덴마크, 남는 전력 어떻게 쓸까

- 풍력 잉여전력 경제가치 제고 및 기술 개발 적극 지원 -

□ 덴마크, 풍력 잉여전력 다양하게 활용

 ○ 풍력발전 전력 생산량은 일정하지 않고 날씨(바람 정도)에 따라 크게 좌우됨. 풍력발전 전력 가격도 계절, 날씨에 따라 결정됨. 특히 바람이 많이 부는 가을과 저녁 시간대에 전력 공급이 많아 이 시기에 가격이 가장 저렴함.

 ○ 풍력발전은 잉여전력을 쌓아 둘 수 없기 때문에 어떤 방식으로든 처분해야 함. 개인풍력 발전기 소유자는 잉여전력을 전력 회사에 팔아 처분하는 경우도 있음. 바람이 많은 가을철에는 전력량이 급증해 가격이 마이너스가 될 수도 있음.

 ○ 최근 이러한 잉여전력 가격이 마이너스로 돌아서는 위험을 회피하기 위해 잉여전력이 발생하면 풍력발전기를 자동으로 멈추게 하는 시스템을 개발, 도입하는 상황임.

 ○ 덴마크에서는 남는 풍력전력을 다 소비하지 못해 주변국가에 저렴하게 수출하거나 1년에 50시간정도 잉여전력을 주변 국가에 무상으로 공급함.

 ○ 덴마크에서는 2008년 8만4215㎿h의 전력이 주변 국가인 노르웨이, 스웨덴, 독일에 무상으로 공급된 바 있음.  일반 가정의 사용량으로 환산하면 1만8700세대가 1년 동안 사용할 수 있는 전력량임.

 ○ 현재 덴마크에서는 이러한 잉여 풍력전력을 어떻게 효율적으로 활용할 것인지에 대해 정부, 기업의 관심이 많아 관련 기술이 발전함.

□ 풍력전력 활용 기술 다양화

 ○ 지역 전력 열병합 발전소인 Frederikshavns Forsyning은 가스엔진으로 전력과 열을 생산하나, 최근 덴마크 최초로 히팅 펌프를 설치해 에너지 효율화를 극대화함.

 ○ 히팅 펌프는 20feet 크기의 컨테이너에 설치됐으며, 내부에 16개의 히팅 펌프로 구성됨. 덴마크 회사인 Advansor가 제조함.

 ○ 이 시스템은 바다로 버려지는 22℃ 폐수의 열을 히팅 펌프로 축출해 10℃로 낮추고 축출한 열로 난방수를 80℃까지 올리는 시스템임. 이 프로젝트는 덴마크 최대 에너지 회사인 DONG 에너지와 협력 개발 중임. 일정 기간 이 시스템을 사용한 후 덴마크에서 어느 정도의 잉여전력이 있는지 파악할 수 있을 것으로 전망됨.

□ 25m 모래밑 저장소

 ○ 덴마크 엔지니어들은 25m 모래 밑에 대형 물주머니를 만들어 잉여전력을 저장할 프로젝트를 진행 중임. 잉여전력으로 펌프를 가동해 물주머니에 물을 채운 후 필요 시 모래에 의한 물의 압력을 사용해 전력을 다시 생산하는 방식임.

 ○ 노르웨이, 스웨덴도 비슷한 방식을 시도 중임. 잉여전력으로 고지대에 물을 끌어 올린 후 필요 시 수력발전으로 다시 전력을 생산하는 방식임. 덴마크는 전 국토가 평평해 고지대가 없기 때문에 다른 대안을 모색함.

 ○ 25m 모래 밑에 20㏊ 크기의 물주머니를 잉여전력을 사용해 7m 높이로 채우면 200㎿h 전력을 저장할 수 있을 것으로 예상함. 이 시설규모에 투자한 금액은 2억 덴마크크로네(한화 460억 원 정도)로 추정됨.

□ 기타 프로젝트

 ○ 태양열을 이용한 에너지 저장도 정부 보조금 지원을 통해 진행함. 여름에 태양열 발전기로 히팅된 물을 100m 지하로 보내 땅을 가열한 후, 겨울에 지하로 보낸 열을 이용해 가정집을 난방할 수 있는지 알아보는 것이 이 프로젝트의 목적임. 여러 회사가 참여하는 이 프로젝트 그룹에는 태양열판과 히팅 펌프를 제조하는 회사들도 포함됨.

□ 시사점

 ○ 덴마크는 세계 풍력발전 산업을 선도하는 국가답게, 풍력에너지 공급이 풍부함. 잉여전력을 경제적으로 활용하는 방법이 지금까지 미흡했으나, 향후 잉여전력을 효율화 하고 경제적으로 활용할 수 있는 기술 개발에 적극적인 투자를 함.

 ○ 이러한 방법은 국내 기업 또한 풍력발전 전력을 효율적으로 활용해 다른 탄소 기반 에너지의 의존도를 낮추고 경제적 가치를 높일 수 있을 것으로 기대됨.

자료원 : Energinet.dk, 언론 자료 종합