인버터를 기반으로 하는 풍력, 태양광 등 재생에너지 발전 증대에 따른 전력망 운영이 최근 전력계통에 핫한 이슈로 떠오르고 있다.

특히 제주도, 전남 등 국내 재생에너지 발전을 이끌고 있는 지역 중심으로 발전제약 등이 심화되고 있어 이를 해결키 위한 근본적인 대책이 나와야 한다는 주장이 제기되고 있다.

재생에너지 발전에서 인버터는 계통운영의 안정성에 직접적인 영향을 끼쳐 성능을 업그레이드 하기 위한 연구개발이 활기를 띠고 있다.

최근 한전, 전력거래소, 학계, 벤처기업 중심으로 개발되고 있는 그리드 포밍 인버터기술은 이를 실현할 수 있는 최적의 기술로 급부상하고 있다.

국내 그리드포밍 인버터기술의 선두주자이며 다수의 특허를 보유하고 있는 P사가 현재 인버터 기술 개발은 물론 실증분야에서도 가장 앞선다는 평가를 받고 있다.

그리드포밍 기술은 지금의 팔로잉 기술을 한단계 뛰어넘은 스마트한 인버터 기술로 재생에너지로 인한 전력계통의 문제점을 상당히 해소할 것으로 기대돼 학계 및 관련업계의 관심을 모으고 있다.

기존의 팔로잉 기술은 전력공급자가 그리드를 제어하고 사용자는 전력을 소비하는 측면에서만 참여하는 구조였다.

그러나 그리드 포밍 기술은 유연하고 자율적으로 작동하는 구조여서 신재생 설비에 적합한 기술로 알려져 있다.

이 분야의 최고 권위자인 연세대 전기전자공학부 허견 교수는 전기학회 및 본지가 주최한 ‘그리드 포밍 기술 적용을 통한 제주 CFI 전력망 안정화’ 워크숍을 통해 최근 제주도가 재생에너지로 인한 전력계통에 대해 어려움을 겪고 있는데 전력수급의 문제점을 해결할 수 있는 최선의 방안이 될 것으로 이 기술을 평가했다.

기존의 인버터는 전압 불안정문제로 강건성 약화 초래 및 주파수 불안정으로 인한 관성 부족이 나타나는 등 결국 위크 그리드 문제를 야기해 결국 재생에너지 수용성 악화를 가져 오게 한다.

현재 제주지역은 석유, LNG를 사용하는 화석연료가 960MW인데 이중부하관리와 적정전압을 통한 전력수급과 전기품질을 위한 160MW 필수운전(Must Run)이 필요하다

이는 동기 발전기 Must-Run으로 탄소중립에 장애가 되며 재생에너지 출력제어로 투자유인에 방해가 된다.

그러나 그리드포밍 인버터 기술은 기존의 전압 및 주파수 문제를 완벽하게 해결, 위크그리드에서 스트롱 그리드를 실현, 재생에너지 수용성 강화와 함께 미래에너지인 재생에너지가 주도하는 탄소중립 전력망을 가능케 하는 것으로 알려졌다.

현재 그리드포밍 인버터 기술은 비양도에서 실증시험이 이뤄지고 있으며 에너지기술평가원에서 국책과제로 선정됐다.

한 전문가는 “풍력, 태양광 등 재생에너지의 전력계통에 미치는 영향이 커지고 있는 만큼 문제점도 많이 발생되고 있다”면서 “그리드 포밍 인버터기술 개발·실증이 제대로 진행되고 적용되면 전력망 안정화 및 신뢰성에 크게 기여할 것”으로 평가했다.