신재생에너지 허브, 캘리포니아주의 스마트그리드 로드맵

- 신재생에너지 효율 극대화 위해 스마트그리드 구축 적극 추진 -

- 2012년까지 1200만 가구에 스마트계량기 보급 계획 -

 

 

 

□ 미국 연방정부의 스마트그리드 육성정책

     

 ○ 전력의 효율적 이용과 ‘그린 뉴딜’이 목적

  - 현재 미국은 100년 이상 된 낡은 송·배전망으로 잦은 정전 등 잇따른 사고가 빈번히 발생하며, 이로 인해 많은 경제적 손실을 입음.

  - 이에 새로운 송·배전망의 필요성을 인식하고, 화석연료 고갈에 대비한 재생에너지 활용을 위해 전력의 효율적인 사용을 돕는 스마트그리드에 역점을 둠.

  - 오바마 정부가 경기부양책의 일환으로 입법한 ARRA(The American Recovery and Reinvestment Act of 2009)는 태양에너지, 풍력, 스마트그리드, 친환경 자동차(hybrid car)를 비롯한 친환경 에너지 정책을 다수 포함함.

  - 이를 통해 관련 일자리를 창출하고 경제를 활성화 하는 차원에서 스마트그리드 육성정책이 추진됨.

     

 ○ 스마트그리드 관련 프로젝트에 대규모 예산 배정

  - 2009년 미국의 ARRA 예산액은 역대 최대치인 7870억 달러가 배정됨. 이중 367억 달러를 미국 에너지부가 받아 이 가운데 45억 달러를 스마트그리드 프로젝트에 배정함.

  - 미국 에너지부는 주요 프로젝트로 스마트그리드 통신 네트워크, 미터계측 소프트웨어, 미터데이터 관리시스템, 무선 송전 시스템, 기기 간에 호환 시스템 구축을 위한 5개의 기술에 주목함.

  - 미국 에너지부가 지난 3월에 발표한 예비 가이드라인에 따르면, 총 45억 달러 중 스마트그리드 기술 및 제품 개발을 위한 ‘Smart Grid Investment Grant Program’에 33억7500만 달러, 지역별 스마트그리드 프로젝트 시범 및 에너지 저장 기술 시현을 위한 ‘Smart Grid Demonstration Projects’에 6억1500만 달러가 배정됨.

  - 특히 Smart Grid Investment Grant Program에 배정된 33억7500만 달러는 스마트그리드 프로젝트를 수행하는 관련 업체, 학계 등에 각 프로젝트별로 최대 2억 달러까지 지원됨.

  - 또한 인력 개발 트레이닝과 전력 공급 업체의 재생 에너지 활용 및 효율적인 전력 공급 기술 개발을 위한 ‘Transmission and Demand Program’에는 각각 1억 달러, 수요자들에게 전력정보를 안정적으로 제공하기 위한 정보 네트워크 및 시스템 구축 프로그램 ‘Grid Interoperability’에는 1000만 달러가 할당됨.

     

ARRA 중 미국 에너지부 관련 예산안

자료원 : 미국 에너지부

          

□ 캘리포니아의 스마트그리드 구축 계획

     

 ○ 재생에너지 효율 극대화 위해 스마트그리드 추진 중

  - 에너지산업 시장조사 기관인 IDC Energy Insights는 스마트그리드 프로젝트를 수행 중인 미국 내 상위 25개 유틸리티업체를 발표함. 상위 5개 업체 중 3개 사가 캘리포니아에 위치함.

  - 캘리포니아는 온실효과 개선을 위해 지난해 11%였던 재생에너지의 비중을 내년에는 20%까지, 2030년에는 33%까지 확대할 계획임.

  - 그러나 풍력이나 태양광 같은 재생에너지는 효율이 낮고, 기후 조건에 따라 생산량이 변하기 때문에 수급 안정성에 문제가 있음.

  - 스마트그리드와 결합하면 에너지 효율을 높일 수 있으므로 재생에너지 활용 목표를 달성하기 위해 재생에너지 사용의 안정성을 확보하고 에너지 효율성 및 운영을 최적화 할 수 있는 스마트그리드의 활용이 필수적임.

 - 이러한 맥락에서 캘리포니아는 스마트그리드 연구와 실용화를 선도하면서 에너지 시스템 개혁을 추진함.

