※ 국민 누구나 참여 가능한 에너지협동조합 (이창수, 전국시민발전 이종협동조합연합회 회장)
● 에너지협동조합 비전 2030
시민주도 에너지 협동조합으로 지역 에너지 전환
1) 협동조합 1,000개
2) 조합원 3백만명
3) 신재생에너지 발전소 3GW
● 2025년 3월 기준, 에너지협동조합 현황 및 2025년 목표
시민주도 에너지전환 사업모델 마련
1) 회원조합 73개 (2025. 03) → 90개 (2025년 목표)
2) 발전소 35MW → 54.71MW
3) 조합원 23,500명 → 40,000명
4) 연간 10MW규모 발전소 추진 → 100MW 시화호 수상태양광 추진, 전국민 참여 대규모 발전소 설치
● 재생에너지 사회로의 전환 촉진을 위한 제도개선 정책과제 : 2050 탄소중립 실현을 위한 재생에너지 사회로의 대전환
1. 재생에너지로의 전환을 위한 보급목표 및 이행경로 법제화
2. 소규모 재생에너지 전력 지원 촉진을 위한 계통연계, 우선구매의무화
3. 재생에너지 확산을 위한 전력시스템 개편
4. 시민참여형 에너지협동조합 활성화
5. 재생에너지로의 전환 촉진을 위한 규제 개선
● 제도개선 과제
1) 영농형태양광 입법화, 지방균형발전
2) 이격거리 등 각종 규제조항 해결
3) 접속보장, 가격보장(소규모), 금융지원
4) 1000kw미만 FIT 재도입
5) 배당소득세 비과세추진 (2천만원 이하)
6) 펀드이자 소득세 감면 (27.5%)
7) 출자금변경등기 등록면허세 조정 : 공원내 태양광 설치 가능지역 확대, 유휴부지 태양광설치 가능 등
● 에너지협동조합 비전 2030
시민주도 에너지 협동조합으로 지역 에너지 전환
1) 협동조합 1,000개
2) 조합원 3백만명
3) 신재생에너지 발전소 3GW
● 2025년 3월 기준, 에너지협동조합 현황 및 2025년 목표
시민주도 에너지전환 사업모델 마련
1) 회원조합 73개 (2025. 03) → 90개 (2025년 목표)
2) 발전소 35MW → 54.71MW
3) 조합원 23,500명 → 40,000명
4) 연간 10MW규모 발전소 추진 → 100MW 시화호 수상태양광 추진, 전국민 참여 대규모 발전소 설치
● 재생에너지 사회로의 전환 촉진을 위한 제도개선 정책과제 : 2050 탄소중립 실현을 위한 재생에너지 사회로의 대전환
1. 재생에너지로의 전환을 위한 보급목표 및 이행경로 법제화
2. 소규모 재생에너지 전력 지원 촉진을 위한 계통연계, 우선구매의무화
3. 재생에너지 확산을 위한 전력시스템 개편
4. 시민참여형 에너지협동조합 활성화
5. 재생에너지로의 전환 촉진을 위한 규제 개선
● 제도개선 과제
1) 영농형태양광 입법화, 지방균형발전
2) 이격거리 등 각종 규제조항 해결
3) 접속보장, 가격보장(소규모), 금융지원
4) 1000kw미만 FIT 재도입
5) 배당소득세 비과세추진 (2천만원 이하)
6) 펀드이자 소득세 감면 (27.5%)
7) 출자금변경등기 등록면허세 조정 : 공원내 태양광 설치 가능지역 확대, 유휴부지 태양광설치 가능 등
※ 국가 재정 없는 에너지기본소득 가능하다 (최재관, 더불어민주당 탄소중립위원회 수석부위원장)
● 마을이 하나의 발전소가 될 수 없을까?
1) 태양광 이격거리 제한조례 해결
2) 개별 농가지붕을 하나로 연결해서 마을발전소를 만듦.
3) 마을협동조합 발전소에 주민들이 참여
4) 마을회관, 마을창고, 마을공유지 활용
● 주민이 태양광의 직접 생산자
○ 해남 솔라시도 (기업이 주도)
https://biz.chosun.com/real_estate/real_estate_general/2025/04/22/7Y56T2AHK5CXVMKJ2CHE6AKCTU/?utm_source=naver&utm_medium=original&utm_campaign=biz
1) 태양광 용량 : 100Mw / ESS 300Mw
2) 데이터센터 25개동 입주 예정, 주변골프장 조성
3) 주민참여 123세대. 20년간 월 50만원 수익
○ 마을공동체 햇빛연금 ‘햇빛두레’ (주민이 주도)
1) 태양광 용량 : 1Mw (마을주민 100% 소유)
2) 마을 전체 67세대, 매년 1.2억원 수익
○ 마을공동체 햇빛발전소 성과
1) 집집마다 연결하여 하나의 마을발전소 건설
2) 사업보조금 없음 (장기 저리융자)
3) 주민이 피해지원금 재상이 아니라 생산주체
4) 땅 없고 돈 없어도 참여 가능, 마을 주민 전체의 동의가 필요, 고령화된 주민의 사업역량 미흡을 보완
5) 전력계통망의 부족을 고려하여 마을에서 지산지소(자체생산 자체소비)가 가능
○ 에너지 기본소득
1) 시설만 설치하면 햇빛과 바람은 공짜임. 에너지 매출에서 시설비와 이자를 차감하고 이익이 남음.
2) 태양광과 풍력은 금융업임. 부지와 설치비만 있으면 돈을 벌 수 있음.
3) 주민들이 부지와 금융을 마련방법. 국가 공유자원을 부지로 활용하고 마을의 공공성을 금융 담보로 할 수 있으면 에너지기본소득이 가능할 수 있음.
에너지 기본소득을 위해서는 부지(국공유지부지 주민임대), 금융(수익권 담보대출), 계통(에너지고속도로)가 필요함.
에너지고속도로 : 마을공동체발전소 계통 우선지원, 송전탑 마을 에너지 기본소득지원, 에너지 지산지소로 전기요금개편, 전기료인상분은 에너지배당소득, 분산전원 발전차액 지원, ESS발전, 수요분산배치, HVDC초고압 직류송전, 선송전망-후발전소 계획수립
○ 영농형 태양광
1) 식량과 에너지 생산이 동시에 가능. 농지에서 영농형 태양광을 허용하는 것이 세계적 추세
2) 고온피해 수분조절 등 기후위기 작물보호기능 가능. 프랑스는 작물보호시설로 인정하고 있음.
3) 작물 수확량이 20%내외 줄어들 수 있지만, 에너지 소득은 5 – 7배 높아짐.
4) 농사를 지속함으로써 임차농 문제 해결 가능.
농민평균연령 69세로 대규모 농민이 은퇴하는 시대. 고령화로 농지 처분의사가 높고 자녀들이 농업을 계승할 의사가 없음. 절대 농지는 구매자가 없음.
국가 비축농지 확대는 시대적 과제임. 현재 전체 농지의 1%인데 이를 10%로 확대할 필요가 있음.
10% 영농형 태양광 운영시 75GW 생산가능
● 마을이 하나의 발전소가 될 수 없을까?
1) 태양광 이격거리 제한조례 해결
2) 개별 농가지붕을 하나로 연결해서 마을발전소를 만듦.
3) 마을협동조합 발전소에 주민들이 참여
4) 마을회관, 마을창고, 마을공유지 활용
● 주민이 태양광의 직접 생산자
○ 해남 솔라시도 (기업이 주도)
https://biz.chosun.com/real_estate/real_estate_general/2025/04/22/7Y56T2AHK5CXVMKJ2CHE6AKCTU/?utm_source=naver&utm_medium=original&utm_campaign=biz
1) 태양광 용량 : 100Mw / ESS 300Mw
2) 데이터센터 25개동 입주 예정, 주변골프장 조성
3) 주민참여 123세대. 20년간 월 50만원 수익
○ 마을공동체 햇빛연금 ‘햇빛두레’ (주민이 주도)
1) 태양광 용량 : 1Mw (마을주민 100% 소유)
2) 마을 전체 67세대, 매년 1.2억원 수익
○ 마을공동체 햇빛발전소 성과
1) 집집마다 연결하여 하나의 마을발전소 건설
2) 사업보조금 없음 (장기 저리융자)
3) 주민이 피해지원금 재상이 아니라 생산주체
4) 땅 없고 돈 없어도 참여 가능, 마을 주민 전체의 동의가 필요, 고령화된 주민의 사업역량 미흡을 보완
5) 전력계통망의 부족을 고려하여 마을에서 지산지소(자체생산 자체소비)가 가능
○ 에너지 기본소득
1) 시설만 설치하면 햇빛과 바람은 공짜임. 에너지 매출에서 시설비와 이자를 차감하고 이익이 남음.
2) 태양광과 풍력은 금융업임. 부지와 설치비만 있으면 돈을 벌 수 있음.
3) 주민들이 부지와 금융을 마련방법. 국가 공유자원을 부지로 활용하고 마을의 공공성을 금융 담보로 할 수 있으면 에너지기본소득이 가능할 수 있음.
에너지 기본소득을 위해서는 부지(국공유지부지 주민임대), 금융(수익권 담보대출), 계통(에너지고속도로)가 필요함.
에너지고속도로 : 마을공동체발전소 계통 우선지원, 송전탑 마을 에너지 기본소득지원, 에너지 지산지소로 전기요금개편, 전기료인상분은 에너지배당소득, 분산전원 발전차액 지원, ESS발전, 수요분산배치, HVDC초고압 직류송전, 선송전망-후발전소 계획수립
○ 영농형 태양광
1) 식량과 에너지 생산이 동시에 가능. 농지에서 영농형 태양광을 허용하는 것이 세계적 추세
2) 고온피해 수분조절 등 기후위기 작물보호기능 가능. 프랑스는 작물보호시설로 인정하고 있음.
3) 작물 수확량이 20%내외 줄어들 수 있지만, 에너지 소득은 5 – 7배 높아짐.
4) 농사를 지속함으로써 임차농 문제 해결 가능.
