다.

올해 봄 최저 수요는 지난 겨울 최대수요인 91.6GW(2023년 12월 21일)의 약 40% 수준으로 예상된다. 연중 최대 수요와 최저 수요 간 격차는 54GW에 달한다. 보통 원전 1기의 발전력이 1~1.4GW 수준이다.

이에 비해 발전원 구성은 태양광 증가로 변동성이 급격히 증대됐다. 과거 발전원은 예측가능성이 높은 석탄발전 원전 가스발전 등으로 구성됐다. 그러나 최근에는 탄소중립 요구에 따라 재생에너지 비중이 증가했다.

우리나라 태양광발전 설비용량은 2013년 1.0GW에서 2023년 28.9GW로 늘었다. 최근 10년간 원전 28기 규모에 해당하는 27.9GW가 새롭게 보급됐다.

대폭 증가한 태양광발전은 기상여건에 따라 발전량이 크게 달라지며, 기존 발전원과 달리 발전량 예측이 어려워 전기공급 불확실성을 키운다. 또 자가용 태양광은 발전량만큼 전기수요 감소효과가 있지만 이러한 효과가 기상여건에 좌우돼 전기수요 예측 어려움이 증대된다.

◆“전기는 넘쳐도, 부족해도 문제” = 전기는 넘쳐도, 부족해도 문제다. 따라서 안정적인 전력계통 운영은 수요와 공급의 균형이 필요하다.

안정적 전기공급은 특정 주파수(국내 정격치:60Hz)가 실시간 유지되는 것이 관건이다. 가정용·상업용·산업용 부하(전기수요)가 발전소에서 생산된 발전량(공급)보다 낮을 경우 주파수가 상승하고, 높을 경우 주파수는 하락한다.

주파수가 정격치인 60Hz를 크게 벗어나면 발전기 연쇄 고장 등으로 전력계통이 불안정해지고, 정전발생 위험이 증가한다.

이에 산업부는 선제적으로 전력계통 안정화 조치를 실행한 후 계통 안정화를 위해 불가피한 경우 발생시 출력제어를 추진할 방침이다.

이호현 실장은 “선제적인 조치로 봄철 출력제어 발생확률을 2.7%(시간 기준)에서 1.3%로 줄일 수 있었다”면서 “계통 안정화를 위해 불가피한 출력제어를 실시할 경우 모든 발전사업자들의 협조를 당부드린다”고 말했다. 이어 “향후 봄·가을철 공급과잉(저수요, 고발전)에 효과적으로 대응하기 위해 자발적 출력제어 서비스시장 개설 등을 모색하겠다”고 밝혔다.

출력제어 서비스시장은 출력제어가 예상(전기가 남는 시기)될 때 전기공급 입찰을 받고 가격을 적게 써낸 발전소부터 전기를 공급하게 하는 방식이다. 결과적으로 가장 높은 공급 가격을 써낸 발전사업자가 시장 원리에 따라 출력제어를 받게 된다.

이재호 기자 jhlee@naeil.com