에너지 프로슈머 시대, 마이크로그리드 파헤치기!

IT 그리고 에너지 이슈에 관심이 많으신 분들은 ‘스마트 그리드’와 ‘마이크로그리드’에 대해서 들어보신 적이 있으실 텐데요. 에너지 프로슈머 시대에 있어 핵심 키워드로 자리 잡은 마이크로그리드는 대체 무엇인지, 어떤 기능을 하는지에 대해 알아보도록 하겠습니다.

1. 마이크로그리드란?

마이크로그리드(MicroGrid)란 스마트 그리드(Smart Grid)의 일종으로 소규모 지역에서 전기에너지를 자급자족할 수 있는 작은 전력 공급 시스템을 의미하는데요. 자체적인 소규모 발전 시설을 통해 전기를 생산하고 소비하는 전력망을 뜻합니다. 즉, 각 가정에서 발전 시스템을 이용해 생산한 전력 중 사용하고 남은 전력을 다른 가정에서 사용할 수 있게끔 만들어주는 시스템이랍니다.

그렇다면 스마트 그리드와의 차이점은 무엇일까요? 스마트 그리드는 실시간 전력량 분석을 통해 에너지의 낭비를 막는 수요 관리에 중점을 둡니다. 이에 비해 마이크로그리드는 '전력의 자급자족'을 목적으로 하는데요. 소규모 전력망과 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)를 결합하여 전력회사로부터의 공급 의존을 줄이고, 자체 전력망 내에서 전력을 충당하는 시스템입니다. 스마트 그리드에 대해 더 알고 싶으신 분들은 아래 포스팅을 참고해주세요!

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2. 마이크로그리드의 장점

1) 높은 효율성

마이크로그리드의 가장 큰 장점으로는 효율성을 꼽을 수 있습니다. 발전소에서 생산한 전기를 각 가정에 보내는 일방향 시스템에서 벗어나 양방향 송배전을 이용하기 때문에 다수의 프로슈머가 전력생산과 소비를 동시에 할 수 있는데요. 이처럼 전원이 분산되기 때문에 안정적인 전력 공급과 효율적인 에너지 사용이 가능합니다.

뿐만 아니라 자연재해 등 돌발상황으로 인해 전력회사에서 전기 공급을 원활하게 할 수 없을 때에도 전기에너지를 안정적으로 사용할 수 있는데요. 앞서 설명 드린 것처럼 전력 소비자가 생산도 하기 때문에 유사 시에도 전력 사용이 가능한 것이죠.

2) 도서지역 구축

전력의 생산과 소비를 동시에 진행하는 마이크로그리드는 규모가 작을수록 높은 효율성을 나타내기 때문에 전력망 시설을 갖추기 어려운 지역에서 주로 추진되는데요. 전력회사로부터 전력을 공급받기 어려우며 가구의 수가 적은 오지, 사막, 도서지역 등에서 마이크로그리드를 활발하게 이용하고 있습니다.

 

3) 신재생에너지 활용

신재생에너지가 새로운 에너지원으로 떠오르고 있지만 전력 생산량이 고르지 않다는 단점이 있는데요. 이 단점을 마이크로그리드를 통해 극복할 수 있습니다. 풍력이나 태양광 발전은 자연재해나 기후변화로 인해 에너지 생산량에 영향을 받는데요. 마이크로그리드 중추 시스템은 이러한 변화를 감지해 전력이 과잉 생산될 때 저장해 두었다가 전력이 적게 생산될 때 이를 공급하여 전력난이 생기지 않도록 사전에 방지할 수 있답니다.

 

3. 마이크로그리드 사례

1) 해외사례

마이크로그리드의 장점으로 인해 전 세계가 주목하고 있으며 곳곳에서 성공 사례가 등장하고 있는데요. 유럽의 경우 신재생에너지 시설 구축 과정에서 마이크로그리드를 도입하는 경우가 많습니다. 일본에서는 비상 시 전력 공급용으로 마이크로그리드를 이용하고 있는데요. 지진 등 각종 자연 재해가 발생해 전력 공급이 중단되었을 때를 대비한 소규모 전력 공동체 구축을 진행 중에 있습니다.

미국은 에너지 효율성을 높이기 위해 대학교 캠퍼스나 군대 등에 마이크로그리드를 구축하는 경우가 많으며, 중국은 송배전 설비를 설치하기 어려운 도서지역에 마이크로그리드를 도입하고 있습니다.

 

2) 국내사례

우리나라의 경우는 중국과 비슷한데요. 정부가 전력공급이 어려운 섬 지역을 마이크로그리드를 활용한 '에너지 자립섬'으로 탈바꿈 하는 사업을 진행 중에 있습니다. 현재 가파도, 가사도 등 여러 섬이 마이크로그리드로 인해 에너지 자립에 성공한 상태입니다.

앞으로 에너지 자립섬이 지속적으로 등장할 예정인데요. 인천시에서는 백령도를 비롯한 서해 11개 섬이 순차적으로 에너지 자립을 준비하고 있으며 울릉도는 2020년까지 완전한 에너지 자립을 목표로 사업을 추진하고 있습니다. 전라남도에서는 2025년까지 50개 섬을 대상으로 에너지 자립섬 조성 사업이 추진 중입니다. 에너지 자립섬에 대한 자세한 내용은 아래 포스팅에서 확인해보세요!

▶ 햇빛과 바람으로 에너지를 만드는 곳 에너지 자립섬이 뜬다!

이외에도 미국의 사례와 같이 캠퍼스에서도 마이크로그리드를 도입했는데요. 2015년에 산업통상자원부에서는 서울대 기초전력연구원과 20여개의 기업과 함께 서울대학교에 마이크로그리드 실증사업에 착수했습니다. 서울대학교에서 마이크로그리드를 적용할 약 6개의 건물을 선정하고, 2018년 5월까지 구축 완료 후 2019년부터 실제 적용에 들어가는 것을 목표로 하고 있습니다.

 

신재생에너지를 활용한 마이크로그리드는 향후 에너지 문제를 해결할 키워드로 떠오르고 있는데요. 남은 전기를 이웃에게 보내는 전력 공동체 마이크로그리드를 통해 전력난을 해결하고 블랙아웃이나 누진세 걱정에서도 해방되는 날이 오기를 바라겠습니다.