제2차 지능형전력망 기본계획확정, 미래 도시로 한걸음 성큼
2개도시 지역선정 AMI, 태양광, 분산형 전력설비 집중 구축
전력시장…수직적, 폐쇄적 구조→수평적, 개방적으로 변화돼

미래 스마트그리드 체험도시의 일상
① (사례1) 가정주부 A씨는 모바일로 우리집 전력사용량이 이웃집보다 갑자기 많아진 것을 보고, 정수기 온도조절 기능의 이상을 빨리 발견해 내, 전기를 아낄 수 있었다.
② (사례2) 가정주부 B씨는 세탁기와 건조기 가동시간을 전기요금이 저렴한 오후 7시로 예약해두고 아기옷을 세탁, 건조하고 있다.
③ (사례3) 전기차로 출퇴근하는 회사원 C씨는 전기요금이 저렴한 밤에 전기차 배터리를 충전해 두고 회사에 출근하면 충전기에 접속한 뒤 요금이 비싼 낮에 배터리에 저장해 둔 전기를 거꾸로 공급해 추가 수익을 얻고 있다.
④ (사례4) 정년퇴직한 D씨는 태양광 발전소를 지은 다음, 전력중개사업자에게 전기를 팔아 수익을 얻고 설비도 주기적으로 관리받고 있다.
위 사례들은 미래 스마트그리드 서비스 체험단지에 거주하는 사람들의 일상을 그린 것이다. 정부는 이처럼 체험단지 조성 등을 주요 골자로 하는 ‘제2차 지능형전력망 기본계획’을 마련하고 열린 녹색성장위원회에서 심의·확정했다.

◆지능형 전력망(스마트그리드)이란?

지능형 전력망은 전력망에 정보통신기술을 적용, 전기의 공급자와 사용자가 실시간으로 정보를 교환하는 등의 방법을 통하여 전기를 공급함으로써 에너지 이용효율을 극대화하는 전력망(지능형전력망법 제2조제2호)이라고 할 수 있다. 구성은 △인프라: 전력·통신망 △기기: 지능형 전력량계 △서비스: 요금제, 수요자원거래 등이로 나뉜다.

◆전세계 지능형전력망 기반 새로운 사업모델 활성화 추세

전세계는 지금 신재생에너지, 에너지저장장치(ESS), 전기차 등 분산전원이 확대되고 전력망에 정보통신기술, 인공지능, 빅데이터 기술이 융합되면서 지능형전력망을 기반으로 한 새로운 사업모델이 활성화되는 추세다.
그 예로 미국의 오파워(Opower)는 전세계 6천만명 소비자에게 실시간으로 수집한 전력 빅데이터를 기반으로 전기요금을 절감하는 서비스를 제공하고 있으며 독일의 넥스트 크래프트베르케(Next Kraftwerke)는 창업한지 약 10년만에 4.6GW의 태양광, 에너지저장장치(ESS) 등을 모집해 전력을 거래하는 유럽 최대 전력중개사업자로 성장했다.
즉 전력망에 A(인공지능), I(IoT), C(클라우드), B(빅데이터), M(모바일) 기술이 융합되면서 에너지 분야에서 전력중개사업, V2G(Vehicle to Grid), P2G(Power to Gas) 등 새로운 비스니스모델이 확산되는 것이다.
지능형전력망의 확산으로 전력시장이 소수의 공급자가 전기를 파는 수직적, 폐쇄적 구조에서 다수의 사업자와 소비자가 전기를 사고 파는 수평적, 개방적 구조로 변화되며 지능형전력망은 A․I․C․B․M 기술을 기반으로 다양한 분산전원을 통합, 연계함으로써 新산업 창출의 핵심 인프라로 부상하고 있다. 에너지 믹스의 전환을 계기로 지능형전력망 구축에 속도를 높여 전력생산의 효율화, 전기소비의 합리화와 함께 혁신성장을 견인할 필요가 있다.
정부는 이처럼 전기소비를 합리화하고 전력생산을 효율화하는 동시에 앞서 해외 사례와 같이 전력분야에서 에너지신산업을 창출하기 위해 향후 5년간 정책방향을 담은 제2차 지능형전력망 기본계획을 발표했다.