농민평균연령 69세로 대규모 농민이 은퇴하는 시대. 고령화로 농지 처분의사가 높고 자녀들이 농업을 계승할 의사가 없음. 절대 농지는 구매자가 없음.
국가 비축농지 확대는 시대적 과제임. 현재 전체 농지의 1%인데 이를 10%로 확대할 필요가 있음.
10% 영농형 태양광 운영시 75GW 생산가능
※ 에너지고속도로와 에너지유통 활성화 (김영산, 한양대 경제금융학부)
● 에너지고속도로란?
에너지고속도로는 누구나 언제 어디서나 에너지를 사고팔 수 있는 개방적인 에너지 유통 네트워크임.
○ 에너지고속도로를 위한 물리적 인프라
에너지 전환을 수용할 수 있는 계통이 필요.
1) 발전소들의 전원과 지리적 변화를 수용할 수 있는 충분한 송배전 역량
2) 진보된 계통운영 능력 : 스마트그리드, AMI, IoT기반 재생에너지 모니터링 시스템, 재생에너지 예측시스템, 재생에너지 제어시스템 등
3) BESS, 양수발전, P2H(열저장), V2G(전기차 활용)과 같은 에너지저장시스템 필요
● 에너지 전환과 에너지 유통의 중요성
에너지고속도로는 단순한 물리적 인프라를 넘어 개방적 에너지 유통 플랫폼이 되어야 함.
에너지 유통 플랫폼은 모두에게 개방되어 누구나 에너지 산업(생산, 유통, 소비)에 참여할 수 있는 기회를 제공해야 함. 이를 통해 다양한 에너지 신산업 및 스타트업이 성장할 수 있음.
태양광, 풍력과 같은 재생에너지는 전기화를 통해서 에너지 상품이 됨. 열과 수소와 같은 다른 에너지 부문과도 연계됨
다양한 생산자와 소비자들이 다양한 경로를 통해 다양한 전기 상품을 거래
● 국내 전력유통 현황 및 에너지 유통개방
현재 전력유통은 한전 독점체제임. 송배전 사업을 독점하면서 전력유통도 함께 독점하고 있는 구조임.
에너지 유통을 개방하여 한국전력을 포함한 여러 도소매 업체, 또는 개인이 전력유통시장에 진입할 수 있어야 함.
○ 한전 독점 전력유통 체제
현재 한전 독점체제의 전력유통은 배전망에 연결된 최종소비자의 수가 압도적으로 많고 개별 소비자의 규모도 작음.
이는 소비자에 대한 세밀한 계측(monitoring)과 관제(control)가 어렵게 함.
동일 배전망을 사용하는 개별 판매사업자의 시간대별 판매량 계측 불가, 도매시장 연계 요금제 도입 불가, 수요관리를 전제로 한 요금제 도입 불가(예, Interruptible supply)
소매경쟁이 불필요하기 때문에 전기 상품 차별화 정도가 낮고, 소매부문이 전체 비용에서 차지하는 비중이 작아 소매부문 자체에서의 비용절감 여지가 작음.
현재의 단순한 요금제 아래서는 수요(부하) 변동을 주어진 것으로 받아들이고, 언제든 이에 대응할 수 있는 충분한 공급능력(예비력)을 확보하는 게 전력산업에 있어 가장 중요함. 과다한 공급능력(잉여 전력)을 항시 준비해야 함.
○ 에너지 유통이 개방된 상황
소매 전력판매가 활발해지면서 스마트그리드, AMI(Advanced Metering Infrastructure, 양방향 통신망을 이용하여 전력 사용량, 시간대별 요금 정보를 실시간으로 소비자에게 제공하는 지능형 전력계량 시스템) 기술이 발전
스마트그리드, AMI 등 기술에 의해 소비자 관찰, 관제 가능성이 높아지고, 전기상품 차별화(다양하고 창의적인 요금제들)가 가능함.
전기가 특수한 상품이 아닌 여타 일반 상품과 유사한 특성을 갖게 됨.
신재생에너지, 분산형 전원의 확대로 인해 소규모 전력사업자들이 크게 증가하게 되며, 소비자들은 DR, 전원에 대한 소비자 선택권의 중요성이 증가함.
소매부문의 경쟁이 나타남으로써 도매시장과 소매시장이 긴밀하게 연계되며, 도매시장 상황을 소매시장에 더 잘 반영하는 요금제 구현이 가능함.
● 전력계통 안정성과 시장기능
전력 유통시장의 개방은 전력수급의 균형 유지가 매우 중요함.
유연한 가격(새로운 유연성 자원의 개발과 도입)은 전력수급 균형 유지의 가장 효과적인 수단임.
전력수급 안정성을 위해 스마트그리드, 분산전원, AMI, ESS 등과 같은 전력수급 안정 인프라와 및 수요자원(소비자)의 적극적 시장참여가 필요함.
○ 현재 제도안에서의 전력수급 균형유지 방안
CBP제도 (Cost Based Price) : 각 발전기의 연료비, 효율 등을 정부가 결정하는 제도
출력삭감(curtailment)하거나 ESS를 설치하여 대응
ESS 용량이 초과하는 경우, 재생에너지, 석탄, 원전 중 일부 발전기의 출력을 삭감(감발운전)하거나 정지시켜야 함.
시장 가격은 가장 비싼 발전기(첨두발전)가 결정
○ 생산자(발전원) 가격 기능을 통한 전력수급 균형 유지
각 발전원들은 가격입찰을 하게 되는데, 만약 재생에너지의 발전량이 많아 가격을 마이너스 혹은 낮게 입찰하면 화력발전이나 원전은 정지해야 함.
석탄화력발전은 한번 정지 후 재가동에 10시간 이상이 필요하며, 원전은 재가동에 3일이 소요됨.
때문에 원전이나 석탄화력발전은 잠깐 동안 정지시키는 것보다 오히려 돈을 지불하고 라도 운전하는 것이 유리함. 무조건 운전(발전)을 하기 위해서는 가격이 마이너스라도 입찰을 하는 것이 더 경제적임.
유연성 발전원과 기술을 통해 전력수급균형을 유지하는 게 효과적임.
BESS, 양수발전, 전기 소비자에게 인센티브를 제공하면서 전력 소비시간대를 바꾸도록 유도하는 수요반응자원(DR), 흩어진 전력을 모아뒀다가 필요할 때 공급하는 가상발전(VPP)등을 활용할 수 있음.
● 전력 도매시장과 소매시장의 연계
ESS를 통해 에너지를 저장하고 인근연계선로를 활용하여 남는 전력을 활용할 수 있으나, 재생에너지 자원이 증가하면 잉여전력 처리 여력에 한계가 나타날 수 있으며 기존 발전원의 출력삭감이 필요함.
발전원의 감발운전(Curtailment)은 도매전력시장에서 Negative Pricing(마이너스 전기요금)으로 나타나게 되나, 이를 소매시장과 연계하면 소비자가 전력을 소비하는 시간과 패턴을 바꾸거나(DR, Demand aggregator), 잉여전력을 활용한 새로운 사업자(열저장, 수소생산 등)가 출연하게 됨.
● 에너지고속도로란?
에너지고속도로는 누구나 언제 어디서나 에너지를 사고팔 수 있는 개방적인 에너지 유통 네트워크임.
○ 에너지고속도로를 위한 물리적 인프라
에너지 전환을 수용할 수 있는 계통이 필요.
1) 발전소들의 전원과 지리적 변화를 수용할 수 있는 충분한 송배전 역량
2) 진보된 계통운영 능력 : 스마트그리드, AMI, IoT기반 재생에너지 모니터링 시스템, 재생에너지 예측시스템, 재생에너지 제어시스템 등
3) BESS, 양수발전, P2H(열저장), V2G(전기차 활용)과 같은 에너지저장시스템 필요
● 에너지 전환과 에너지 유통의 중요성
에너지고속도로는 단순한 물리적 인프라를 넘어 개방적 에너지 유통 플랫폼이 되어야 함.
에너지 유통 플랫폼은 모두에게 개방되어 누구나 에너지 산업(생산, 유통, 소비)에 참여할 수 있는 기회를 제공해야 함. 이를 통해 다양한 에너지 신산업 및 스타트업이 성장할 수 있음.
태양광, 풍력과 같은 재생에너지는 전기화를 통해서 에너지 상품이 됨. 열과 수소와 같은 다른 에너지 부문과도 연계됨
다양한 생산자와 소비자들이 다양한 경로를 통해 다양한 전기 상품을 거래
● 국내 전력유통 현황 및 에너지 유통개방
현재 전력유통은 한전 독점체제임. 송배전 사업을 독점하면서 전력유통도 함께 독점하고 있는 구조임.
에너지 유통을 개방하여 한국전력을 포함한 여러 도소매 업체, 또는 개인이 전력유통시장에 진입할 수 있어야 함.
○ 한전 독점 전력유통 체제
현재 한전 독점체제의 전력유통은 배전망에 연결된 최종소비자의 수가 압도적으로 많고 개별 소비자의 규모도 작음.
이는 소비자에 대한 세밀한 계측(monitoring)과 관제(control)가 어렵게 함.
동일 배전망을 사용하는 개별 판매사업자의 시간대별 판매량 계측 불가, 도매시장 연계 요금제 도입 불가, 수요관리를 전제로 한 요금제 도입 불가(예, Interruptible supply)
소매경쟁이 불필요하기 때문에 전기 상품 차별화 정도가 낮고, 소매부문이 전체 비용에서 차지하는 비중이 작아 소매부문 자체에서의 비용절감 여지가 작음.
현재의 단순한 요금제 아래서는 수요(부하) 변동을 주어진 것으로 받아들이고, 언제든 이에 대응할 수 있는 충분한 공급능력(예비력)을 확보하는 게 전력산업에 있어 가장 중요함. 과다한 공급능력(잉여 전력)을 항시 준비해야 함.
