제주 재생에너지 출력제한, 전기차·ESS 활용하면 11%→1.6% '뚝'

(세종=뉴스1) 전민 기자 = 제주 지역의 재생에너지 발전 비중이 급증하면서 전력 과잉 생산에 따른 '출력제한' 문제가 심화할 것으로 예상되는 가운데, 전기차(EV)와 에너지저장장치(ESS) 등 수급자원을 통합 관리할 경우 출력제한율을 1%대로 대폭 낮출 수 있다는 분석이 나왔다.

한국은행이 18일 제주에서 열린 '2025년 Bok 지역경제 심포지엄'에서 발표한 'BOK 이슈노트: 전력 수급자원을 활용한 제주 재생에너지 출력제한 완화 방안' 보고서에 따르면, 별도의 수급자원 도입 없이 정부의 제11차 전력수급기본계획상 재생에너지 보급이 이뤄질 경우 제주 지역의 출력제한율은 2038년 11.0%에 달할 것으로 전망된다.

출력제한(Curtailment)이란 태양광·풍력 등 재생에너지 발전량이 전력계통의 운영 허용 범위를 초과할 경우, 전력망 안정을 위해 발전을 강제로 중단하는 조치를 말한다. 전력은 생산과 동시에 소비가 이뤄져야 하는데, 공급이 수요를 과도하게 넘어서면 전력망에 과부하가 걸려 정전 등 사고가 발생할 수 있기 때문이다.

제주 지역은 재생에너지 보급률이 높은 반면 남는 전력을 육지로 보낼 수 있는 전력 연결은 제한적이어서 출력제한이 빈번하게 발생하고 있다.

이는 해외 주요국들이 통상 관리하는 출력제한율 목표치인 4%를 2배 이상 웃도는 수치로, 전력 시스템 운영의 비효율성을 초래할 수 있다.

보고서 저자들은 전력 계통의 유연성을 높일 수 있는 자원으로 에너지저장장치(BESS), 전기차(EV), 기온민감 냉난방수요(TSD)를 꼽고, 이들 자원의 활용 시나리오별 출력제한 완화 효과를 분석했다.

분석 결과 이들 세 가지 자원을 모두 활용할 경우 2038년 기준 출력제한율은 1.6%까지 떨어지는 것으로 나타났다.

아무런 조치를 하지 않았을 때(11.0%)와 비교하면 9.4%포인트(p)나 낮아지는 셈이다.

자원별로는 전기차(EV)의 효과가 가장 큰 것으로 분석됐다.

전기차에 탑재된 배터리를 전력망에 연결해 충·방전하는 'V2G(Vehicle to Grid)' 기술 등을 활용할 경우, 전기차 단독으로도 2038년 출력제한율을 3.9%까지 낮출 수 있는 것으로 추정됐다.

반면 정부 계획대로 ESS만 보급했을 때의 출력제한율은 5.1%로, 전기차 활용 시보다 완화 효과가 다소 낮았다.

냉난방수요를 활용한 경우의 출력제한율은 8.0%로 나타나 상대적으로 효과가 제한적인 것으로 분석됐다.

보고서를 작성한 전우영 서울과학기술대 경제학과 교수와 박상훈 한국은행 지속가능성장실 과장은 "전기차는 향후 보급 확대와 배터리 성능 향상으로 성장 잠재력이 매우 크다"며 "ESS 보급 목표보다 더 큰 출력제한 완화 효과를 기대할 수 있다"고 설명했다.

저자들은 또한 ESS 보급을 무작정 늘리는 것이 능사는 아니라고 지적했다.

ESS 용량을 늘릴수록 출력제한율 감소 폭이 줄어드는 '한계효과 체감' 현상이 나타나기 때문이다.

분석에 따르면 출력제한율이 3~4% 수준으로 떨어지면 추가적인 비용 투입 대비 완화 효과가 크지 않은 것으로 나타났다.

이에 따라 저자들은 출력제한을 '0'으로 만드는 것보다, 해외 주요국처럼 4% 이내 수준에서 효율적으로 관리하는 것이 바람직하다고 제언했다.

아울러 기존 내연기관 차량과 가스 기반 냉난방 설비의 전력화 전환을 촉진하고, 수요자원 참여 유인을 강화하는 정책적 지원이 필요하다고 강조했다.

저자들은 "전기차 구입이나 냉난방 자원의 축열 시스템 도입 시 보조금을 지원하거나, 전기차와 냉난방 수요자원이 전력망에 참여할 경우 인센티브를 부여하는 방안을 고려해야 한다"며 "AI 기술을 활용해 분산에너지 자원을 통합 관리할 가상발전소 운영 기술 기업 육성도 필요하다"고 밝혔다.

min785@news1.kr