산업부, 최근 전기차 사고에 비리튬계 ESS 확산 방안 검토
기술 안정, 화재 안정석에서 양수발전 최적 대안으로 떠올라
‘ESS+재생에너지’보다 LCOE 절반 수준, 지역균형발전 효과
10년이내 설치 가능, ESS 기술개발보다 시간·비용효율 유리
최근 전기차 화재가 연달아 발생하면서 리튬이온전지를 사용하는 에너지저장장치(ESS)에 대한 불안감도 커지고 있다. 이에 에너지업계에서는 ESS의 대안으로 양수발전이 떠오르고 있다.
재생에너지가 확대되면서 낮 시간 발전량 급증으로 일부 원자력발전소의 가동을 줄이거나 중단하는 문제가 현실화되고 있다. 기존 재생에너지 확대에 따른 전력공급의 간헐성을 보완할 대책으로 기대됐던 ESS가 여전히 기술적 안정성, 경제성, 특히 화재에 대한 안전성이 부족한 상황에서 원전과 재생에너지 확대를 차질없이 진행하기 위해 양수발전이 대안으로 떠오르고 있다.
양수발전은 낮 시간에 발전량이 많은 재생에너지의 전기를 사용해 댐으로 물을 끌어올리고 재생에너지 발전량이 없는 밤 시간에 낙차를 이용해 발전하는 원리다. 즉 전력이 넘칠 때는 전력을 쓰고 전력이 필요할 때는 전력을 생산해주는 수력발전 형식 대규모 에너지저장장치(WESS)다. 발전량이 날씨에 따라 일정하지 않은 태양광과 풍력 등의 재생에너지를 보완하는 전력수급 안정을 위한 필수수단으로 전력계통 안정화에 기여하는 바가 크다.
수력산업업계에서는 양수발전을 활용하면 ESS와 재생에너지를 연계했을 때보다 균등화발전원가(LCOE)도 절반 수준이며 지역균형발전 효과도 있다고 주장한다. 또한 ESS 화재 대책 기술과 안정화가 지지부진한 반면 양수발전은 10년 이내에 설치할 수 있다는 장점도 있다.
박상희 산업통상자원부 신산업분산에너지과장은 최근 열린 '양수발전 세미나 K-WESS 지금이 적기인가' 세미나에 참석해 “최근에 리튬이온전지 기반의 전기차에서 화재가 난 측면에서 산업부에서는 양수발전이 화재에서 안전한 대안으로써 큰 강점과 잠재성을 가지고 있는 것으로 보고 있다"며 “2038년까지 120기가와트(GW)의 재생에너지 설비가 추가될 예정인데 그중에서 한 21.5GW는 재생에너지의 변동성을 완화할 수 있는 유원성 자원 내지는 백업 설비가 필요하다. 변동성을 잡을 수 있는 수단으로 양수발전이 앞으로도 포션을 차지하는 비중이 늘어날 거라 예상한다"고 말했다.
박 과장에 따르면 현재 합천과 구례 등에 신규 양수발전을 설치하기로 결정이 됐다. 나머지도 영양, 금산 등 6군데에서 추진하고 있다. 박 과장은 양수발전 건설에 대해 주민수용성도 10년 전과 달리 분위기도 굉장히 좋아지고 있고 오히려 지자체에서도 환영하는 분위기로 가고 있다며 환경부와 산업부도 힘을 합쳐 건설 관련 종합 계획을 발표한 바도 있고 이런저런 여러 가지 여건들이 좋은 것 같다고 전했다.
박 과장은 또 “산업 생태계 차원에서도 팀 코리아 원전만이 아니라 수력 분야에서도 인력 양성 등 종합적인 측면에서 더 많은 아이디어를 같이 모아 나간다면 국산화와 대외 시장 수출까지 도모할 수 있을 것 같다"며 “아프리카, 동남아 시장, 호주라든가 스페인에서도 재생에너지가 확대에 따라 양수발전에 관심이 점점 증가하고 있다. 정책적으로 많이 관심을 갖고 있고 기술 개발 측면에서도 계속 신경을 쓰고 있다. 지금 시점은 양수발전이 르네상스를 맞이할 수 있는 시점이라고 보고 있다"고 말했다.
현재 양수발전은 11차 전력수급기본계획 초안에 3기가와트(GW)정도의 물량이 포함됐으나 탄소중립 목표달성 등으로 향후 설비규모가 더 늘어날 것으로 전망된다.
일각에서는 국내 재생에너지가 밀집된 지역에 양수발전 적합 입지가 부족할 수 있다는 지적도 있다.
안종보 에너지기술평가원 ESS PD는 “재생에너지가 집중된 호남, 제주에는 양수발전 입지가 충분하지 않다. 그렇다고 내륙에 건설하면 송전망이 있어야 한다. 이런 부분을 고려해 양수발전 설치가 가능한 곳에 재생에너지 설비도 함께 설치하는 방안 등을 고려할 필요가 있다"고 말했다.