○ 에너지 유통이 개방된 상황
소매 전력판매가 활발해지면서 스마트그리드, AMI(Advanced Metering Infrastructure, 양방향 통신망을 이용하여 전력 사용량, 시간대별 요금 정보를 실시간으로 소비자에게 제공하는 지능형 전력계량 시스템) 기술이 발전
스마트그리드, AMI 등 기술에 의해 소비자 관찰, 관제 가능성이 높아지고, 전기상품 차별화(다양하고 창의적인 요금제들)가 가능함.
전기가 특수한 상품이 아닌 여타 일반 상품과 유사한 특성을 갖게 됨.
신재생에너지, 분산형 전원의 확대로 인해 소규모 전력사업자들이 크게 증가하게 되며, 소비자들은 DR, 전원에 대한 소비자 선택권의 중요성이 증가함.
소매부문의 경쟁이 나타남으로써 도매시장과 소매시장이 긴밀하게 연계되며, 도매시장 상황을 소매시장에 더 잘 반영하는 요금제 구현이 가능함.
● 전력계통 안정성과 시장기능
전력 유통시장의 개방은 전력수급의 균형 유지가 매우 중요함.
유연한 가격(새로운 유연성 자원의 개발과 도입)은 전력수급 균형 유지의 가장 효과적인 수단임.
전력수급 안정성을 위해 스마트그리드, 분산전원, AMI, ESS 등과 같은 전력수급 안정 인프라와 및 수요자원(소비자)의 적극적 시장참여가 필요함.
○ 현재 제도안에서의 전력수급 균형유지 방안
CBP제도 (Cost Based Price) : 각 발전기의 연료비, 효율 등을 정부가 결정하는 제도
출력삭감(curtailment)하거나 ESS를 설치하여 대응
ESS 용량이 초과하는 경우, 재생에너지, 석탄, 원전 중 일부 발전기의 출력을 삭감(감발운전)하거나 정지시켜야 함.
시장 가격은 가장 비싼 발전기(첨두발전)가 결정
○ 생산자(발전원) 가격 기능을 통한 전력수급 균형 유지
각 발전원들은 가격입찰을 하게 되는데, 만약 재생에너지의 발전량이 많아 가격을 마이너스 혹은 낮게 입찰하면 화력발전이나 원전은 정지해야 함.
석탄화력발전은 한번 정지 후 재가동에 10시간 이상이 필요하며, 원전은 재가동에 3일이 소요됨.
때문에 원전이나 석탄화력발전은 잠깐 동안 정지시키는 것보다 오히려 돈을 지불하고 라도 운전하는 것이 유리함. 무조건 운전(발전)을 하기 위해서는 가격이 마이너스라도 입찰을 하는 것이 더 경제적임.
유연성 발전원과 기술을 통해 전력수급균형을 유지하는 게 효과적임.
BESS, 양수발전, 전기 소비자에게 인센티브를 제공하면서 전력 소비시간대를 바꾸도록 유도하는 수요반응자원(DR), 흩어진 전력을 모아뒀다가 필요할 때 공급하는 가상발전(VPP)등을 활용할 수 있음.
● 전력 도매시장과 소매시장의 연계
ESS를 통해 에너지를 저장하고 인근연계선로를 활용하여 남는 전력을 활용할 수 있으나, 재생에너지 자원이 증가하면 잉여전력 처리 여력에 한계가 나타날 수 있으며 기존 발전원의 출력삭감이 필요함.
발전원의 감발운전(Curtailment)은 도매전력시장에서 Negative Pricing(마이너스 전기요금)으로 나타나게 되나, 이를 소매시장과 연계하면 소비자가 전력을 소비하는 시간과 패턴을 바꾸거나(DR, Demand aggregator), 잉여전력을 활용한 새로운 사업자(열저장, 수소생산 등)가 출연하게 됨.
※ 스마트 전력 플랫폼 사업 : AMI (한국스마트그리드 사업단 사업설명자료)
● 스마트 전력플랫폼 사업 개념
AMI(Advanced Metering Infrastructure, 양방향 통신망을 이용하여 전력 사용량, 시간대별 요금 정보를 실시간으로 소비자에게 제공하는 지능형 전력 계량 시스템) 보급을 통해 지능형 전력망 기반을 구축하고, 수요부문의 에너지 이용 효율 향상.
AMI를 기반으로 실시간 전력사용데이터 및 서비스를 제공함으로써, 소비자가 자발적으로 전력사용을 절감할 수 있는 플랫폼을 구축.
개념 예시) 가정용 스마트전력 플랫폼
가정/스마트홈(스마트가전, H-EMS, Smart Meter) → 통신모뎀을 통한 검침정보 → 네트워크 → 검침정보를 AMI 시스템(MDMS서버, 보안서버 등) → 에너지서비스 시스템(단지/세대 서비스, DR연계, 부가서비스 등)
AMI는 다양한 에너지서비스 및 전력소비절감을 위한 필수 인프라임.
에너지 전환정책은 발전원 전환 외에 수요부문 효율성 제고도 중요함.
친환경 스마트화를 통한 저탄소형 에너지체계 구축하여, 전기요금 절약, DR, 에너지 빅데이터(AI), 스마트가전 등 연관 산업을 활성화시킬 수 있음.
● 주요기기 및 시스템
1. 스마트 미터 : 전력사용량을 계량하여 디지털화 및 전송
2. AMI 모뎀 : 스마트미터로부터 계량데이터를 받아 DCU에 전송
3. DCU (Data Concentration Unit, 데이터 집중장치) : 검침데이터 수집 및 전송
4. AMI 서버시스템 : 검침정보 수집, 보관, 분석, 처리 서버, 정보를 활용한 서비스 서버, AMI 통신기기 관리 서버 등으로 구성
5. 에너지서비스 시스템 : 다양한 전력정보, 수요관리, 에너지컨설팅 서비스 등을 제공하기 위한 시스템
● 서비스
DR (소비자에게 인센티브를 제공하면서 전력 소비시간대를 선택할 수 있게 하는 수요반응자원), 소규모전력거래 서비스, 이종 산업/사업간 융합서비스
○ AMI구축을 통한 데이터, 서비스 체계
개별전력 사용자 (스마트미터를 통한 데이터 계측) → 데이터수집 → AMI서버시스템(데이터분석, 서비스 생성, 시스템 운영, 제어) → 서비스 제공, 제어 → 서비스(수요 연동, 사용량 절감, 피크저감 등) → 개별 전력사용자
● 스마트 전력 플랫폼의 효과
1) 여러 산업, 기술분야와 융합, 전력AI에 AMI 빅데이터를 활용 등과 같은 새로운 산업시장 형성 및 활용
2) 수요측 데이터 수집, 분석을 기반한 에너지 모니터링 및 운영, 제어 등을 통한 에너지 절감 및 탄소배출 감소
3) 에너지전환 및 탄소중립 목표 달성에 기여
4) 다양한 요금제 도입 기반을 마련하고 에너지 수요관리 효과를 제고
5) 지역 소비자의 에너지 수요관리 시장 참여
6) AMI와 신재생에너지, ESS, 전기차 등 타 에너지신사업 인프라와 융합. 이를 통해 지역 에너지 자립
● AMI를 통한 다양한 글로벌 비즈니스
글로벌에서 AMI 인프라를 기반으로 다양한 프로젝트가 추진되고 있으며, 이에 따라 새로운 시장이 형성되고 있음.
1) Opower : 행동과학 기반 에너지 정보제공 서비스
2) Bidgely : 하이브리드 모델-가전제품별 전력소비 세분화 서비스
3) Sonnenbatterie : 신재생에너지 P2P거래
4) conEdison : Connected Home Platform 사업 → 가구 부문 DER 도입
● 스마트 전력플랫폼 사업 개념
AMI(Advanced Metering Infrastructure, 양방향 통신망을 이용하여 전력 사용량, 시간대별 요금 정보를 실시간으로 소비자에게 제공하는 지능형 전력 계량 시스템) 보급을 통해 지능형 전력망 기반을 구축하고, 수요부문의 에너지 이용 효율 향상.
AMI를 기반으로 실시간 전력사용데이터 및 서비스를 제공함으로써, 소비자가 자발적으로 전력사용을 절감할 수 있는 플랫폼을 구축.
개념 예시) 가정용 스마트전력 플랫폼
가정/스마트홈(스마트가전, H-EMS, Smart Meter) → 통신모뎀을 통한 검침정보 → 네트워크 → 검침정보를 AMI 시스템(MDMS서버, 보안서버 등) → 에너지서비스 시스템(단지/세대 서비스, DR연계, 부가서비스 등)
AMI는 다양한 에너지서비스 및 전력소비절감을 위한 필수 인프라임.
에너지 전환정책은 발전원 전환 외에 수요부문 효율성 제고도 중요함.
친환경 스마트화를 통한 저탄소형 에너지체계 구축하여, 전기요금 절약, DR, 에너지 빅데이터(AI), 스마트가전 등 연관 산업을 활성화시킬 수 있음.
● 주요기기 및 시스템
1. 스마트 미터 : 전력사용량을 계량하여 디지털화 및 전송
2. AMI 모뎀 : 스마트미터로부터 계량데이터를 받아 DCU에 전송
3. DCU (Data Concentration Unit, 데이터 집중장치) : 검침데이터 수집 및 전송
4. AMI 서버시스템 : 검침정보 수집, 보관, 분석, 처리 서버, 정보를 활용한 서비스 서버, AMI 통신기기 관리 서버 등으로 구성
5. 에너지서비스 시스템 : 다양한 전력정보, 수요관리, 에너지컨설팅 서비스 등을 제공하기 위한 시스템
● 서비스
DR (소비자에게 인센티브를 제공하면서 전력 소비시간대를 선택할 수 있게 하는 수요반응자원), 소규모전력거래 서비스, 이종 산업/사업간 융합서비스
○ AMI구축을 통한 데이터, 서비스 체계
개별전력 사용자 (스마트미터를 통한 데이터 계측) → 데이터수집 → AMI서버시스템(데이터분석, 서비스 생성, 시스템 운영, 제어) → 서비스 제공, 제어 → 서비스(수요 연동, 사용량 절감, 피크저감 등) → 개별 전력사용자
● 스마트 전력 플랫폼의 효과
1) 여러 산업, 기술분야와 융합, 전력AI에 AMI 빅데이터를 활용 등과 같은 새로운 산업시장 형성 및 활용
2) 수요측 데이터 수집, 분석을 기반한 에너지 모니터링 및 운영, 제어 등을 통한 에너지 절감 및 탄소배출 감소
3) 에너지전환 및 탄소중립 목표 달성에 기여
4) 다양한 요금제 도입 기반을 마련하고 에너지 수요관리 효과를 제고
5) 지역 소비자의 에너지 수요관리 시장 참여
6) AMI와 신재생에너지, ESS, 전기차 등 타 에너지신사업 인프라와 융합. 이를 통해 지역 에너지 자립
● AMI를 통한 다양한 글로벌 비즈니스
글로벌에서 AMI 인프라를 기반으로 다양한 프로젝트가 추진되고 있으며, 이에 따라 새로운 시장이 형성되고 있음.
