전력거래소, 신재생 출력 예측 시스템 개발

아주경제 신희강 기자= 한국전력거래소(이사장 남호기)가 풍력∙태양광 발전 계통운영의 새로운 길을 개척했다.

전력거래소는 개발기관인 에코브레인과 실시간 계통운영에 적용 가능한 '실시간 풍력 및 태양광 출력 예측 시스템'을 개발했다고 12일 밝혔다.

이번에 개발된 시스템은 제주 스마트그리드 실증단지 내 통합운영센터(TOC)에서 운영하기 위한 목적으로 지난 2010년 5월 개발에 착수했다. 이후 11월 G20 정상회담 기간에 맞춰 1차 시스템을 개발한 뒤 현장 모의운영, 세부 튜닝 등을 거쳐 지난해 말 개발·완료했다.

또한 시스템은 3차원 기상예측모델과 특정 단지의 과거 실적 및 발전설비 특성을 고려한 통계모델을 기반으로 개발됐다. 이에 따라 향후 6시간까지의 5분 단위(10분 주기 갱신)의 단기예측과 향후 48시간까지의 1시간 단위(1시간 주기 갱신)의 중기예측 정보를 제공한다. 출력 예측 정보와 함께 불확실도 등 다양한 추가 정보도 함께 제공한다.

특히 시스템을 10개월간 테스트한 결과, 발전량 예측 오차율(%) 기준으로 6시간 전 예측은 15.7%, 24시간 전 예측은 17.0%의 성능을 보였다. 현재 유럽 등 선진국 기술 수준이 24시간 전 예측 오차율 10~20%인점을 감안할때, 실용화 가능성이 높은 셈이다.

전력거래소는 이번 기술 개발로, 그간 풍력과 태양광의 불확실한 출력특성으로 인한 문제점이 크게 해소될 것으로 내다봤다. 이를 통해 향후 입찰, 발전계획 및 예비력 운용 등 운영비용 절감 효과와 더불어 신재생 자원의 안정적인 계통연계와 시장참여가 가능할 것으로 기대했다.

실제 유럽과 미국 등 풍력 선진국의 운영 실적 결과에 따르면 실시간 풍력 예측 정보를 활용할 경우 경제효과가 높은 것으로 조사됐다. 풍력 예측 시스템을 활용할 시 전력계통 운영 비용은 약 4~7€/MWh, 전력시장에서는 약 5~10€/MWh의 경제효과가 있는 것으로 조사됐기 때문이다.

때문에 이번 시스템으로 인한 국내 경제효과는 2020년에는 약 900억원, 2030년에는 1800억원에 달할 것으로 전력거래소는 전망했다.

전력거래소 관계자는 "이번에 개발된 시스템은 국내 신재생 에너지 산업의 질적인 성장을 한 단계 올릴 수 있는 미래형 정보 서비스 기술"이라며 "전력부족을 해결하는데 있어 신재생 에너지의 가치를 올리고 활용할 수 있는 또 하나의 핵심 기술이 될 것”이라고 평가했다.

전력거래소는 이 시스템을 기반으로, 올 상반기에 제주지역 전체 풍력발전단지의 출력 예측을 위한 시스템 개발에 착수할 방침이다. 이후 전력거래소 제주지사의 운영시스템과 연동시켜 제주 풍력 계통연계에도 적용할 예정이다.