발전소 없는 발전소, 가상 발전소가 뜬다

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WEEKLY BIZ] 발전소 없는 발전소, 가상 발전소가 뜬다
ICT⋅AI 이용해 전력 모아뒀다가 필요할 때 공급

안중현 기자
입력 2023.06.22. 13:30
업데이트 2023.06.25. 15:26
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미국 캘리포니아주에 사는 마크 길런드씨는 올해 초 테슬라에서 “고맙다”는 이메일과 함께 574.77달러짜리 수표를 받았다. 그의 집에는 테슬라의 태양광발전 패널 및 대용량 배터리 ‘파워월’이 설치돼 있다. 길런드씨는 작년 6월부터 테슬라가 민간 전력 회사와 함께 운영하는 가상 발전소(VPP·Virtual Power Plant) 프로젝트에 참여해 자택의 배터리에 저장된 전기를 테슬라 측에 공급했다. 그에 대한 대가로 테슬라가 수표를 보낸 것이다.

가상 발전소란 직접 전기를 만들어내는 발전 장치는 없지만, 정보 통신 기술(ICT)과 인공지능(AI)을 이용해 주변에 흩어져 있는 전력을 모아뒀다가 필요할 때 전기를 공급하는 기능을 수행하는 시스템을 말한다. 풍력이나 태양광처럼 날씨, 계절, 시간대에 따라 발전량이 들쭉날쭉한 신재생에너지를 효율적으로 사용할 수 있게 해준다.

최근 에너지 저장 장치(ESS) 기술이 발전해 전기를 저장했다가 적절한 장소와 시기에 공급하기가 편리해지자 가상 발전소 시장도 급격히 커지고 있다. 시장조사 기관 ‘글로벌 인더스트리 애널리시스’에 따르면, 지난해 9억9000만달러(약 1조2700억원) 규모였던 가상 발전소 시장은 2024년 17억3000만달러(약 2조2200억원) 규모로 성장할 전망이다. 캘리포니아에서는 가상 발전소 프로젝트에 참여한 가구가 약 7000개에 이른다.

그래픽=김의균
그래픽=김의균
가상 발전소 분야에서 가장 앞서 있는 기업은 2009년 설립된 독일의 ‘넥스트크라프트베르케’다. 이 회사는 지난해 말 기준 독일, 벨기에, 프랑스 등 유럽 8국에서 태양광·풍력·수력 등의 발전 설비 1만5000여 개를 묶어 1만2000㎿ 규모의 가상 발전소를 운영하고 있다. 작년에 가동에 들어간 우리나라 원전 신한울 1호기 발전량이 1400㎿이므로 넥스트크라프트베르케의 가상 발전소는 원전 9기 분량의 전력을 공급하는 셈이다.


지난 2021년 유럽의 거대 석유 기업 로열더치셸이 넥스트크라프트베르케를 인수했는데, 전통적인 에너지 기업도 가상 발전소 시장에 눈독을 들이고 있다는 점이 증명된 셈이다. 테슬라는 캘리포니아를 비롯해 일본, 호주 등에서 ‘파워월’ 배터리를 기반으로 가상 발전소를 운영하고 있다.

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국내 기업들도 속속 가상 발전소 사업에 뛰어들고 있다. 한화큐셀이 작년 3월 호주 빅토리아주 정부의 가상 발전소 시범 사업에 참여한 것을 비롯해 SK텔레콤도 스타트업 식스티헤르츠 등과 함께 가상 발전소 기술 개발에 뛰어들었다.

정부도 적극적으로 나서기 시작했다. 지난달 25일 산업통상자원부는 올해부터 4년에 걸쳐 260억원을 투입해 가상 발전소 운영 체계와 모델을 개발하고, 재생에너지 거래 제도 도입을 위한 정책을 마련하기로 했다. 정구형 한국전기연구원 에너지산업연구센터장은 “가상 발전소를 위한 기술적 기반은 이미 마련돼 있다”면서 “가상 발전소 활성화를 위해서는 초기 설비투자 등 지원책이 필요하다”고 말했다.

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사람애비
2023.06.24 18:42:30
ESS를 네트워크화 해서 대규모를 실현한 것인데, 배터리에 전기를 저장하고 방전하는 효율, 배터리의 수명, 부대설비의 유지관리를 생각하면 엄청나게 비효율적인 일이다. 차라리 대용량 원자력 발전소를 짓는 것이 효과적이다.

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뱃심가득
2023.06.24 16:26:09
ESS장치 개발보다 수소를 만들어 저장하는 시스템 개발이 발전적이지 않을까?