1) Opower : 행동과학 기반 에너지 정보제공 서비스
2) Bidgely : 하이브리드 모델-가전제품별 전력소비 세분화 서비스
3) Sonnenbatterie : 신재생에너지 P2P거래
4) conEdison : Connected Home Platform 사업 → 가구 부문 DER 도입
※ 글로벌 ESS 및 태양광 시장 동향
● 2025년 3월 미국 대용량 ESS 설치량
EIA에 따르면, 2025년 3월 미국 대용량 ESS 신규설치용량은 0.98GW로 전년동월대비 -6.7% 감소하였고, 전월대비 84.9% 증가하였음.
2025년 1월부터 3월까지의 누적 ESS 설치량은 1.73GW로 전년동기대비 38% 증가하였음.
● 2025년 1분기 중국 ESS 설치량
CNESA DataLink 데이터에 따르면, 2025년 1분기 중국의 ESS 설치규모는 5.03GW/11.79Gwh로 전년동기대비 -1.5% 감소하였으며, 전분기대비 -5.5% 감소하였음.
이 중 FTM(Front of the meter) 설치규모는 4.46GW/10.57Gwh였으며, BTM(Behind the meter) 설치규모는 575MW/1124Mwh 였음.
● 2025년 1분기 테슬라 ESS사업
1분기 테슬라의 ESS사업 매출은 27.3억달러로 전년동기대비 67%증가하였음.
ESS사업의 전체 매출비중은 14%를 차지하였으며, ESS 사업의 매출 총이익률은 28.75%였음.
2025년 1분기 테슬라의 ESS 신규설치용량은 10.4Gwh로 전년동기대비 157%증가하였으며, 이 중 가정용 ESS 제품인 Powerwall 설치용량은 4분기 연속 신기록을 세웠고, 단일 분기로 처음으로 설치용량 1Gwh를 넘어섰음.
● 2025년 – 2035년 미국 태양광 설치량 502GW 예상
Wood Mackenzie에 따르면, 2025년부터 2035년까지 미국은 연평균 41 – 50GW의 신규 태양광 설비를 설치할 것으로 예측하고 있음.
자료인용 : PingAn Securities 발간 “전력설비 및 신재생에너지 주간보고서” (2025. 04. 28)
● 2025년 3월 미국 대용량 ESS 설치량
EIA에 따르면, 2025년 3월 미국 대용량 ESS 신규설치용량은 0.98GW로 전년동월대비 -6.7% 감소하였고, 전월대비 84.9% 증가하였음.
2025년 1월부터 3월까지의 누적 ESS 설치량은 1.73GW로 전년동기대비 38% 증가하였음.
● 2025년 1분기 중국 ESS 설치량
CNESA DataLink 데이터에 따르면, 2025년 1분기 중국의 ESS 설치규모는 5.03GW/11.79Gwh로 전년동기대비 -1.5% 감소하였으며, 전분기대비 -5.5% 감소하였음.
이 중 FTM(Front of the meter) 설치규모는 4.46GW/10.57Gwh였으며, BTM(Behind the meter) 설치규모는 575MW/1124Mwh 였음.
● 2025년 1분기 테슬라 ESS사업
1분기 테슬라의 ESS사업 매출은 27.3억달러로 전년동기대비 67%증가하였음.
ESS사업의 전체 매출비중은 14%를 차지하였으며, ESS 사업의 매출 총이익률은 28.75%였음.
2025년 1분기 테슬라의 ESS 신규설치용량은 10.4Gwh로 전년동기대비 157%증가하였으며, 이 중 가정용 ESS 제품인 Powerwall 설치용량은 4분기 연속 신기록을 세웠고, 단일 분기로 처음으로 설치용량 1Gwh를 넘어섰음.
● 2025년 – 2035년 미국 태양광 설치량 502GW 예상
Wood Mackenzie에 따르면, 2025년부터 2035년까지 미국은 연평균 41 – 50GW의 신규 태양광 설비를 설치할 것으로 예측하고 있음.
자료인용 : PingAn Securities 발간 “전력설비 및 신재생에너지 주간보고서” (2025. 04. 28)
※ 전력계통상 위치에 따른 ESS의 종류
1. 신재생 연계 ESS : 잉여전력대응
신재생에너지 발전 출력의 변동성을 완화
2. FTM ESS : 잉여전력대응, 주파수변동대응
전력가격이 낮을 때 충전, 높을 때 방전하여 전력수급의 안정성을 높여 줌.
충방전을 통한 안정적 주파수 조정 및 예비력 비용을 절감.
3. BTM ESS : 잉여전력대응
경부하 시 충전, 최대부하 시 방전을 통해 전기요금을 절약하거나 전력거래 차익을 얻을 수 있음.
● Front of the Meter (FTM) : 전력 도매시장
전력 계량기(meter)의 앞쪽에 해당하는 영역으로, 전력망(Grid)측에 위치한 전력 시스템을 의미함.
주로 전력업체나 대규모 발전소, 유틸리티용(대용량) ESS, 송배전 시스템과 관련된 설비가 포함됨.
FTM 설비는 전력망 안정화 또는 대규모 전력공급을 목적으로 하며, 주로 유틸리티와 대규모 사업자가 관여함.
○ Front of the Meter 시스템
유틸리티 스케일 태양광 발전소, 풍력발전단지, 수력발전, 가스발전, 대용량 ESS, 원전, 그리드 매니지먼트 시스템(GMS) 등
● Behind the Meter (BTM) : 전력 소매시장
전력 계량기의 뒤쪽에 해당하는 영역으로, 소비자(가정, 상업용 시설, 공장 등)에서 전력을 생산하거나 소비하는 시스템을 의미함.
소비자가 직접 관리하거나 소유한 설비가 포함됨.
가정용 태양광 패널, 소규모 ESS, 전기차 충전기, 에너지관리시스템(EMS) 등
BTM 설비는 자가소비, 전력비용 절감, 에너지 자립을 목표로 하며, 개인 또는 소규모 사업자가 주도.
○ Behind the Meter 시스템
태양광 발전시스템, 풍력터빈, ESS, CHP(Combined Heat and Power)시스템, 전기차 충전소, 에너지관리시스템(EMS), 연료전지, 마이크로그리드, 지열발전 시스템, DR(Demand Response) 시스템, 스마트 어플리케이션 등
FTM과 BTM은 상호보완적으로 작동하며, 재생에너지 확대와 스마트그리드 기술발전으로 FTM과 BTM의 경계가 점차 융합(가상발전소)되고 있음.
https://www.power-sonic.com/blog/behind-the-meter-vs-front-of-the-meter/#:~:text=THE%2DMETER%20VS.-,FRONT%2DOF%2DTHE%2DMETER,towards%20more%20renewable%20energy%20sources.
1. 신재생 연계 ESS : 잉여전력대응
신재생에너지 발전 출력의 변동성을 완화
2. FTM ESS : 잉여전력대응, 주파수변동대응
전력가격이 낮을 때 충전, 높을 때 방전하여 전력수급의 안정성을 높여 줌.
충방전을 통한 안정적 주파수 조정 및 예비력 비용을 절감.
3. BTM ESS : 잉여전력대응
경부하 시 충전, 최대부하 시 방전을 통해 전기요금을 절약하거나 전력거래 차익을 얻을 수 있음.
● Front of the Meter (FTM) : 전력 도매시장
전력 계량기(meter)의 앞쪽에 해당하는 영역으로, 전력망(Grid)측에 위치한 전력 시스템을 의미함.
주로 전력업체나 대규모 발전소, 유틸리티용(대용량) ESS, 송배전 시스템과 관련된 설비가 포함됨.
FTM 설비는 전력망 안정화 또는 대규모 전력공급을 목적으로 하며, 주로 유틸리티와 대규모 사업자가 관여함.
○ Front of the Meter 시스템
유틸리티 스케일 태양광 발전소, 풍력발전단지, 수력발전, 가스발전, 대용량 ESS, 원전, 그리드 매니지먼트 시스템(GMS) 등
● Behind the Meter (BTM) : 전력 소매시장
전력 계량기의 뒤쪽에 해당하는 영역으로, 소비자(가정, 상업용 시설, 공장 등)에서 전력을 생산하거나 소비하는 시스템을 의미함.
소비자가 직접 관리하거나 소유한 설비가 포함됨.
가정용 태양광 패널, 소규모 ESS, 전기차 충전기, 에너지관리시스템(EMS) 등
BTM 설비는 자가소비, 전력비용 절감, 에너지 자립을 목표로 하며, 개인 또는 소규모 사업자가 주도.
○ Behind the Meter 시스템
태양광 발전시스템, 풍력터빈, ESS, CHP(Combined Heat and Power)시스템, 전기차 충전소, 에너지관리시스템(EMS), 연료전지, 마이크로그리드, 지열발전 시스템, DR(Demand Response) 시스템, 스마트 어플리케이션 등
FTM과 BTM은 상호보완적으로 작동하며, 재생에너지 확대와 스마트그리드 기술발전으로 FTM과 BTM의 경계가 점차 융합(가상발전소)되고 있음.
https://www.power-sonic.com/blog/behind-the-meter-vs-front-of-the-meter/#:~:text=THE%2DMETER%20VS.-,FRONT%2DOF%2DTHE%2DMETER,towards%20more%20renewable%20energy%20sources.