◆스마트그리드 확산 기반구축 등 정책마련

제2차 기본계획은 ‘에너지전환 시대, 소비자가 중심이 되는 전력시장 생태계 조성’을 목표로 설정하고 스마트그리드 신서비스 활성화와 스마트그리드 서비스 체험단지 조성, 스마트그리드 인프라 및 설비 확충 및 스마트그리드 확산 기반 구축 등 4대 부문별 정책을 마련한다는 것이다.
우선 계시별 요금제, 전력중개사업 등 ‘스마트그리드 신서비스 활성화’의 경우 현재 산업용과 일반용에 적용되고 계시별 요금제를 주택용으로 확대하기 위해 ‘18년 하반기부터 약 2천 가구를 대상으로 2년간 주택용 계시별 요금제 시범사업을 추진할 예정이다.
계시별 요금제는 봄가을·여름·겨울 3계절, 최대·중간·경부하 3개 시간대별로 전기요금을 차등 적용하는 것이며 현재 대형 공장이나 빌딩 소비자가 참여하는 수요자원 거래시장은 국민 ‘전력수요관리(DR)’ 시장으로 확대해 소형 상가나 주택용 소비자도 수요감축 요청을 받으면 스마트가전을 이용하거나 모바일앱을 통해 정보를 제공받고 소비자가 직접 전기사용을 줄여 수익을 얻을 수 있도록 제도를 마련하는 것이다.
또 소비자가 개인정보제공에 1회만 동의하면 일정기간 동안 한전이 전력사용정보를 사업자에게 직접 제공하는 전력 빅데이터 플랫폼을 2019년부터 본격 운영해 이웃 간 전기요금 비교, 국민 전력수요관리(DR) 등 빅데이터를 활용한 새로운 사업모델을 발굴, 확산하고 미국의 오파워(Opower)와 같은 성공사례를 창출한다는 계획이다.
신재생에너지, 에너지저장장치(ESS), 전기차 등 소규모 전력자원을 모아 거래하는 전력중개사업은 올해 말까지 시행령과 관련 규정을 개정하여 제도를 마련하고 내년부터 전력중개시장을 개설해 본격 운영하게 된다.
전력중개사업은 태양광 발전소에서 생산된 전기는 사업자가 직접 전력을 거래해야 하지만 발전사업자나 전기차 보유자를 대신해 중개사업자가 전력을 거래할 수 있도록 허용된다.

◆2개 도시, 스마트그리드 서비스 체험단지 조성

스마트그리드 서비스 체험단지란 계시별 요금제, 전력중개사업, V2G 등 다양한 스마트그리드 기반 서비스를 체험할 수 있는 시범단지로서 분산형 전력설비를 가장 효율적으로 이용하는 친환경 에너지공동체로 정의할 수 있다.
즉 주민이 일상생활에서 다양한 스마트그리드 서비스를 직접 체험할 수 있는 서비스 체험단지가 조성된다는 것. 정부는 2개 도시 지역을 선정해 스마트계량기(AMI), 태양광, 전기차 충전기와 같은 분산형 전력설비를 집중 구축하고 계시별 요금제, 전력중개사업과 같은 서비스를 단계적으로 확대해 가며 내년부터 스마트그리드 서비스를 하나하나 실증해 2021년 말 완공되는 세종 스마트시티 시범도시에 적용한다는 계획이다.

◆공공부문 중심, 스마트그리드 인프라 설비 확충

정부는 국민 누구나 다양한 스마트그리드 서비스를 이용할 수 있도록 시간대별로 전력사용량을 수집하는 스마트 전력계량기(AMI)는 전국 2,250만호에 지속적으로 확충해 나간다는 계획이다. 다만 업계·전문가 등으로 구성된 AMI 전문위원회를 운영해 그간 AMI 성과를 평가한 후 사업내용을 조정, 보완하게 된다.
미래 재생에너지가 지속적으로 늘어날 것에 대비해 실시간으로 신재생발전소를 감시, 제어할 수 있도록 2020년까지 신재생통합관제시스템을 구축하며 미래 스마트그리드 확산에 대비해 송배전망, 변전소 등 전력망의 정보통신(ICT) 인프라 확충에도 향후 5년간 2.5조 원을 투자할 방침이다.

