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[무역협회] 신에너지 산업의 발전, 에너지 저장과 전력망이 핵심

[2024-07-22, 11:49:07] 상하이저널

[금주의 논평(论评) 전문 번역]

林伯强：推进新能源高质量发展，储能和电网是关键

(环球时报(2024. 7. 09.)

중국전력건설그룹 수력발전수계획설계총원이 최근 발표한 보고서에 따르면, 2024년 중국의 신규 풍력 발전 설비용량**은 약 70GW***, 신규 태양광 발전 설비용량은 약 190GW에 달할 것으로 예상된다. 이는 중국이 '2030년까지 태양광과 풍력 발전 설비의 총 누적 용량 1200GW 달성'이라는 재생에너지 목표를 6년 앞당겨 달성*할 것을 의미한다.

*2024년 4월 중국의 풍력 및 태양열 설치 용량은 1130기가와트에 달했음

**설비 용량: 특정 시설이나 기계의 최대 생산 능력 또는 처리 능력이다

발전 설비용량: 발전 설비 용량은 설비 용량의 하위 개념으로, 전력 생산에 특화된 설비의 용량을 구체적으로 나타내는 용어이다

***GW: 기가와트 (1기가와트는 10억와트)

중국의 신규 재생에너지 설비용량은 세계 1위로, 2023년 전 세계 신규 재생에너지 설비용량인 5억 1,000만 kW 중 50% 이상이 중국에서 나왔다. 관련 기관들은 올해 중국의 풍력 및 태양광 산업이 계속해서 빠르게 성장할 것으로 예측하고 있다. 그러나 재생에너지의 불안정성과 간헐성은 전력망 시스템이 안정적인 전력 공급을 유지하는 데 어려움을 초래할 수 있다.

재생에너지 산업은 생산에서 소비로 이어진다. 현재, 발전 설비용량이 비교적 높음에도 불구하고 아직 안전하고 신뢰할 수 있는 고비율 재생에너지 소비 시스템이 구축되지 않았다. 또한 신에너지로 생산된 전기는 종종 특정 시기에 대규모 전력 송전이 집중되는 문제가 발생해 전력 시스템의 수용비용이 증가하고 있다. 2024년 3월 말 기준, 전국 풍력 및 태양광 발전 설비가 11억 kW*를 돌파해 전체 설비용량의 36.7%를 차지했으며, 풍력과 태양광 발전량은 4,253억 kWh**에 달해 전체 발전량의 19% 이상을 차지했다. 그러나 풍력 및 태양광 발전 설비용량이 지속적으로 증가하면서, 신에너지 발전의 불안정한 출력에서 비롯된 전력 시스템의 발전 출력과 부하 수요 출력의 불균형 문제는 심화되고 있다. 특히 여름철 고온이나 겨울철 한파 등 극한의 기후 조건에서는 이러한 문제가 더욱 두드러진다. 또한, 신에너지의 수용 기반이 아직 견고하지 않아 일부 지역과 시간대에는 여전히 전력 역전송*** 등의 문제가 발생하고 있으며, 전기 소모가 집중되는 지역에 대한 전력 공급 능력과 비상 예비 능력도 여전히 강화될 필요가 있다. 이는 중국의 에너지 저장 및 전력망 산업의 발전 여지가 크다는 것을 시사한다.