     

스마트그리드 유틸리티 업체 순위

순위	업체명
1	Sempra Energy(California)
2	Austin Energy(Texas)
3	Edison International(California)
4	Oncor(Texas)
5	PG&ECorporation (California)

자료원 : IDC Energy Insights

     

 ○ 스마트그리드 프로젝트 담당 기관

  - 캘리포니아는 주정부 차원의 규제담당 기구인 캘리포니아 공공유틸리티위원회(CPUC, California Public Utilities Commission)와 캘리포니아 에너지위원회(CEC, California Energy Commission)가 스마트그리드 프로젝트를 담당함.

  - 2003년 캘리포니아 공공유틸리티위원회는 캘리포니아주 내의 모든 전기수요자들이 실시간으로 정보를 주고 받으며 전력 사정에 따라 자동으로 사용량을 통제할 수 있는 스마트계량기 보급 정책을 발표함.

  - 에너지 및 신재생에너지 정책 운영을 담당하는 캘리포니아 에너지위원회(CEC, California Energy Commission)는 공익을 위한 에너지 연구 프로그램(PIER, Public Interest Energy Research), 전력 및 천연가스, 운송 부문 등에 연간 8000만 달러를 투입하는 등 총 4억 달러 규모의 연구 프로젝트를 진행 중임.

  - 이중 에너지 연구 프로그램(PIER)의 일환으로 에너지 시스템 통합, 신재생에너지 사용, 저탄소 배출 건물, 친환경 자동차 등 다양한 분야에 걸쳐 연구가 진행되며 스마트그리드 프로젝트도 이중 한 연구에 속함.

  - 또한 스마트그리드 활용도를 높이기 위해 연구 기관인 Electric Power Research Institute(EPRI) 및 주요 전력회사를 중심으로 한 시범 프로젝트들이 지속적으로 가동될 계획임. 이를 통해 얻은 결과와 스마트그리드 기술 및 제품 개발업체들의 의견을 종합으로 향후 스마트그리드 표준화 작업이 구체화 될 전망임.

     

 ○ 첨단 검침 사업 시작해

  - 캘리포니아는 2006년 10월부터 주요 지역을 대상으로 효율적인 전력 운영을 위한 첨단 검침사업(AMI, Advanced Metering Infrastructure)을 시작함.

  - 캘리포니아 주의 모든 전력 소비자들을 대상으로 스마트계량기를 보급해 전력 저장 및 사용시간을 자동으로 조절할 수 있도록 하며, 사용자들에게 현재 사용 중인 전력량과 전력요금 등의 정보를 송신해 사용량 통제 결정을 내릴 수 있게 하는 기술을 탑재함.

  - 이를 통해 정전을 사전에 예방하거나 정전 시 복구작업 시간을 단축하는 것이 가능하며, 전력 배전 및 전력 정보 송수신 과정에서 발생하는 문제도 해결할 수 있어 에너지 사용의 효율성을 극대화하고 에너지 사용 비용을 줄일 수 있을 것으로 기대됨.

  - 나아가 공공 전력과 가스 서비스의 품질 및 안전성 향상을 꾀할 수 있을 것으로 현지 전문가들은 전망함.

     

 ○ 스마트그리드 프로젝트를 법률적으로 명문화 해

  - 현재 캘리포니아는 스마트그리드 관련 법안을 미국의회에 제출하고 승인을 기다림.

  - 이 법안은 스마트그리드 프로젝트를 수행하는 공공시설들이 관련 사업 계획서를 2011년 7월 1일까지 캘리포니아 에너지위원회에 제출할 것을 요구함.

   

캘리포니아 스마트그리드 구축 계획

자료원 : 캘리포니아 에너지위원회(CEC)

     

□ 캘리포니아 전력회사들이 추진하는 스마트그리드 사업

     

 ○ 스마트그리드의 핵심은 스마트계량기

  - 스마트계량기는 전기 공급 사정에 따라 세탁기와 같이 시급하지 않은 기기의 사용시간을 조절할 수 있는 장치로 수요자는 수급 사정뿐 아니라 시시각각 달라지는 전기 요금 정보를 파악해 사용 시간을 선택할 수도 있음.

  - 캘리포니아는 2012년까지 약 1200만 가구에 스마트계량기를 보급할 계획이며, 실제 운영은 캘리포니아의 주요 전력회사인 Pacific Gas&Electric(PG&E), San Diego Gas&Electric(SDGE)과 Southern California Edison(SCE)이 함.

