재생에너지 발전이 빠르게 확대되면서, 특정 지역을 중심으로 전력 계통의 수용 한계를 초과하는 계통 포화 현상이 심화하고 있습니다. 특히 제주도, 전라남도 해안권, 강원도 산악 지역은 각각의 지역적 특성과 전력 인프라 차이로 인해 출력 제어 빈도, 계통 연계 지연, 투자 위 등의 문제에 직면해 있습니다. 본 글에서는 각 지역의 계통 포화 실태와 특징, 실제 출력제한 차이, 정책적 대응 방향을 비교 중심으로 분석합니다.
제주 지역: 구조적인 출력 제어 일상화와 ESS 연계 필요성
제주도는 한국에서 가장 먼저 재생에너지 중심의 전력 구조로 전환을 시도한 지역입니다. 특히 태양광과 풍력 발전 비중이 매우 높아, 2023년 기준 전체 발전량의 약 18%를 재생에너지가 차지하고 있습니다. 그러나 이 빠른 전환은 계통 인프라의 한계를 초과하는 속도로 진행되었고, 그 결과로 출력 제어가 일상화된 상황입니다.
제주의 최대 문제는 ‘섬 지역 특성상 계통 유연성이 극히 낮다’는 점입니다. 육지와 달리 여분의 송전망으로 발전량을 전송하거나, 수요지로 우회 공급하는 것이 불가능합니다. 현재 제주도는 1개의 해저연계선(HVDC)을 통해 본토와 전력을 주고받고 있으며, 이 선로의 용량은 이미 포화에 가까운 수준입니다. 이에 따라, 재생에너지 발전량이 많아지는 오전~오후 시간대에는 자주 출력 제어 명령이 내려집니다.
실제로 2022년 한 해 동안 제주에서는 약 2,500시간에 걸친 출력 제어가 발생했으며, 이는 국내 전체 출력 제어의 80% 이상을 차지합니다. 특히 풍력 발전소는 태양광보다 제어 우선순위가 낮기 때문에, 출력 제어에 더 자주 노출되고 있습니다. 이는 발전사업자의 수익성에 큰 타격을 주며, 신규 투자 유입을 막는 요인이 됩니다.
제주도에서는 이를 해소하기 위해 ‘출력 제어 대응형 ESS’ 연계가 필수로 요구되고 있으며, 실제로 출력 제어가 심한 지역에서는 ESS 연계 여부에 따라 계통 연계 승인 여부가 달라지는 경우도 있습니다. 일부 사업자는 ESS를 통해 남은 전력을 저장하고, 최고조 시간에 방전하는 방식으로 출력 제어 피해를 줄이고 있습니다.
결론적으로, 제주 지역의 계통 포화는 단순한 설비 부족의 문제가 아니라 지리적 특성과 구조적인 제약이 복합된 특수 상황입니다. 출력 제어 회피를 위한 실시간 예측 기술, ESS 스케줄링 고도화, 그리고 해저 케이블 증설 등 중장기 전략이 병행되어야 지속적인 재생에너지 확대가 가능합니다.
전남 지역: 대규모 해상풍력 확산과 육지 계통 망의 한계
전라남도 지역은 풍력, 특히 해상풍력 자원이 풍부한 지역으로 평가받고 있으며, 정부의 ‘전남형 그린뉴딜’ 정책의 핵심 축이기도 합니다. 신안, 영광, 고흥, 해남 등의 해안과 섬 지역에는 이미 수 GW급 해상풍력 프로젝트가 추진되고 있으며, 2030년까지 총 12GW 이상을 개발하겠다는 계획이 발표된 상태입니다.
그러나 문제는 이 발전량을 수용할 수 있는 육지 계통 망의 준비가 부족하다는 점입니다. 전남 서부권은 수요 밀집 지역이 아니기 때문에 전력 소비는 제한적이며, 생산된 전력을 수도권이나 중부권으로 송전하기 위해서는 고용량 송전선이 필요합니다. 현재 계획된 일부 송전 인프라는 345kV급 선로로는 역부족이며, 이를 보완하기 위한 초고압 직류송전(HVDC) 사업이 일부 추진되고 있지만, 환경영향평가·주민 수용성 등의 문제로 지연되고 있는 것이 현실입니다.
