우크라이나 사태로 인한 글로벌 에너지 충격에도 불구하고 유럽, 미국 및 일본은 물론 중국이나 인도를 비롯한 전세계가 재생에너지 확충을 가속화하고 있다. 또한 2050 탄소중립을 위해 SMR을 비롯한 원전의 일정부분 역할도 강조되고 있다. 그러나 간과되고 있는 진짜 중요한 사실이 있다. 바로 ‘전력망’이다. 선후진국을 막론하고 모든 전력망은 일방적인 공급과 수동적인 수요를 전제로 조성되었고 그것도 미국을 비롯한 대부분의 선진국에서는 매우 노후 되었다. 미국에서 정전이 일상인 점을 보면 잘 알 수 있다. 문제는 간헐성이라는 근본적 문제를 갖고 있는 재생에너지를 중심으로 분산형 전원의 비중이 증가하는 와중에 기존 전력망은 이러한 수요/공급 쌍방의 유연한 망 관리에 최적이지 않다는 점이다. 극심한 수요 변동과 분산형 소형 전원의 증가라는 극한의 관리 환경에도 탄력적/효율적으로 대처할 수 있는 차세대 전력망을 구체적으로 살펴보고 시사점을 정리해 본다. <편집자 주>

 

 

[뉴스투데이=곽대종 산업연구원 연구위원] 미국 바이든 대통령은 2035년까지 발전원의 탄소 중립 및 2050년 탄소 중립 달성을 위해 송‧배전망의 개선은 불가피하다는 인식하에 미국 의회에 요청하여 2021년 11월 중순 초당적 「인프라 투자 및 일자리 법(Infrastructure Investment and Jobs Act(IIJA)」을 제정하였다.

 

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• 탄소 중립 달성과 간헐성 문제 있는 재생에너지 대폭 확충에 송‧배전망 개선은 필수

 

 

특히 재생에너지 자원은 주로 외딴 지역에 있는 반면 주요 수요처는 인구가 많은 대도시 지역이므로 이를 연결할 수 있는 송‧배전망의 규모를 두 배 또는 세 배 이상 늘리지 않는 한 향후 재생에너지 대폭 확충은 불가능하다는 점도 고려되었다.

 

이에 따라 미국 에너지부(DOE)는 2022년 1월 ‘더 나은 전력망 구축 이니셔티브(Building a Better Grid Initiative)’를 수립하였다.

 

이 계획은 크게 다섯 가지 범주로 구성되어 있는데 에너지부의 권한과 인디언 등 이해관계자간의 협의를 포함하는 ‘조정’, 가장 필요한 지역을 파악하기 위한 ‘송전계획 강화’, 프로젝트 개발 위험을 줄이기 위한 연방 자금조달 도구 배포, 효율적 송전 허가 프로세스 촉진, 그리고 송전 관련 연구개발 수행 등이 그것이다.

 

 

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• 전력망 업그레이드를 위해 총 130억달러 지원 예정

 

이러한 계획은 지난해 11월 18일 총 130억달러에 달하는 지원 프로그램으로 구체화되었는데 ‘전력망 복원력 혁신 파트너십 프로그램(Grid Resilience Innovative Partnership Program: GRIP)’에는 총 105억달러가 배정되었으며 ‘송전 촉진 프로그램(Transmission Facilitation Program)’에는 25억달러가 할당되었다.

 

미국의 전력망 업그레이드에는 사상 최대 규모의 투자가 진행되고 있는데 또한 인플레 감축법은 미국 에너지부 장관으로 하여금 국익에 부합하다고 지정된 프로젝트에 대해 연방정부가 추가로 대출할 수 있는 20억달러를 포함하여 약 30억달러의 송전 자금을 제공하고 있다.

 

 

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• GRIP 및 송전 촉진 프로그램을 통해 다양한 지원 추진

 

구체적으로 GRIP는 다음과 같은 사업에 초점을 맞추고 있다.

 

그리드 복원력 유틸리티 및 산업 보조금(25억달러)은 산불, 홍수, 허리케인, 폭염, 혹한, 폭풍 및 전력 시스템에 장애를 일으킬 수 있는 기타 사고를 포함하여 지역 전체 또는 커뮤니티 내의 여러 위험을 완화할 수 있는 포괄적인 송배전 기술 솔루션에 자금을 지원한다.

 

지원 대상에는 전력망 운영자, 저장소 운영자, 발전사업자, 송전 소유자 또는 운영자, 배전 공급업체, 연료 공급업체가 포함된다.

 

스마트 그리드 보조금(30억달러)은 전력 시스템의 유연성, 효율성, 신뢰성 및 복원력을 높이고 특히 송전 시스템의 용량을 늘리며 산불이나 기타 시스템 장애로 이어질 수 있는 고장을 방지함과 동시에 송‧배전망에 재생에너지를 통합할 뿐만 아니라 증가하는 전기 자동차, 전기를 난방 및 온수로 사용하는 건물, 기타 그리드 엣지 장치의 통합을 촉진하는 데 중점을 둔다.

 

이 프로그램은 고등 교육 기관, 영리 법인, 비영리 법인, 주 및 지방 정부 기관, 부족 국가를 포함한 국내 법인을 대상으로 한다.

 

 

그리드 혁신 프로그램(50억달러)은 하나 또는 여러 개의 주, 부족, 지방 정부 및 공공 유틸리티 위원회가 전력망 소유자 및 운영자와 협력하여 송전, 저장 및 배전 인프라에 혁신적인 접근 방식을 사용하여 그리드 복원력과 안정성을 향상시키는 프로젝트를 추진할 수 있도록 재정 지원을 제공한다.

 

송전 촉진 프로그램은 대규모 신규 송전선, 기존 송전선 업그레이드, 일부 주 등에서는 마이크로그리드 구축에 직면한 재정적 장애를 극복하는 데 도움이 되는 혁신적인 이월(리볼빙) 기금을 조성한다.

 

IIJA법에 따라 DOE는 이 프로그램을 통해 최대 25억달러를 차입하여 다른 방법으로는 건설되지 않았을 가치 있는 신규 송전선을 건설하거나 이미 계획된 송전선의 용량을 늘릴 수 있는 혁신적인 접근 방식으로 대용량 송전선 건설을 지원할 수 있는 권한을 부여받게 된다.

 

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• 신규 주(州)간 송전선 승인 및 신규 송전망 프로젝트 검토 추진

 

또한 미 연방정부는 연방 관리 토지를 가로지르는 주요 송전선에 대한 허가를 시작했는데, 2022년에는 아래 표와 같은 세 가지 주요 송전망 프로젝트가 미 내무부로부터 건설을 위한 최종 승인을 받았으며 신규 송전망에 대한 환경 검토를 위하여 미 내무부로부터의 관련 행정 절차가 진행되고 있다.

 

<신규 주(州)간 송전망 프로젝트 개요>

 

아울러 미 에너지부는 차세대 송전망 지원의 일환으로 지역 및 국가의 이익에 부합하는 대규모 송전 시스템 구축에 필요한 경로를 파악하기 위해 국가 송전망 계획 연구를 진행하고 있으며 현재 및 향후 예상되는 국가 송전망의 용량 제약과 혼잡을 파악하기 위한 국가 송전망 니즈 연구를 진행하고 있다.

 

[정리=최봉 산업경제 전문기자]

 

 

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