※ 전력인프라로 완성될 전기의 시대 (삼정KPMG 경제연구원 발간) #1.
● 전력산업 밸류체인과 주요 인프라
전력산업 밸류체인은 전기가 생산되어 최종 이용자가 전기를 소비하기까지의 과정으로, 발전, 송전, 변전, 배전, 소비(최종 수요)의 다섯 단계로 구성됨.
발전단계에서 공공 및 민간 발전사는 원자력, 석탄화력, 가스복합, 수소, 신재생에너지(태양광, 풍력), 수력을 통해 전기를 만듦.
생산된 전기는 변전소로 수송되어 송전을 거침.
전력거래소에 따르면 협의의 송전이란 발전소에서 직접 연결된 배전용 변전소까지의 전력 수송을, 광의의 송전은 발전소에서 일반 가정까지의 전력수송을 의미함.
전기는 수송과정에서 최종 소비처에서 사용할 수 있는 전압으로 변환해주는 변전소를 거치게 되며 이때 거치는 변전소는 전압을 낮춰주는 강압 변전소임.
승압 변전소는 발전소에 위치해 송전 과정에서 전력 손실을 최소화하기 위해 전압을 올리는 역할을 함.
변전소를 거친 전기는 배전 단계를 통해 최종 수요처로 가며, 일반적으로 154kV변전소에서 소비자까지의 전력공급을 배전이라고 칭함.
전기는 단순히 전기를 많이 생산하는 것보다 생산된 전력을 손실 없이 최종 수요처까지 수송하고 이를 안전하고 원활하게 사용할 수 있는 인프라를 구축하는 것이 중요함.
이러한 인프라를 구성하기 위해 회전기와 정지기로 구분되는 전기기기와 전선이 우선적으로 필요함.
전기기기는 ‘회전력’을 중심으로 회전기와 정지기로 나눌 수 있음.
회전기는 전기적 시스템과 기계적 시스템 사이에서 상호 에너지를 변환시키는 기기로 발전기, 전동기 등이 있음.
발전기는 기계 에너지를 전기로 바꾸는 전기기기이며, 전동기는 전기를 기계적인 에너지로 변환하는 역할을 하며, 발전기의 보조기기를 작동시키거나 송전, 변전, 배전 단계에서 차단기 또는 배전반 내계기 등을 구동 시키는 등 전력망 전반에서 활용됨.
정지기는 전기적 시스템 간 상호 변환을 지원하는 기기로 교류 전력의 전압을 변화시키는 변압기, 교류에서 직류로 변환하는 정류기, 직류를 교류로 변환하는 인버터 등을 포함함.
변압기는 송전, 변전, 배전 단계에서 주로 사용되는데, 생산된 전력의 전압을 높여 수송 시 전력 손실을 최소화하는데도 사용되고, 최종 수요처 근방에 도착한 고전압 전력을 낮은 전압으로 강압할 때도 필요함.
정류기는 교류 전력을 직류로 변환할 때, 인버터는 직류 전력을 교류로 변환할 때 사용됨.
전선은 설치장소(가공, 지중, 해저), 전압(저압, 중압, 고압, 초고압), 최종수요산업(건설, 통신, 에너지 등) 등의 기준으로 구분할 수 있음.
송전단계에서 전력 손실을 예방하기 위해 초고압 또는 고압으로 전압을 높여 송전하기 때문에 초고압, 고압 케이블이 사용되며, 배전 단계에서는 최종수요처에서 사용될 수 있도록 전압을 낮추기 때문에 저압 케이블이 필요함.
● 전력산업 밸류체인과 주요 인프라
전력산업 밸류체인은 전기가 생산되어 최종 이용자가 전기를 소비하기까지의 과정으로, 발전, 송전, 변전, 배전, 소비(최종 수요)의 다섯 단계로 구성됨.
발전단계에서 공공 및 민간 발전사는 원자력, 석탄화력, 가스복합, 수소, 신재생에너지(태양광, 풍력), 수력을 통해 전기를 만듦.
생산된 전기는 변전소로 수송되어 송전을 거침.
전력거래소에 따르면 협의의 송전이란 발전소에서 직접 연결된 배전용 변전소까지의 전력 수송을, 광의의 송전은 발전소에서 일반 가정까지의 전력수송을 의미함.
전기는 수송과정에서 최종 소비처에서 사용할 수 있는 전압으로 변환해주는 변전소를 거치게 되며 이때 거치는 변전소는 전압을 낮춰주는 강압 변전소임.
승압 변전소는 발전소에 위치해 송전 과정에서 전력 손실을 최소화하기 위해 전압을 올리는 역할을 함.
변전소를 거친 전기는 배전 단계를 통해 최종 수요처로 가며, 일반적으로 154kV변전소에서 소비자까지의 전력공급을 배전이라고 칭함.
전기는 단순히 전기를 많이 생산하는 것보다 생산된 전력을 손실 없이 최종 수요처까지 수송하고 이를 안전하고 원활하게 사용할 수 있는 인프라를 구축하는 것이 중요함.
이러한 인프라를 구성하기 위해 회전기와 정지기로 구분되는 전기기기와 전선이 우선적으로 필요함.
전기기기는 ‘회전력’을 중심으로 회전기와 정지기로 나눌 수 있음.
회전기는 전기적 시스템과 기계적 시스템 사이에서 상호 에너지를 변환시키는 기기로 발전기, 전동기 등이 있음.
발전기는 기계 에너지를 전기로 바꾸는 전기기기이며, 전동기는 전기를 기계적인 에너지로 변환하는 역할을 하며, 발전기의 보조기기를 작동시키거나 송전, 변전, 배전 단계에서 차단기 또는 배전반 내계기 등을 구동 시키는 등 전력망 전반에서 활용됨.
정지기는 전기적 시스템 간 상호 변환을 지원하는 기기로 교류 전력의 전압을 변화시키는 변압기, 교류에서 직류로 변환하는 정류기, 직류를 교류로 변환하는 인버터 등을 포함함.
변압기는 송전, 변전, 배전 단계에서 주로 사용되는데, 생산된 전력의 전압을 높여 수송 시 전력 손실을 최소화하는데도 사용되고, 최종 수요처 근방에 도착한 고전압 전력을 낮은 전압으로 강압할 때도 필요함.
정류기는 교류 전력을 직류로 변환할 때, 인버터는 직류 전력을 교류로 변환할 때 사용됨.
전선은 설치장소(가공, 지중, 해저), 전압(저압, 중압, 고압, 초고압), 최종수요산업(건설, 통신, 에너지 등) 등의 기준으로 구분할 수 있음.
송전단계에서 전력 손실을 예방하기 위해 초고압 또는 고압으로 전압을 높여 송전하기 때문에 초고압, 고압 케이블이 사용되며, 배전 단계에서는 최종수요처에서 사용될 수 있도록 전압을 낮추기 때문에 저압 케이블이 필요함.
※ 전력인프라로 완성될 전기의 시대 (삼정KPMG 경제연구원 발간) #2.
● 미래는 전기의 시대
IEA의 ‘Electricity 2025’에 따르면, 2024년 글로벌 전기 수요는 4.3% 성장하였고, 2027년까지 CARG로 약 4%의 성장률을 보일 것으로 전망.
향후 3년 동안 글로벌 전기수요는 3,500TWh까지 증가할 것으로 예상하고 있는데 이는 인류 역사상 유례없이 높은 수준의 증가임.
국제재생에너지기구(IRENA)는 ‘World Energy Transition Outlook 2024’에서 2050년 최종 에너지 수요 중 전기 비중을 ‘각 국이 발표한 정책 수준’에서 28%, ‘지구 평균 기온 상승분을 1.5도 내로 제한’하는 시나리오에서는 52%까지 오를 것으로 예상하고 있음.
즉, 화석연료 대신 신재생에너지 중심으로 전기화가 이뤄져야 기후위기 대응 정책이 실효성을 가질 수 있다는 것을 의미.
전망 기관, 시나리오에 상관없이 전기 수요의 증가는 일관된 전망으로 미래는 전기의 시대라 할 수 있음.
● 탄소 감축, AI활용 니즈로 인한 전력수요 폭증
발전(전기, 열 생산)이 전기를 생산, 공급하는 분야라면, 전기의 최종 수요부문은 크게 산업, 수송, 건물로 구분될 수 있음.
앞으로 산업, 수송, 건물 분야에서 필요 전력량은 가파르게 증가할 전망.
1. 탄소 감축 필요성의 강화되며 최종 에너지 수요(산업, 수송, 건물)에서 전기의 중요성이 높아짐.
○ 산업분야
에너지 집약적인 제조업을 중심으로 한 산업 분야는 이산화탄소 배출량이 높음. 철강, 기초화학물질, 시멘트, 석유 정제, 반도체 제조 등 제품 생산에 막대한 에너지가 필요한 분야가 여기에 속함.
환경부가 발표한 2023 국가 온실가스 배출량 통계에 따르면, 산업분야 온실가스 배출량 비중은 38%로 수송, 건물분야 보다 높음.
탄소감축을 위해서는 산업분야에서 신재생에너지를 중심으로 한 전기화가 수반되어야 하며, 이는 전력 수요 증가로 이어짐.
○ 수송분야
수송분야에서는 탄소 감춤을 위해 내연차 대신 전기차가 부상하고 있어, 전기차 및 충전 인프라가 증가하며 전력 수요가 높아지고 있음.
IEA는 전기차와 충전 인프라에 필요한 전력규모를 ‘The Stated Policies Scenario’에서 2025년 280Twh, 2030년 974Twh, 2035년 2,110Twh 수준으로, ‘The Announced Policies Scenario’ 에서는 2025년 285Twh, 2030년 1,130Twh, 2035년 2,540Twh 수준으로 전망하고 있음.
○ 건물(냉난방) 분야
건물 분야에서는 온실가스 배출량을 줄이기 위해 Power to Heat(P2H) 방법의 히트펌프를 냉난방 시스템에 사용하며 전력 수요가 증가하게 됨.