     

캘리포니아 전력회사들의 스마트계량기 보급 계획

	Pacific Gas&Electric	San Diego&Electric	Southern California Edison
스마트 전기 계량기	510만 대	140만 대	530만 대
스마트 가스 계량기	420만 대	90만 대	-
예산	17억 달러 (6억 달러 추가 예정)	6억 달러	17억 달러
예정시기	2006~12	2008~11	2009~12

자료원 : 캘리포니아 공공 유틸리티 위원회(CPUC)

     

 ○ Pacific Gas&Electric의 스마트그리드 프로젝트

  - 캘리포니아 북서부 지역에서 약 1500만 전력수요자들에게 전력을 공급하는 Pacific Gas&Electric(PG&E)는 캘리포니아주 내에서 가장 큰 전력회사임.

  - PG&E는 지난 2006년 스마트계량기 보급을 위해 17억 달러를 정부에서 승인 받았으며 6억 달러를 추가로 지원 받을 예정임.

  - 현재 PG&E는 230만 대의 스마트계량기를 보급했으며 2012년까지 전기계량기 510만 대, 가스계량기 420만 대를 설치할 계획임.

     

Pacific Gas&Electric의 스마트그리드 프로젝트

자료원 : Pacific Gas&Electric

     

 ○ San Diego Gas&Electric의 스마트그리드 프로젝트

  - 캘리포니아 남부 지역을 관할하는 San Diego Gas&Electric은 140만 대의 전기계량기와 90만 대의 가스계량기를 2011년까지 보급할 계획이며, 현재 7200개의 스마트계량기를 보급함.

  - San Diego Gas&Electric의 송·배전계획 부문 책임자 Thomas Bialek씨는 2003~04년까지 2500명의 전력수요자를 대상으로 스마트계량기를 테스트한 결과 평균 14% 정도 에너지 소비량이 절약된 것으로 나타났다며, 향후 2년 계획으로 스마트계량기, 마이크로그리드 프로젝트, 정전 감지 및 관리, 수요 반응과 같은 프로젝트에 초점을 맞출 것이라고 전함.

     

San Diego Gas&Electric의 스마트계량기 보급계획

자료원 : San Diego Gas & Electric

     

 ○ Southern California Edison의 스마트그리드 프로젝트

  - 캘리포니아의 중남부 지역 전력을 담당하는 Southern California Edison은 2012년까지 스마트계량기 530만 대를 보급할 계획이며, 2009~12년까지 스마트그리드 프로젝트에 약 17억 달러를 투자할 예정임.

  - 현재 캘리포니아 로스앤젤레스 지역을 중심으로 5만 ㎡를 포함하는 지역에 약 29만 명의 전력 수요자를 위한 스마트계량기를 설치하며, 풍력과 태양에너지를 전력망에 통합하는 사업도 추진함.

     

Southern California Edison의 스마트계량기 보급 계획

    

자료원 : Southern California Edison

     

□ 시사점

     

 ○ 스마트그리드 선두 주자인 캘리포니아

  - 재생에너지 효율을 극대화하고 에너지 사용비를 줄이기 위해 스마트그리드 프로젝트가 적극 추진됨.

  - 각 전력회사별로 전기수요자들과 실시간으로 정보를 주고받으며 전력 사정에 따라 자동으로 사용량을 조절할 수 있는 스마트계량기의 보급 확대와 전력 배전의 자동화를 위한 인프라 구축이 진행될 전망임.

  - 캘리포니아 정부는 법적, 재정적으로 스마트그리드 구축을 위한 적극적인 행보를 나타냄. 이는 다른 주의 관련 정책과 프로젝트에도 영향을 미칠 것으로 전망됨.

  

 ○ 스마트그리드 미국에서 급속도로 보편화될 전망

  - 스마트그리드에 대한 관심이 증가하면서 미국 내 전기회사들이 스마트그리드 관련 제조업체와 적극적으로 접촉하는 등, 제품 확대 보급에 앞장섬.

  - 국내 관련기업도 이러한 추세에 관심을 두고 현지의 신재생에너지 전시회에 부스 전시업체로 참여하는 등, 현지 지명도를 높이기 위해 노력해야 함.

 

 

자료원 : 미국 에너지부, 캘리포니아 에너지 위원회, 캘리포니아  공공 유틸리티 위원회, Southern California Edison, San Diego Gas&Electric, Pacific Gas&Electric, Greentech Media