*kW: 킬로와트, '전력'을 측정하는 단위

**kWh: 킬로와트시, '사용된 전력'을 나타내는 단위

***역전송: 사용하고 남은 전기를 다시 발전소로 돌려보내는 것

새로운 수요 및 공급 특성은 재생에너지의 고품질 발전을 위한 새로운 방향과 요구를 제시하고 있다. 특히, 에너지 저장 시스템은 미래 전력 시스템의 중요한 부분이 될 것이다. 에너지 저장 시스템은 전력망의 청정에너지 수용, 구성 및 제어 능력 향상, 재생에너지 과잉 지역의 전력 송출 수준 개선, 재생에너지의 전력 낭비 감축 및 화석 연료 발전에 대한 의존도를 낮추는 데 도움이 된다. 전력원 측면에서 보면 에너지 저장 시스템과 함께 작동할 경우 발전기의 주파수 조정 성능이 향상된다. 이에 더해 재생에너지 전력이 전력망에 연결될 때 발생하는 변동이 효과적으로 감소되어 재생에너지 발전의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한 전력망 측면에서는 에너지 저장 시스템이 전력망의 주체로서 전력 완충을 제공하고 전력망과 상호작용을 통해 주파수 조정을 보조한다. 이를 통해 전력망이 안정적으로 작동하고 과부하를 조절하는 데 도움을 줄 수 있다. 사용자 측면에서 에너지 저장 시스템은 에너지 공급과 수요 간의 차이를 균형 있게 조절해 준다. 이는 갑작스러운 공급 부족이나 전력망 과부하를 방지하고, 임시 정전 시에도 사용자에게 비상 전력을 제공할 수 있다. 또한, 에너지 저장 시스템은 사용자가 에너지 비용을 절감하는 데 기여한다. 산업 사용자는 에너지 저장 시스템을 통해 변압기 용량을 대체함으로써 최대 전력 사용량을 낮추고 이에 따른 용량 비용을 절감할 수 있다. 다른 한편으로는, 상업 및 산업 사용자는 에너지 저장 시스템을 시간대별로 활용하여, 전력 사용이 적은 시간대나 전기 요금이 낮을 때 충전하고, 전력 사용이 많은 피크 시간대나 전기 요금이 높을 때 저장된 전력을 사용함으로써 전기 요금을 절감할 수 있다.

앞으로 중국의 에너지 저장 산업 발전은 세 가지 부분에 주목해야 한다. 첫째, 전력 시장 메커니즘을 개선하여 저장 시스템의 수익성을 확대하고, 피크 시간대의 전력 수요를 줄여 사용자들의 참여를 유도해야 한다. 둘째, 에너지 저장 표준을 구축하여 시스템 안전 설계, 테스트 및 승인 표준을 개선하고, 저장 전력소의 전력망 접속 및 응용 사례를 세분화해야 한다. 셋째, 저장 기술 혁신을 추진하여 단위 용량당 에너지 효율 비율이 높은 저장 방식을 연구 개발하여 에너지 낭비를 줄이며 경제성을 높여야 한다.

에너지 저장 외에도, 전력망이 신에너지를 효과적으로 수용하려면 전력망의 개조와 업그레이드가 필요하다. 이는 변전소의 업그레이드 및 확장, 송전선 건설, 디지털 인프라와의 융합 발전 등을 포함한다. 화석 에너지를 주로 사용하는 기존 전력 시스템의 조절 및 대체 능력만으로는 신에너지를 주로 사용하는 새로운 전력 시스템을 뒷받침하기 어렵다. 전력 시스템 전체를 위해, 전력망의 스마트화는 수요측 자원을 충분히 활용하고 전력망의 압박을 완화하며 전력 시스템의 수급 불균형 문제를 줄이는 데 도움이 될 것이다. 따라서 강력하고 스마트하며 유연한 전력망을 구축하고, 전력 시스템의 지능형 운영 체계를 만들어 소스-네트워크-부하*-저장소 간의 유연한 상호 교류 능력을 향상시키는 것이 전력망 발전의 다음 단계에서 가장 중요한 부분이다. 전력망 구조의 최적화 및 한층 나아진 스마트화, 전력망 스마트 제어 기술 수준의 향상, 주요 전력망의 유연성 강화, 핵심 업무의 디지털 전환, 네트워크 보안 관리 메커니즘의 개선 등 전력망의 전반적인 혁신은 전력망 장비 산업의 좋은 발전 기회가 될 것이다. 전력망과 에너지 저장의 공동 발전은 중국이 에너지 고품질 발전을 이루는 데 있어 핵심적인 부분이 될 것이다.

*부하: 부하는 전자 전기 제품과 같이 전원에서 전기를 받아서 열이나 에너지를 소비하는 곳

-무역협회 상하이지부

-저자: 林伯强，샤먼대학교 관리학원 강의 교수, 중국 에너지 정책 연구원 원장

※'금주의 논평 전문 번역'은 무역협회•본사 편집진의 의견과 일치하지 않을 수 있습니다.

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