히트펌프는 기존 가스보일러 등 화석연료 기반 설비 및 에어컨을 대체할 수 있음.
MarketsandMarkets에 따르면, 글로벌 히트펌프 시장 규모는 2024년 약 900억 달러에서 2029년 1,570억달러(CARG 11.8%)로 성장할 것으로 전망하고 있음.
IEA ‘World Energy Outlook 2024’에 따르면 2023년 히트펌프는 글로벌 주거용 난방기기 판매량 중 12%의 비중을 차지하였으며, 2035년에는 이 수치가 3배 이상 확대될 것으로 전망하고 있음.
2. AI 활용도가 증대되면서 AI운영을 위해 기존보다 더 많은 전력이 필요해 졌음.
IEA의 ‘Electricity 2025’에 따르면, 미국 내 데이터센터로 인한 전력소비량은 2014년 60Twh 수준에서 2023년 176Twh, 2028년 325 – 580Twh까지 확대될 전망.
미국 내 데이터센터 전력 소비량이 미국 전체 전력 소비량에서 차지하는 비율이 2023년 4.4%에서 2028년 6.7% - 12%까지 증가할 것으로 예상.
데이터센터 전력 소비 비중의 확대는 생성형 AI로 인해 필요 전력량이 크게 증가했기 때문.
미국 전력연구소(EPRI)에 따르면, 생성형 AI인 ChatGPT의 검색은 구글 검색 대비 약 10배의 전력이 더 필요함. 구글에서 검색 시 사용되는 전력은 0.3Wh 수준이지만, ChatGPT에서는 2.9wh 수준의 전력이 사용됨.
생성형 AI검색이 웹 검색과 통합될 경우 구글 검색보다 약 30배 전력 소모량이 높아짐.
구글의 AI 기능이 구글 검색에 통합된다면, 검색 당 전력 소모량은 6.9 – 8.9Wh로 ChatGPT보다 3배이상 높아질 수 있음.
하이퍼스케일 데이터센터는 대규모 워크로드에 맞게 최적의 네트워크 인프라, 효율적인 네트워크 연결기능, 대기 시간 최소화 등을 만족하는 데이터 센터임.
일반적으로 10만대의 서버를 초고속 네트워크로 운영하기 때문에 인공지능, 대규모 데이터 분석 등에 활용도가 높음.
하이퍼스케일 데이터센터의 증가는 많은 수의 서버 운영을 의미하는 만큼 각 데이터센터에서의 전력 수요도 계속해서 증가할 것임.
● 국내 전력 수요 전망
제 11차 전력수급기본계획에 따르면, 한국의 2038년 전력수요(하계 피크전력 기준) 129.3GW로 전망됨. 이는 2023년 98.3GW대비 31.5% 증가한 수치임.
이는 경제성장, 기후변화, 산업구조 및 인구변화전망을 토대로 반도체 클러스터 조성 등 첨단산업에서의 전력수요 증가, AI확대에 따른 데이터센터 시장의 성장, 산업 및 수송부문에서 탈탄소화를 위해 화석연료에서 무탄소 전원 중심의 전기화 수요까지 반영하고 있음.
● 미래는 전기의 시대
IEA의 ‘Electricity 2025’에 따르면, 2024년 글로벌 전기 수요는 4.3% 성장하였고, 2027년까지 CARG로 약 4%의 성장률을 보일 것으로 전망.
향후 3년 동안 글로벌 전기수요는 3,500TWh까지 증가할 것으로 예상하고 있는데 이는 인류 역사상 유례없이 높은 수준의 증가임.
국제재생에너지기구(IRENA)는 ‘World Energy Transition Outlook 2024’에서 2050년 최종 에너지 수요 중 전기 비중을 ‘각 국이 발표한 정책 수준’에서 28%, ‘지구 평균 기온 상승분을 1.5도 내로 제한’하는 시나리오에서는 52%까지 오를 것으로 예상하고 있음.
즉, 화석연료 대신 신재생에너지 중심으로 전기화가 이뤄져야 기후위기 대응 정책이 실효성을 가질 수 있다는 것을 의미.
전망 기관, 시나리오에 상관없이 전기 수요의 증가는 일관된 전망으로 미래는 전기의 시대라 할 수 있음.
● 탄소 감축, AI활용 니즈로 인한 전력수요 폭증
발전(전기, 열 생산)이 전기를 생산, 공급하는 분야라면, 전기의 최종 수요부문은 크게 산업, 수송, 건물로 구분될 수 있음.
앞으로 산업, 수송, 건물 분야에서 필요 전력량은 가파르게 증가할 전망.
1. 탄소 감축 필요성의 강화되며 최종 에너지 수요(산업, 수송, 건물)에서 전기의 중요성이 높아짐.
○ 산업분야
에너지 집약적인 제조업을 중심으로 한 산업 분야는 이산화탄소 배출량이 높음. 철강, 기초화학물질, 시멘트, 석유 정제, 반도체 제조 등 제품 생산에 막대한 에너지가 필요한 분야가 여기에 속함.
환경부가 발표한 2023 국가 온실가스 배출량 통계에 따르면, 산업분야 온실가스 배출량 비중은 38%로 수송, 건물분야 보다 높음.
탄소감축을 위해서는 산업분야에서 신재생에너지를 중심으로 한 전기화가 수반되어야 하며, 이는 전력 수요 증가로 이어짐.
○ 수송분야
수송분야에서는 탄소 감춤을 위해 내연차 대신 전기차가 부상하고 있어, 전기차 및 충전 인프라가 증가하며 전력 수요가 높아지고 있음.
IEA는 전기차와 충전 인프라에 필요한 전력규모를 ‘The Stated Policies Scenario’에서 2025년 280Twh, 2030년 974Twh, 2035년 2,110Twh 수준으로, ‘The Announced Policies Scenario’ 에서는 2025년 285Twh, 2030년 1,130Twh, 2035년 2,540Twh 수준으로 전망하고 있음.
○ 건물(냉난방) 분야
건물 분야에서는 온실가스 배출량을 줄이기 위해 Power to Heat(P2H) 방법의 히트펌프를 냉난방 시스템에 사용하며 전력 수요가 증가하게 됨.
히트펌프는 기존 가스보일러 등 화석연료 기반 설비 및 에어컨을 대체할 수 있음.
MarketsandMarkets에 따르면, 글로벌 히트펌프 시장 규모는 2024년 약 900억 달러에서 2029년 1,570억달러(CARG 11.8%)로 성장할 것으로 전망하고 있음.
IEA ‘World Energy Outlook 2024’에 따르면 2023년 히트펌프는 글로벌 주거용 난방기기 판매량 중 12%의 비중을 차지하였으며, 2035년에는 이 수치가 3배 이상 확대될 것으로 전망하고 있음.
2. AI 활용도가 증대되면서 AI운영을 위해 기존보다 더 많은 전력이 필요해 졌음.
IEA의 ‘Electricity 2025’에 따르면, 미국 내 데이터센터로 인한 전력소비량은 2014년 60Twh 수준에서 2023년 176Twh, 2028년 325 – 580Twh까지 확대될 전망.
미국 내 데이터센터 전력 소비량이 미국 전체 전력 소비량에서 차지하는 비율이 2023년 4.4%에서 2028년 6.7% - 12%까지 증가할 것으로 예상.
데이터센터 전력 소비 비중의 확대는 생성형 AI로 인해 필요 전력량이 크게 증가했기 때문.
미국 전력연구소(EPRI)에 따르면, 생성형 AI인 ChatGPT의 검색은 구글 검색 대비 약 10배의 전력이 더 필요함. 구글에서 검색 시 사용되는 전력은 0.3Wh 수준이지만, ChatGPT에서는 2.9wh 수준의 전력이 사용됨.
생성형 AI검색이 웹 검색과 통합될 경우 구글 검색보다 약 30배 전력 소모량이 높아짐.
구글의 AI 기능이 구글 검색에 통합된다면, 검색 당 전력 소모량은 6.9 – 8.9Wh로 ChatGPT보다 3배이상 높아질 수 있음.
하이퍼스케일 데이터센터는 대규모 워크로드에 맞게 최적의 네트워크 인프라, 효율적인 네트워크 연결기능, 대기 시간 최소화 등을 만족하는 데이터 센터임.
일반적으로 10만대의 서버를 초고속 네트워크로 운영하기 때문에 인공지능, 대규모 데이터 분석 등에 활용도가 높음.
하이퍼스케일 데이터센터의 증가는 많은 수의 서버 운영을 의미하는 만큼 각 데이터센터에서의 전력 수요도 계속해서 증가할 것임.
● 국내 전력 수요 전망
제 11차 전력수급기본계획에 따르면, 한국의 2038년 전력수요(하계 피크전력 기준) 129.3GW로 전망됨. 이는 2023년 98.3GW대비 31.5% 증가한 수치임.
이는 경제성장, 기후변화, 산업구조 및 인구변화전망을 토대로 반도체 클러스터 조성 등 첨단산업에서의 전력수요 증가, AI확대에 따른 데이터센터 시장의 성장, 산업 및 수송부문에서 탈탄소화를 위해 화석연료에서 무탄소 전원 중심의 전기화 수요까지 반영하고 있음.
※ 전력인프라로 완성될 전기의 시대 (삼정KPMG 경제연구원 발간) #3.
● 발전 : 신재생에너지 발전 비중 증가, 그리드 약화 가능성 부각 (해결책은 ESS)
탄소중립의 필요성이 강화되면서 저탄소, 무탄소 발전원인 태양광 및 풍력을 중심으로 한 신재생에너지의 발전량과 발전 비중이 높아졌음.
IEA에 따르면, 글로벌 신재생에너지 발전량은 2023년 8,969Twh, 2024년 9,848Twh였으며,
이 수치는 2025년 11,067Twh, 2026년 12,164Twh, 2027년 13,250Twh로 증가할 것으로 전망됨.
글로벌 신재생에너지 발전량은 2023년부터 2027년까지 CARG 10.2%로 빠르게 성장하고 있음.