◆스마트그리드 확산·산업계 혁신역량 강화 기반구축

정책추진체계를 살펴보면 업계, 공공기관, 전문가, 소비자단체 등 민·관이 참여하는 ‘스마트그리드 정책 협의회’를 구성·운영한다. 특히 소비자단체·산업계·전문가 등이 참여하는 AMI·기술 전문위원회를 운영해 현장의 의견을 정책에 지속 반영한다는 계획이다.
기술개발의 경우 AICBM, 블록체인 등 요소기술을 활용한 기술개발을 지원하는 등 산업계의 혁신역량 강화를 목표로 하고 있다.
또 양자·다자협력 등을 통해 기업의 해외진출을 지원하고 지능형전력망 사업에 관한 기초통계 조사를 시행하며 개인정보보호 등 소비자·사업자의 의무와 책임을 규정한 서비스 사업인 DR, 전력중개사업 등 표준약관을 제정 계획이다.
정부는 “인공지능·블록체인 등 요소기술을 활용한 기술개발 등에 5년간 4천억 원을 지원하고 ‘2020년까지 개별기기와 전력망과의 상호운용을 위한 표준화 이행안(로드맵) 개정을 추진할 것”이라며 “전력수요관리(DR)사업, 전력중개사업 표준약관을 제정하는 등 소비자 권리를 보호하기 위한 제도적 장치를 마련하고 전력망 운영기술, 서비스 개발 부문을 중심으로 연구인력 양성에도 노력할 계획”이라고 밝혔다.
특히 인력양성의 경우 전력망 운영기술, 서비스 개발 부문 중심으로 연구인력을 양성하게 되며 대학원 선도기술 연구거점(5억원/년), 박사졸업생 창업·후속연구 지원(2억/년) 등이다.

◆4대 부문 정책 추진, 5년간 4조 5천억원 투자

정부는 공공부문과 공동으로 5년간 4조 5천억 원을 투자하여 민간의 신시장 창출을 지원하기로 했다.
산업부(장관 백운규)는 “지능형전력망은 재생에너지, 에너지저장장치 등 분산자원을 전력망에 효율적으로 연계․통합하고, 에너지신산업을 창출하는 혁신성장의 동력”이라고 평가하며 “지능형 전력망 구축을 통해 에너지믹스의 전환을 넘어 에너지산업을 근본적으로 변혁해 에너지전환을 완성시켜 나갈 예정이며 2차 기본계획에서는 정책을 내실화해 소비자 관점에서 구체적이고 실질적인 성과를 도출하는 데 집중하겠다”고 강조했다.

◆제1차 지능형전력망 기본계획(‘12.7월)에 대한 평가

앞서 ‘제1차 지능형전력망 기본계획’에 대해 살펴보면 실시간 전력사용정보를 수집하는 스마트계량기(AMI) 보급을 중심으로 신재생에너지, 에너지저장장치(ESS) 등 관련 인프라가 확충됐다. 또 수요자원거래, 시간대별 요금제, 신재생 변동성 관리 등 제주 실증사업(‘09~‘13년)에서 검증한 서비스를 사업화했으며 7대 광역권에 AMI, EMS, 전기차충전기, 신재생, ESS 등 유형별 인프라를 집적한 거점도시가 조성됐다는 평가다.
당시 성과와 한계를 살펴보면 인프라에서는 ESS, 전기차 등 에너지신산업 전기요금 특례제도를 도입(‘17.1월)하고 전력시장 제도를 개선해 신재생, ESS 보급은 증가됐다. 하지만 AMI는 통신기술에 관한 특허분쟁 등으로 사업이 중단(2년 6개월)되었다 재개되어 보급이 당초 목표 대비 부진했다. 서비스의 경우 DR제도를 조기 도입(‘14.11월)해 4.3GW용량의 수요자원을 확보했다.
그러나 시간대별 요금제, 전력 빅데이터 활용 체계와 같은 제도·시장기반 부족으로 다양한 서비스 창출에 한계가 있었다. 7대 거점도시 조성은 경제성 부족으로 추진되지 못하고 사업화가 가능한 AMI·EMS만 실증사업이 추진됐다.
총체적인 평은 기술 성숙도가 낮고 제도적 여건이 뒷받침되지 않아 인프라 구축은 물론, 지능형전력망을 통한 신산업 창출 성과가 미흡했다는 지적이다.