국내 전력 공급 시스템의 구성 요소인 발전 및 송배전 설비 현황과 이를 운영·관리하는 주요 기관 및 전력 시장 체계에 관한 고찰 doc_id PCY_201703230433004451_9

정책적으로 전원믹스를 다양화 하려는 노력이 있으나, 대형 원전과 대형 석탄 발전소 비중은 여전히 50%가 넘는 비중을 차지하고 있다. 석탄 수급이 불안해질 경우 전력 공급 안정성에 문제가 발생할 수 있다. 온실가스 감축에의 기여도 등으로 LNG 비중을 높이는 것도 LNG 수입 의존도를 높이는 것이어서 자원 공급 불안으로 인한 위협은 여전히 상존하고 있다. 수입하는 발전소 연료 자원 수급 안정성은 가까운 미래 우리 전력공급시스템의 안전 확보에 핵심적인 기여를 한다. 석탄에 대한 세계적인 수요 증가가 2014년 이후로 약간의 둔화를 보이고는 있으나 아시아를 중심으로 지속적으로 낮은 성장세는 지속될 것으로 보인다. 석탄 매장량은 현재 수요와 중단기 미래 수요를 충당할 것으로 보아 석탄 가격의 급격한 상승으로 인한 석탄 수급의 불안정성은 높아지지는 않을 것으로 보인다(BGR, 2015:84). 항만 손실이나 수송선박 사고 등으로 인한 일시적인 수급 불안의 가능성은 상존한다. 전력 공급에 필요한 발전 설비와 더불어 송배전 설비는 전력공급시스템의 근간을 이룬다. 경제성을 이유로 1980년대 대형 원자력 발전 중심으로 전력 수급 계획이 이루어지면서 원자력 발전소들이 위치한 남부 지역에서 대부분 전력 생산이 이루어지면서 소비가 집중되는 수도권으로의 송전 선로 건설 확충이 요청되어 현재와 같은 송배전계통 구축을 결과하였다. 현재 국내 전력계통은 주변 국가와 연계되어 있지 않은 단일계통이고 송전계통은 장거리 대용량 전력 수송을 위한 765kV 송전선로, 지역 간 전력 수송을 위한 345kV, 소규모 변전소 간 전력 수송을 위한 154kV 선로, 육지와 제주 간 전력 수송을 위한 직류 180kV로 구성되어 있다. 현재 설비 현황은 2015년 현재 회선 길이로 765kV 1,014km, 345kV는 9,403km, 154kV 22,524km, 180kV 231km에 달하는 것으로 알려져 있다(http://cyber.kepco.co.kr). 과거 계통망을 구성하던 66kV 송전선로도 144km가 남아 있다. 변전소는 154kV 변전소가 전체 83%를 차지하면서 총 822개소가 설치 운영되고 있다. 경제 성장에 따른 지속적인 전력 수요 성장과 이에 따른 공급 확대로 발전 설비와 송배전 설비 확장이 계속되어왔다. 이들 설비 확장은 전력계통의 방대화와 복잡화를 야기하면서 계통운영시스템 구축 필요성이 증대하게 되었다. 이에 따라 1999년 2월에 Alstom사와 설비공급계약을 체결하여 계통운영시스템인 NEMS(New Energy Management System)를 도입, 2002년 7월부터 운영하고 있다(전기연감, 2015: 129). 운영시스템 요소로 원방감시제어설비(Supervisory control and data Acquisition system; SCADA)와 계통보호전송장치가 전력운전제어설비로 설치되어 있다. SCADA 설비로는 중앙 SCADA 이외에 HOST SCADA 56대, RTU SCADA 759대가 설치되어 있다(전기연감, 2015 :1030). 발전 부문처럼 민간에게 개방되지 않은 송배전 부문은 확정된 전력수급기본계획에 따라 한국전력에서 7차 장기송변전설비 계획을 수립하고 이에 따라 송전로 가설 및 변전소 설치가 진행된다. 2016년 6월에 확정된 계획에 따르면, 765kV 송전선은 신고리 원전 발전소 가동에 맞추어 2020년에 신고리-북경남 4라인이 가설되는 것을 비롯 2022년까지 총 4개 사업이 진행된다. 계획이 예정대로 진행되면 2029년까지 7095 회선 km 송전 선로가 연장되고 변전 설비도 크게 확충되게 된다. 