국내의 경우도, 확정된 제11차 전력수급기본계획에 따르면, 신재생에너지 발전량이 2023년 56.6Twh에서 2030년에는 139.6Twh로 증가할 것임. 발전량 내 비중으로 2023년 발전비중 9.6%에서 2030년 21.7%로 크게 활대 될 것.
○ 변동성 신재생에너지 확대에 따른 전력계통의 부담 증가
신재생에너지 발전량 증가는 전력계통에 안정적인 전력공급을 저해할 가능성이 있음.
안정적인 전력공급을 위해 전력계통의 신뢰도, 적정성, 안전성 확보가 필수적임.
신뢰도는 전력계통을 구성하는 제반설비(발전, 송배전, 변전) 및 운영체계 등이 주어진 조건에서 의도된 기능을 적정하게 수행할 수 있는 정도를 말함.
적정성은 정상상태 또는 고장 발생시 소비자가 필요로 하는 전력수요를 공급해줄 수 있는 능력.
안정성은 예기치 못한 비정상 고장 시 계통이 붕괴되지 않고 견딜 수 있는 내구성을 의미.
태양광과 풍력은 변동성 재생에너지로 석탄화력, 원자력 같은 기존 발전원과 다른 특징을 가지고 있음.
변동성, 불확실성, 낮은 관성으로 인한 예비력 확보가 필요함.
변동성은 현재 시점 대비 미래 시점에서 변화하는 정도를 의미.
불확실성은 특정한 미래 시점에서 나타난 값이 예측치를 벗어난 정도.
낮은 관성으로 인한 예비력 확보는 변동성 재생에너지가 기존 발전원보다 관성이 낮아 일정한 주파수 유지가 어렵고, 전압의 변동폭이 높아지므로 전기 수급을 맞추려면 예비력을 갖추는 것이 필요.
변동성 재생에너지는 전력계통의 안정적인 전력공급을 위해 반드시 갖춰야 할 신뢰도, 적정성, 안전성 측면에서 부담으로 작용할 수 있어 그리드의 약화 가능성을 높일 수 있음.
● 발전방식별, 인버터 기반 전원별 주요 특성으로 본 변동성 재생에너지의 낮은 관성
원자력과 석탄화력 등 연료를 연소하여 증기로 회전체의 터빈을 돌려 전기를 생산하는 발전기들은 관성(Inertia) 에너지를 포함하고 있음.
관성은 주로 운동의 상태를 유지하려는 경향으로, 회전체의 터빈이 움직일 때 계속 회전력을 유지하고자 하는 힘이 관성임.
반면, 태양광과 풍력의 발전방식에는 관성이 없거나 약화되어 있음.
태양광 발전은 태양광 모듈을 통해 빛을 모아 직류로 전기를 생산하고, 풍력발전은 블레이드의 회전을 통해 기계 에너지를 전기로 바꾸기 때문에 회전체가 없음.
○ 관성의 전력계통에서의 역할
관성은 주파수(진동이나 파동 현상에서 1초 동안 똑 같은 상태가 반복되는 횟수)를 일정하게 유지함으로써 전압도 일정시간 단위로 변화하는 상태를 지속하게 해 줌.
이는 항상 전기의 수요와 공급이 맞아야 하는 전력계통 특성상 중요한 요인임.
하지만 변동성 재생에너지는 관성이 낮거나 없기 때문에 전력수급 불균형을 초래할 가능성이 높고, 주파수 및 전압 변동에 기민한 대응이 어려워 짧은 시간 내 부하 상승 또는 하락 시 사고로 이어질 가능성이 높음.
● 발전 : 신재생에너지 발전 비중 증가, 그리드 약화 가능성 부각 (해결책은 ESS)
탄소중립의 필요성이 강화되면서 저탄소, 무탄소 발전원인 태양광 및 풍력을 중심으로 한 신재생에너지의 발전량과 발전 비중이 높아졌음.
IEA에 따르면, 글로벌 신재생에너지 발전량은 2023년 8,969Twh, 2024년 9,848Twh였으며,
이 수치는 2025년 11,067Twh, 2026년 12,164Twh, 2027년 13,250Twh로 증가할 것으로 전망됨.
글로벌 신재생에너지 발전량은 2023년부터 2027년까지 CARG 10.2%로 빠르게 성장하고 있음.
국내의 경우도, 확정된 제11차 전력수급기본계획에 따르면, 신재생에너지 발전량이 2023년 56.6Twh에서 2030년에는 139.6Twh로 증가할 것임. 발전량 내 비중으로 2023년 발전비중 9.6%에서 2030년 21.7%로 크게 활대 될 것.
○ 변동성 신재생에너지 확대에 따른 전력계통의 부담 증가
신재생에너지 발전량 증가는 전력계통에 안정적인 전력공급을 저해할 가능성이 있음.
안정적인 전력공급을 위해 전력계통의 신뢰도, 적정성, 안전성 확보가 필수적임.
신뢰도는 전력계통을 구성하는 제반설비(발전, 송배전, 변전) 및 운영체계 등이 주어진 조건에서 의도된 기능을 적정하게 수행할 수 있는 정도를 말함.
적정성은 정상상태 또는 고장 발생시 소비자가 필요로 하는 전력수요를 공급해줄 수 있는 능력.
안정성은 예기치 못한 비정상 고장 시 계통이 붕괴되지 않고 견딜 수 있는 내구성을 의미.
태양광과 풍력은 변동성 재생에너지로 석탄화력, 원자력 같은 기존 발전원과 다른 특징을 가지고 있음.
변동성, 불확실성, 낮은 관성으로 인한 예비력 확보가 필요함.
변동성은 현재 시점 대비 미래 시점에서 변화하는 정도를 의미.
불확실성은 특정한 미래 시점에서 나타난 값이 예측치를 벗어난 정도.
낮은 관성으로 인한 예비력 확보는 변동성 재생에너지가 기존 발전원보다 관성이 낮아 일정한 주파수 유지가 어렵고, 전압의 변동폭이 높아지므로 전기 수급을 맞추려면 예비력을 갖추는 것이 필요.
변동성 재생에너지는 전력계통의 안정적인 전력공급을 위해 반드시 갖춰야 할 신뢰도, 적정성, 안전성 측면에서 부담으로 작용할 수 있어 그리드의 약화 가능성을 높일 수 있음.
● 발전방식별, 인버터 기반 전원별 주요 특성으로 본 변동성 재생에너지의 낮은 관성
원자력과 석탄화력 등 연료를 연소하여 증기로 회전체의 터빈을 돌려 전기를 생산하는 발전기들은 관성(Inertia) 에너지를 포함하고 있음.
관성은 주로 운동의 상태를 유지하려는 경향으로, 회전체의 터빈이 움직일 때 계속 회전력을 유지하고자 하는 힘이 관성임.
반면, 태양광과 풍력의 발전방식에는 관성이 없거나 약화되어 있음.
태양광 발전은 태양광 모듈을 통해 빛을 모아 직류로 전기를 생산하고, 풍력발전은 블레이드의 회전을 통해 기계 에너지를 전기로 바꾸기 때문에 회전체가 없음.
○ 관성의 전력계통에서의 역할
관성은 주파수(진동이나 파동 현상에서 1초 동안 똑 같은 상태가 반복되는 횟수)를 일정하게 유지함으로써 전압도 일정시간 단위로 변화하는 상태를 지속하게 해 줌.
이는 항상 전기의 수요와 공급이 맞아야 하는 전력계통 특성상 중요한 요인임.
하지만 변동성 재생에너지는 관성이 낮거나 없기 때문에 전력수급 불균형을 초래할 가능성이 높고, 주파수 및 전압 변동에 기민한 대응이 어려워 짧은 시간 내 부하 상승 또는 하락 시 사고로 이어질 가능성이 높음.
※ 전력인프라로 완성될 전기의 시대 (삼정KPMG 경제연구원 발간) #4.
● 송배전 : 발전량 대비 송배전망 부족 심화 및 노후화
○ 송배전망 부족 : 인프라확충 속도를 늦추는 송배전망 투자부족 이슈
재생에너지, 원자력, 저탄소 발전 등을 중심으로 발전용량은 증가했지만, 송배전망 분야 투자는 정체되어 있었음. 즉, 재생에너지를 통한 전기 생산에만 집중하였고, 전력계통 연계 분야에서의 투자는 낮았음을 의미.
재생에너지 프로젝트 대기열 현황을 보면, 송배전망 부족이 전력수요 대응에 저해 요인임을 알 수 있음.
IEA에 따르면, 2024년 9월 기준 글로벌 재생에너지 프로젝트 대기열은 태양광 1,800GW, 풍력은 1,080GW의 프로젝트가 전력계통에 연계되지 못하고 있음.
○ 송배전망 부족 : 전력망 효율성을 낮추는 송배전망 유연성 부족
재생에너지를 중심으로 발전량이 늘어나면 송배전망을 비롯한 전력계통의 유연성 확보가 필요함.
계통 유연성은 전력 수급의 변동성, 불확실성을 안정적으로 관리할 수 있는 계통의 능력을 의미.
변동성 재생에너지 증가는 기존의 구축된 송배전망의 경직성을 더욱 두드러지게 만들었음.
특히 신재생에너지 발전이 활발한 지역은 해당 지역에서 생산된 에너지가 다 소비되지 못하는 상황이 발생하므로 인근 수요처로 남는 전력을 전송해야 하는 일이 많아지면서 유연성 송배전망 구축 필요성이 더욱 커졌음.
전력자립을 이룬 지역에서는 그렇지 못한 지역으로 잉여전력을 보내야 하고, 전력자원을 이루지 못한 지역에서는 전력자립을 이룬 지역으로부터 전력을 공급받아야 하기에 송배전망의 유연성은 양방향성을 띔.
만약 송배전망 유연성이 확보되지 못하면 발전소의 가동을 강제로 차단하는 ‘출력제어’가 필요함.
