스마트에너지 네트워크 시스템, 4차 산업혁명 이끈다

4차 산업혁명 시대를 맞아 에너지와 정보통신의 융합, 데이터와 인공지능의 융합 등 기술 간 융합이 활발하게 이뤄지고 있다. 에너지의 생산을 넘어 효율적인 사용이 중요시 되면서 다가올 4차 산업혁명 시대에는 새로운 전력 시스템과 에너지 거래 방식의 변화가 이뤄질 전망이다.

지능형 전력시스템 및 에너지프로슈머 적극 추진

[인더스트리뉴스 최홍식 기자] 전력망 기술과 정보통신망 기술의 융‧복합을 통해 다양한 분산전원을 안정적으로 수용하고, 에너지 이용효율을 극대화하는 지능형 전력시스템이 주목받고 있다. 또한, 신재생에너지 등 분산 자원에서 발생하는 여러 에너지를 시장 또는 개별 수요처에 판매할 수 있는 에너지 프로슈머 확산에 대한 목소리도 높아지고 있다. 지능형 전력시스템과 에너지프로슈머 정책은 스마트에너지 네트워크 시스템 구축 기반이 된다.

현재 전력망은 공급자 중심이며 일방향성 방식으로 운영되고 있다. 여기에 4차 산업혁명 시대에 활용될 정보통신기술과 실시간 정보교환기술, 전기저장기술, 신재생에너지기술 등을 결합한다면 에너지 시스템 변경이 충분히 이뤄질 수 있다. 이러한 과정을 거쳐 수요자 중심의 양방향성 전력 시스템 구축은 스마트그리드 조성으로 이어져 효율적인 에너지 사용을 가능하게 해 줄 것으로 전망된다.

정부는 스마트에너지 네트워크 시스템을 통해 정부정책 목표달성 및 에너지 신시장 창출을 위한 수요관리기술 경쟁력을 강화할 것으로 보인다. [사진=dreamstime]

효율적인 에너지 사용에 대해서는 세계적으로도 관심이 높은 분야이다. 다양한 에너지원을 활용하며 에너지시스템 통합체계로의 전환을 통해 지속가능한 에너지시스템 구축에 노력하고 있다. 중앙공급 중심에서 벗어나 분산발전 시스템이 확산되고 있으며, 이와 관련한 다양한 비즈니스 사례도 나타나고 있다.

대규모 정전 사태를 겪은 캘리포니아 지역은 신재생에너지를 활용한 전력생산과 분산형 시스템을 통한 스마트그리드가 정착되고 있는 상태이며, 후쿠시마 원전사고 이후 일본은 가정용 연료전지 보급 확대 등을 기반으로 마을 단위의 소규모 전력 생산‧공급 시스템을 확산하고 있다.

심각해지는 기후변화 문제에 대응하고 온실가스 감축을 위해서도 스마트에너지 네트워크 시스템 구축은 중요하다. 최적 가용 기술의 통합 운영을 통해 발전시설의 탈 탄소화를 유도하고 에너지효율 향상을 통한 온실가스 감축에 기여하기 때문이다. 그 밖에 지속적으로 증가하고 있는 전력 수요에 따라 에너지공급과 수요의 균형화를 위한 수요관리 강화 기능도 점점 부각되고 있다.

한편, 정부는 스마트에너지 네트워크 시스템 구축을 위한 신산업 기술로드맵을 최근 발표했다. 이 로드맵에 따르면 우리 정부는 에너지신산업 경쟁력을 강화하고 기후변화 대응 최적 가용 기술을 확보할 전망이며, 미래사회에 대응하는 혁신 기술 개발에 집중하고 있다.

AI와 4차산업기술, 에너지기술 연계를 통해 신산업을 창출하고 에너지정책과 제도, 규제와 연계한 R&D 역할을 제고해 연구성과가 보급확대로 이어지는 선순환 구조를 조성한다는 전략이다. 이러한 전략을 기반으로 정부는 ICT 기반의 스마트 기술을 확대하고 온실가스 배출 및 에너지소비 최소화 등 제로화를 추구할 전망이다. 이와 더불어 온실가스 감축 대응 기술을 확보하고 에너지 신산업 대응 R&D 강화, 분산전원체계를 적용한 전략적 연구개발을 진행할 예정이다.

앞서 언급된 바 있는 지능형 전력망 구축을 위한 추진 전략도 다방면으로 진행된다. 재생에너지 확대와 기술 혁신으로 인해 전력시장 상황이 바뀌고 있는데 이를 기반으로 보다 유연한 전력시장이 조성되고 있다.

에너지전환 시대를 살아가고 있는 가운데 소비자가 중심이 되는 전력시장 생태계도 조성될 전망이다. 이를 위해 스마트그리드 신 서비스 활성화와 스마트그리드 체험단지 조성, 스마트그리드 인프라 및 설비 확충, 스마트그리드 확산 기반구축 등이 진행된다.

에너지 거래 활성화와 분산형 그리드 확산을 가져올 에너지프로슈머와 관련한 전략도 추진될 전망이다. 신재생에너지와 친환경발전 설비, 스마트그리드 등의 에너지 기술과 AI, 4차 산업기술 등을 결합해 스마트 에너지 4.0을 실현할 예정이다. 나아가 스마트에너지 4.0을 기반으로 새로운 에너지 비즈모델 발굴, 에너지수급 안정화, 에너지소비 효율화‧최적화 달성을 추진할 전망이다.

그 밖에 에너지 데이터 플랫폼을 구축하고 토털 에너지 솔루션 제공을 통해 스마트에너지 네트워크 시스템을 강화할 전망이다. 에너지거래 시스템과 블록체인 기술을 기반으로 에너지 관련 서비스 플랫폼을 만들 예정이다. 또한, 에너지 다소비 업종의 스마트팩토리화를 추진하고 에너지 공통기기 활용을 통해 제조 오픈 플랫폼을 형성해 나간다는 전략이다.

도서관, 공항 등 공공시설과 특수 시설의 에너지절감 솔루션을 진행하고 에너지 고효율기술 융합 유틸리티 서비스를 진행할 전망이다. 산업단지 또는 공업단지의 토털 에너지 시스템 네트워크를 구축해 최적 솔루션을 제공하는데 앞장설 전망이다.