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주리
2023.06.24 17:24:48
모 자동차 회사가 수소 압축 연료 탱크를 만들었는데 수소를 고압(몇 기압인지는 기억이 안나네요)으로 압축하는데 필요한 에너지가 그 수소로 연료전지에서 만들어 내는 에너지의 40%나 들어갔습니다. 수소는 발생지에서 포집, 저장한 다음에 그 지역에서 소비해야지 - 예를 들면 수소 발전소나 화확공정 원료 - 그 수소를 압축, 운송(탱크로리나 수소 배관), 수소충전소 저장, 기화, 압축 등을 많이 하면 에너지 절약 효과가 없습니다. 도심지 대기오염-일산화탄소, 질소산화물, 황산화물, 미세먼지 일부 - 방지 효과는 있지요
주리
2023.06.24 17:19:15
수소는 너무 위험한 물질입니다. LNG나 LPG 등 다른 가스 보다 더 쉽게 새어나가고, 산소가 없어도 정전기 등의 작은 불티에도 폭발 할 수 있습니다. 그리고 부피도 너무 많이 차지하고, 고압으로 압축하거나 냉각시켜서 부피를 줄일 수 있으나 압축/냉각에 너무 많은 에너지를 소비합니다.
유박사
2023.06.24 22:19:38
이재명이나 김남국이 환호할 가상발전소...그란데 대용량의 ESS 설치가 우선 아닌가요?

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정의시민
2023.06.25 03:19:37
전기가 남아 돌아 신재생에너지 출력을 강제 금지시키는 우리나라에선 가상발전소는 무용지물이다. 남아도는 전력을 어디다 저장하냐?... 저장장치 ESS가 얼마나 비싸며 저장량도 매우 제한적이라 이를 믿고 신재생발전소 지을 바보들이 어디 있냐? 그리고 제발 산업부는 평생 이런 파이로트 프로젝트나 하면서 일하는 척 만 할거냐? 제발 100년 대계를 세우고 질기게 일좀 해봐라...2년내 보직이 100% 바뀌니 복지부동에 일하는 척만 하지말고..이 무뇌 아들아! 우리나라 산업발전의 가장 방해물이 대한민국에선 산업부란 소리 들리지 않느냐?

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동방의나라
2023.06.24 20:37:34
ESS의 장점은 특별한 시설없이 밧데리 시스템을 건설 유휴 전기를 저장하나 보관의 한계가 있어 계속 송전하고 충전하는 짧은 라이프 사이클을 갖고있으며, 유휴 전기로 물을 수소분해하여 만든 수소는 아직 생산성의 단가가 비싸 경제성이 들하지만 송전계통의 부실또는 다른 이유로 남아 도는 전기를 사용하여 생산하면 경제성은 나아지고 큰 장점은 상대적으로 장기 보관이다. 보관 용기만 확보하면 많은 양의 수소를 장기 보관하여 전기부족시 바로 전기로 사용할수있다. 물론 수소자동차든, 수소를 전기로 치환할수있는 부대 시설이 필요하지만.... 결국 현재의 전기는 어느 하나가 옳다가 아니고 다양한 방법으로 이산화탄소 배출을 줄이고 기저전력을 확보하여 안정적인 전력 공급의 기반속에 다양한 방법을 간구해야 할것이다.

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천당위에명당
2023.06.25 08:03:07
에너지 남을 때 바닷물을 300m 높이 인공 댐에 퍼 올리고, 에너지 모자랄 때 수력 발전하면 효율이 떨어지는가요? 인공댐은 반영구적이고 친환경적일텐데... 댐도 활용하고 ... 돈이 너무 많이 드나? ㅎㅎ

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516유공자
2023.06.25 16:38:20
전력 공급망에서 일도 하지않고 사라지는 무효전력을 밧데리에 저장 했다가 실효전력으로 바꾸어 공급하는 시스템을 만들면 이론상 최대 20% 실효적으로 5% 정도 가상 전력 공급 발전소 역할을 가능하게 할 것이다.

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잘 쫌 하자
2023.06.25 10:40:04
재생 에너지로 초과 발전할때 크린수소를 생산해서 저녁이나 필요할때에 고효율 연료전지로 도시 근처에서 전력을 생산하는 화학적 양수 발전을 검토할때가 되었습니다.

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메디안
2023.06.24 17:03:37
테슬라는 날로 진화하고 조선독자 노인네들의 벤츠, BMW는 하루 하루 산업폐기물로 퇴보해간다.

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무궁화가 피었네
2023.06.25 09:02:50
산업 폐기물 이라고 말하지 마라 지금은 기술이 날로 발전해서 폐기물도 재활용하는 자원이다 하나만 알고 요란 떨면 안된다 .


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