송배전 단계에서 유연성을 확보하기 위해서는 국가 간 계통 및 시장 연계, HVDC(초고압 직류송전), 유연송전시스템(FACTS, Flexible AC Transmission System) 등의 새로운 송전 기술을 도입하면서 돌파구를 마련해야 함.
○ 송배전망 노후화 : 미국, 유럽 등 선진국 중심으로 노후화 부각
기존 송배전망 인프라의 노후화 또한 전기수요 대응을 위한 이슈임.
송배전 케이블 유형별 수명을 살펴보면, 지하, 해저 케이블은 약 40 – 50년, 철탑 등 지지물을 거쳐 공중으로 높이 설치하는 가공 케이블 (Overhead Line)은 약 50 – 60년임.
전기화를 일찍 시작한 미국, 유럽, 일본 같은 선진국에서는 교체 수요가 높음.
선진국은 사용가능 햇수가 20년이 초과된 노후 케이블이 절반 이상을 차지하고 있음.
미국은 전력망 주요 인프라의 심각한 노후화로 신규 발전 프로젝트가 전력망에 연결되기까지 최소 4 - 5년이 소요되는 문제를 겪고 있음.
미국은 대형 변압기와 송전선 노후화가 주요 이슈임.
미국 내 설치된 송전선의 70%는 최소 25년 전에 설치되었어, 대부분의 송전선은 교체 대상이라 봐도 됨.
● 송배전 : 발전량 대비 송배전망 부족 심화 및 노후화
○ 송배전망 부족 : 인프라확충 속도를 늦추는 송배전망 투자부족 이슈
재생에너지, 원자력, 저탄소 발전 등을 중심으로 발전용량은 증가했지만, 송배전망 분야 투자는 정체되어 있었음. 즉, 재생에너지를 통한 전기 생산에만 집중하였고, 전력계통 연계 분야에서의 투자는 낮았음을 의미.
재생에너지 프로젝트 대기열 현황을 보면, 송배전망 부족이 전력수요 대응에 저해 요인임을 알 수 있음.
IEA에 따르면, 2024년 9월 기준 글로벌 재생에너지 프로젝트 대기열은 태양광 1,800GW, 풍력은 1,080GW의 프로젝트가 전력계통에 연계되지 못하고 있음.
○ 송배전망 부족 : 전력망 효율성을 낮추는 송배전망 유연성 부족
재생에너지를 중심으로 발전량이 늘어나면 송배전망을 비롯한 전력계통의 유연성 확보가 필요함.
계통 유연성은 전력 수급의 변동성, 불확실성을 안정적으로 관리할 수 있는 계통의 능력을 의미.
변동성 재생에너지 증가는 기존의 구축된 송배전망의 경직성을 더욱 두드러지게 만들었음.
특히 신재생에너지 발전이 활발한 지역은 해당 지역에서 생산된 에너지가 다 소비되지 못하는 상황이 발생하므로 인근 수요처로 남는 전력을 전송해야 하는 일이 많아지면서 유연성 송배전망 구축 필요성이 더욱 커졌음.
전력자립을 이룬 지역에서는 그렇지 못한 지역으로 잉여전력을 보내야 하고, 전력자원을 이루지 못한 지역에서는 전력자립을 이룬 지역으로부터 전력을 공급받아야 하기에 송배전망의 유연성은 양방향성을 띔.
만약 송배전망 유연성이 확보되지 못하면 발전소의 가동을 강제로 차단하는 ‘출력제어’가 필요함.
송배전 단계에서 유연성을 확보하기 위해서는 국가 간 계통 및 시장 연계, HVDC(초고압 직류송전), 유연송전시스템(FACTS, Flexible AC Transmission System) 등의 새로운 송전 기술을 도입하면서 돌파구를 마련해야 함.
○ 송배전망 노후화 : 미국, 유럽 등 선진국 중심으로 노후화 부각
기존 송배전망 인프라의 노후화 또한 전기수요 대응을 위한 이슈임.
송배전 케이블 유형별 수명을 살펴보면, 지하, 해저 케이블은 약 40 – 50년, 철탑 등 지지물을 거쳐 공중으로 높이 설치하는 가공 케이블 (Overhead Line)은 약 50 – 60년임.
전기화를 일찍 시작한 미국, 유럽, 일본 같은 선진국에서는 교체 수요가 높음.
선진국은 사용가능 햇수가 20년이 초과된 노후 케이블이 절반 이상을 차지하고 있음.
미국은 전력망 주요 인프라의 심각한 노후화로 신규 발전 프로젝트가 전력망에 연결되기까지 최소 4 - 5년이 소요되는 문제를 겪고 있음.
미국은 대형 변압기와 송전선 노후화가 주요 이슈임.
미국 내 설치된 송전선의 70%는 최소 25년 전에 설치되었어, 대부분의 송전선은 교체 대상이라 봐도 됨.
※ 전력인프라로 완성될 전기의 시대 (삼정KPMG 경제연구원 발간) #5.
● 변전 : 대형 변압기 리드타임, 배전 변압기 리드타임 및 가격 상승
변전은 전기를 발전소부터 소비처까지 수송할 때 적당한 전압으로 바꾸는 과정을 의미.
변전은 전기 수송과정에서 여러 차례 이뤄지는데, 발전소에서 송전할 때 전기 손실을 줄이기 위해 전압을 올리는 승압 과정, 고압 전기를 부하가 적절하게 사용할 수 있다록 전압을 내리는 강압 과정에서 변전을 함.
변전소를 구성하는 주요 기기는 변압기, 조상 설비(무효전력을 조정하는 설비), 개폐기(회로를 열고 닫을 수 있게 만드는 전기기기), 계기용 변성기(전압 또는 전류 레벨을 분리하거나 변환하는데 사용되는 고정밀 등급 전기기기), 계통 사고를 대비한 보호 계전기, 차단기, 배전반 등 다양한 기기들이 포함됨.
변전소의 핵심설비는 변압기이며, 변압기는 전력 변압기(Power Transformer), 배전 변압기(Distribution Transformer)로 나뉠 수 있음.
전력변압기는 승압과 강압을 모두 지원하는 변압기로 장거리 송전 시 전력 손실을 최소화하기 위한 초고압 변압기부터 최종 소비처에서 전력을 사용할 수 있는 저전압 변압기까지 포함함.
교류 전력을 송전하고 배전함에 있어 5가지 수준의 전압이 주로 사용됨.
1) UHV (Ultra High Voltage) : 1,100kV이상
2) EHV (Extra-High Voltage) : 345 – 765kV
3) HV (High Voltage) : 115 – 230kV
4) MV (Medium Voltage) : 34.5 – 115kV
5) 배전전압 (Distribution Voltage)
변압기의 특성과 전압을 이해하기 위해서는 정격용량(Capacity Rating) 단위인 VA(Voltage-Amperes)를 알아야 함.
정격용량은 변압기가 정상적으로 작동할 때 출력단에서 제공할 수 있는 안정적인 전력 용량을 말함.
정격 용량별 변압기 구분
1) 대형 변압기 (LPT, Large Power Transformer) : 100MVA 이상의 정격용량을 지니며, 입출력 전압 중 높은 쪽의 전압이 115kV이상의 특징을 지님.
대형변압기는 MV, HV, EHV, UHV의 송전시스템에서 사용됨.
2) 배전 변압기 : 5kVA – 5MVA사이 정격 용량을 지니며, 입출력 전압 중 높은 쪽의 전압이 35kV 이하인 변압기.
배전 변압기는 비교적 짧은 거리에서 전력을 원활하고 안전하게 보내는데 필요함.
● 변전 : 대형 변압기 리드타임, 배전 변압기 리드타임 및 가격 상승
변전은 전기를 발전소부터 소비처까지 수송할 때 적당한 전압으로 바꾸는 과정을 의미.
변전은 전기 수송과정에서 여러 차례 이뤄지는데, 발전소에서 송전할 때 전기 손실을 줄이기 위해 전압을 올리는 승압 과정, 고압 전기를 부하가 적절하게 사용할 수 있다록 전압을 내리는 강압 과정에서 변전을 함.
변전소를 구성하는 주요 기기는 변압기, 조상 설비(무효전력을 조정하는 설비), 개폐기(회로를 열고 닫을 수 있게 만드는 전기기기), 계기용 변성기(전압 또는 전류 레벨을 분리하거나 변환하는데 사용되는 고정밀 등급 전기기기), 계통 사고를 대비한 보호 계전기, 차단기, 배전반 등 다양한 기기들이 포함됨.
변전소의 핵심설비는 변압기이며, 변압기는 전력 변압기(Power Transformer), 배전 변압기(Distribution Transformer)로 나뉠 수 있음.
전력변압기는 승압과 강압을 모두 지원하는 변압기로 장거리 송전 시 전력 손실을 최소화하기 위한 초고압 변압기부터 최종 소비처에서 전력을 사용할 수 있는 저전압 변압기까지 포함함.
교류 전력을 송전하고 배전함에 있어 5가지 수준의 전압이 주로 사용됨.
1) UHV (Ultra High Voltage) : 1,100kV이상
2) EHV (Extra-High Voltage) : 345 – 765kV
3) HV (High Voltage) : 115 – 230kV
4) MV (Medium Voltage) : 34.5 – 115kV
5) 배전전압 (Distribution Voltage)
변압기의 특성과 전압을 이해하기 위해서는 정격용량(Capacity Rating) 단위인 VA(Voltage-Amperes)를 알아야 함.
정격용량은 변압기가 정상적으로 작동할 때 출력단에서 제공할 수 있는 안정적인 전력 용량을 말함.
정격 용량별 변압기 구분
1) 대형 변압기 (LPT, Large Power Transformer) : 100MVA 이상의 정격용량을 지니며, 입출력 전압 중 높은 쪽의 전압이 115kV이상의 특징을 지님.
대형변압기는 MV, HV, EHV, UHV의 송전시스템에서 사용됨.
2) 배전 변압기 : 5kVA – 5MVA사이 정격 용량을 지니며, 입출력 전압 중 높은 쪽의 전압이 35kV 이하인 변압기.
배전 변압기는 비교적 짧은 거리에서 전력을 원활하고 안전하게 보내는데 필요함.