또한, 신송전기술인 초고압직류송전선(HVDC)이 기존 송전망에 새롭게 부가되면서 송전망의 복잡도도 증가하게 된다(한국전력, 2016). 한국전력의 장기송변전설비 계획은 전기위원회 심의를 거치도록 되어 있다. 전력시장의 원활한 작동을 위해 2001년 4월에 발족한 전기위원회는 전기사업에 필요한 기준과 규칙을 정하고 사업자간 분쟁 조정, 발전회사 민영화, 배전독립사업부제 도입 등 전력 산업에 대한 구조개편 작업에 관여하고 있다. 송변전설비 계획을 수립하는 한국전력공사는 한국전력공사법에 따라 설립되었다. 한전은 발전자회사를 두고 발전, 송전, 변전과 배전 판매를 담당하고 있다. 송변전 건설 및 운영을 맡고 있고, 배전설비의 86%를 점유하고 주상변압기 201만여 대를 유지 관리하며 배전설비를 건설 운영하고 있다. 6개의 발전자회사, 민간발전회사, 구역전기 사업자가 생산한 전력을 전력거래소에서 구입하여 일반 소비자에게 판매하는 일을 맡고 있다. 일반 소비자 전기 판매를 거의 독점하고 있으며 일반 소비자는 한국전력을 제외하고는 구역전기사업자로부터 전기를 구매할 수 있다. 송변전 설비 계획은 한국전력공사가 담당하고 있으나 송변전 설비의 신·증설 등으로 송전망 구성이 변경되는 경우 신·증설 설비에 대한 가압 승인 시 한전과 협의하여 결정하는 기관이 전력거래소이다. 2001년 4월 전기사업법에 근거하여 설립된, 전력관련 기업에서 독립한 전력거래소는 장단기 송전망 안전성 평가 및 전력계통운영계획 수립, 전력 설비 고장 대비 운영대책 수립과 24시간 전력계통 감시 제어 기능을 맡고 있다. 765kV 및 345kV 이상 송전망에 대한 운영은 전적으로 전력거래소가 담당한다. 전력공급시스템을 구성하는 정부 기관으로는 전력 정책을 총괄하는 산업통상자원부가 있어 전기사업법에 따라 2년마다 전력수급 안정을 위해 전력거래소 지원을 받아 전력수급기본계획을 수립할 의무가 있다. 기본계획에는 전력수요전망, 수요관리목표, 적정예비율과 전원믹스, 신재생비중 등을 담은 목표 계획과 발전소 건설사업을 추진하는 실행계획이 담긴다. 2001년부터 전력수급 및 전력산업기반조성에 관한 중요사항을 심의하는 기구로 전력정책심의회를 산하에 두고 있다. 전력정책심의회에서는 수급기본계획, 전력산업기반조성계획 및 그 시행계획, 기타 전력산업의 발전에 중요한 사항으로 장관이 부의하는 사항, 전력산업기반기금 운용계획안 수립 등을 담당하고 있다. 전력계통운영과 관계되는 송변전 설비 계획 역시 산업통상자원부 산하 전기위원회가 심의하고 있다. 역시 산하 기관으로 에너지이용합리화법, 신재생에너지개발· 이용·보급 촉진법에 따라 에너지의 합리적 이용과 신재생에너지 보급 촉진을 담당하는 한국에너지공단을 두고 있다. 1999년 1월의 전력산업 구조개편 기본계획에 따라 발전부문이 6개의 발전회사로 분할되며 전력 시장에서 양방향 입찰을 통해 민간 발전회사와 동등하게 경쟁할 수 있는 체제가 마련되게 되었다. 연료비 원가를 기준으로 발전사들이 발전 시장에 참여하여 시장 가격을 결정할 수 있도록 하기 위해서는 전력시장운영시스템이 구축되어야 했다. 이에 따라 2001년 4월부터 발전경쟁 전력거래시스템(Cost Based Pool; CBP)이 운영에 들어갔다. 전력거래시스템을 통해서는 시간대별로 발전기 공급가능용량 및 특성자료가 송수신되고 있으며, 계량시스템을 포함하고 있어 전국에 산재한 발전소의 전력량계로부터 계량값을 유·무선 통신을 통해 주기적으로 원격 취득하고 취득한 자료를 전력량으로 환산하여 정산시스템에 제공한다. 시장가격과 입찰내역, 계량값, 정산결과 및 휴전계획 등 전력시장 및 계통운영 과정에서 생성된 각종 정보 등이 전력거래시스템을 통해 시장참여자에게 제공되고 있다. 한편, 전력시장을 구성하고 있는 요소로는 신재생에너지공급인증서 거래시스템과 수요반응자원(Demand Resource) 거래 시스템이 존재한다.