재생에너지 확대에 계통 불안정↑
그리드포밍 통한 관성·강건성 확보 대안
한전·전력거래소와 함께 성능 요건 마련

기후에너지환경부가 전력망 안정화 기술인 그리드포밍(Grid-Forming)을 본격 도입한다.

기후부는 최근 한국전력공사·한국전력거래소와 함께 국내 송전계통 환경에 부합하는 그리드포밍 성능 요건을 마련했다고 24일 밝혔다.

기후에너지환경부의 그리드포밍 기술 도입 계획을 토대로 한 구글 제미나이(Goolge Gemini) 생성 이미지. 

그리드포밍은 에너지저장장치, 태양광 등 인버터(직류 전력을 교류로 변환하는 장치) 기반 설비가 전압과 주파수를 자체 형성하도록 제어하는 기술이다. 기존 그리드팔로잉(Grid-Following) 인버터가 전력망 전압·주파수를 수동적으로 추종하던 것과 달리, 그리드포밍 인버터는 전압과 주파수를 스스로 형성하고 유지해 계통 안정화에 기여한다.

재생에너지 확대로 인버터 기반 설비가 늘면서 전력망 안정성이 저하하고 있단 게 일반적 평가다. 태양광과 에너지저장장치는 직류 전력을 생산·저장하기 때문에 교류를 사용하는 전력망에 연결하려면 인버터가 필수적이다. 화석연료 발전, 원전 등 전통적 전원은 교류 전력을 생산하기에 인버터가 필요없다. 

그리드포밍은 관성, 강건성 등 계통 안정화 기능을 제공한다. 당국은 그리드포밍을 재생에너지 중심 미래 전력망의 핵심 기술 중 하나라 보고 있다. 

이번에 마련한 그리드포밍 성능 요건은 2027년 12월부터 상업운전 예정인 중앙계약시장 ‘장주기 에너지저장장치(BESS)’ 설비부터 적용한다. 제11차 전력수급기본계획상 중앙계약시장 장주기 BESS 도입 계획에 따르면 2027년 육지·제주 540㎿(메가와트), 2028년 육지·제주 540㎿, 2029년 육지 600㎿ 규모로 들여올 예정이다. 

중앙계약시장은 당국이 전력망 안정에 필요한 특정 발전 설비를 지정해 사전에 장기계약을 맺고 진입시키는 시장이다. 장주기 에너지저장장치는 통상 4시간 이상 연속으로 방전할 수 있는 대용량 저장장치로 날씨에 따라 발전량이 들쑥날쑥한 태양광·풍력 등을 보완한다. 

기후부는 송전용 에너지저장장치에 그리드포밍 성능이 도입되면 전기를 충전·방전하는 저장소 역할뿐 아니라 관성, 강건성 확보 등 전력망 안정화에도 기여할 것이라고 설명했다.  

이재식 기후에너지환경부 전력망정책관은 “그리드포밍 성능을 갖춘 에너지저장장치 운영을 통해 계통 안정성을 확보하고 그리드포밍 기술이 적용된 설비가 전력망 안정화에 기여할 수 있도록 성능 요건을 보다 강화해 나가겠다”라고 밝혔다.