이에 따라 실제로 계통 연계 대기 상태의 풍력 발전소가 수십 곳에 달하고 있으며, 일부는 인허가 승인받고도 착공하지 못하는 상태에 머물고 있습니다. 출력 제어는 아직 제주만큼 빈번하지는 않지만, 향후 해상풍력 개발이 본격화면 육지계통 포화에 따른 대규모 출력 제어 발생 가능성이 높아질 것으로 예측됩니다.
실무 현장에서는 이러한 문제를 우회하기 위해 ‘가상 PPA 또는 지역 내 소비 연계형 사업 모델’이 논의되고 있습니다. 예를 들어, 해남 또는 무안 지역에서 생산된 전력을 인근 산업단지에 직접 공급하거나, ESS를 연계해 저압부하 조절을 시도하는 방식입니다. 또한 한국전력은 전남권 계통 수용성 강화를 위해 복선화 및 지중화 송전선 구축 사업을 계획하고 있으나, 완공까지 수년이 소요될 것으로 보입니다.
따라서 전남 지역의 계통 포화는 아직 진행형 위험 요소이며, 해상풍력의 대규모 보급을 위해서는 기술적인 송전 해결책과 함께 시장 구조 개선(예: PPA 성과급 강화, 계통 혼잡 요금 차등화 등)도 필요하다는 점에서, 제주보다 더 구조적인 시장 기반 접근이 요구됩니다.
강원 지역: 분산형 풍력 개발과 계통접속 비용의 부담
강원도는 높은 고도, 긴 일조시간, 풍속 조건 등으로 내륙형 풍력 발전의 최적지 중 하나로 꼽힙니다. 특히 정선, 태백, 영월, 평창 일대는 해발 800m 이상의 산악지대에 다수의 풍력발전 단지가 분포하고 있습니다. 그러나 이들 지역은 계통망 접근성이 낮고, 지형 특성상 송전선 구축 비용이 매우 높다는 구조적 문제를 안고 있습니다.
가장 큰 애로사항은 계통접속을 위한 선로 확장 비용을 발전사업자가 부담해야 한다는 구조입니다. 평지와 달리 산악지대에서는 송전선 건설이 곧 환경 훼손 문제로 이어지고, 주민 민원과 지자체 인허가 문제가 얽혀 있습니다. 그 결과, 풍력단지 준공 이후에도 계통 연계가 지연되거나, 선로 비용을 자체 부담하면서 경제성이 크게 하락하는 경우가 많습니다.
예를 들어, 정선 지역의 한 풍력 사업자는 발전 인허가 이후 계통 접속을 위해 154kV 선로를 새로 건설해야 했고, 그 비용만 약 200억 원 이상이 소요되었습니다. 이 비용은 사업비의 약 30%에 달하며, REC 판매만으로는 회수가 불가능한 수준이었습니다. 이런 상황은 소규모 발전 사업자들에게는 치명적인 위험으로 작용하며, 사업 포기를 결정한 사례도 있습니다.
강원도의 출력 제어 빈도는 제주나 전남보다는 낮지만, 계통접속 지연에 따른 무 출력 기간의 손실이 더 심각한 문제입니다. 특히 수요지가 가까이 없는 지역일수록 송전 인프라 구축이 어려워지며, 장거리 송전이 필요할 경우 안정성 문제도 함께 고려해야 합니다.
이에 따라 강원도에서는 ‘지역 마이크로그리드 구축’이나 ‘산단 연계형 전력 소비 모델’이 중장기적으로 검토되고 있습니다. 또한 정부는 지방 계통망 공동 구축을 위한 국비 지원 모델을 검토 중이며, 중소 발전사업자의 접속 부담을 완화할 수 있는 ‘공공 계통망 투자사업’이 논의되고 있습니다.
결론적으로 강원 지역은 출력 제어보다는 계통접속 비용과 구조의 문제가 주요 장벽이며, 이를 해결하기 위해선 지자체 협업, 공공 인프라 조성, 재정 지원 등의 입체적인 접근이 필요합니다.