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[에너지 지식백과] 전력편 ➃ 블랙아웃, 전력예비율, 공급/설비예비율, 수요관리

[에너지 지식백과] 전력편 ➃ 블랙아웃, 전력예비율, 공급/설비예비율, 수요관리

블랙아웃, 전력예비율, 공급/설비예비율, 수요관리

[black out, reserve margin, supply margin/installed capacity margin, demand response]

[한줄 정리]

* 블랙아웃: 전력 공급이 수요를 따라가지 못해 일어나는 대규모 정전 상태.

* 전력예비율: 전력의 수급상태가 어느 정도인지를 나타내는 지표. 전력예비율이 높으면 그만큼 전력수요에 비해 공급이 충분해 전기 사용에 여유가 있음을 나타냄. 크게 공급/설비예비율로 나뉜다.

* 공급/설비예비율: 공급예비율은 실제 발전소에서 생산한 전력 중 남아있는 비율이다. 예비전력(공급능력- 최대 수요)을 최대 전력 수요로 나눠 구한다. 설비예비율은 여기에 정기보수 등으로 가동하지 않고 있는 발전소의 공급 능력까지 모두 포함한 개념이다.

* 수요관리: 최소 비용으로 전기에너지 수요를 충족시키기 위한 활동.

매년 여름만 되면 언론에 등장하는 단어가 ‘블랙아웃’이다. 냉방설비 가동으로 전력수요가 급격히 늘면서 대규모 정전이 예상되기 때문. 실제 국내에서도 2011년 9월 블랙아웃이 발생해 약 753만여 가구가 피해를 입기도 했다. 당시 이상기온으로 9월까지도 더위가 가시지 않았기 때문이다.

이러한 블랙아웃은 ‘전력예비율’과 밀접한 연관이 있다. 현재 사용하고 있는 전기보다 추가 여유분이 얼마나 남았는지를 알려주기 때문이다. 전력예비율은 크게 실제 발전소에서 생산한 전력 중 남아있는 비율을 의미하는 ‘공급예비율’, 정기보수 등으로 가동하지 않고 있는 발전소의 공급 능력까지 모두 포함해 계산하는 ‘설비예비율’로 나뉜다. 보통 공급예비율이 10% 넘게 유지된다면 갑작스런 전력수요 급증이나 발전소 고장, 정비 등에도 어느 정도 대처가 가능하다고 본다.

이러한 공급예비율은 포털 사이트에서도 쉽게 확인할 수 있다. 네이버에서 전력예비율을 검색하면 첫 화면에 나오는 표를 참조하면 된다. 아래 캡처에서 10.4%는 공급예비율을 뜻한다. 이는 예비전력(공급능력- 최대 수요)를 최대 전력 수요로 나눈 값으로서 공급예비율이 10%가 넘는 지금은 정상단계에 속한다.

만약 예비전력이 일정 수준 이하로 떨어지면 단계별 수급 비상 발령이 떨어진다. 차례대로 준비(5.5GW 미만), 관심(4.5GW 미만), 주의(3.5GW 미만), 경계(2.5GW 미만), 심각(1.5GW 미만) 순이며, 특히 ‘주의’ 단계부터는 전기 사용량 급증으로 전력부족이 본격적으로 우려되는 상황이다. 이 단계에 이르면 각 가정과 사무실, 산업체에서 절전이 요구된다. 심각 단계에 이르면 블랙아웃을 막기 위한 순환단전이 실시될 가능성이 있다.

[그림1] 네이버에서 ‘전력예비율’을 검색하면 나오는 표를 캡쳐한 사진. 10.4%는 공급예비율을 뜻하며, 예비전력이

일정 수준 이하로 떨어지면 단계별 수급 비상 발령이 떨어진다.

한편 블랙아웃을 막기 위한 최소 설비예비율의 경우, 발전 방식(원자력, LNG, 석탄)에 따라 달라진다. 예를 들어 정비기간이 긴 원자력의 비중이 높을 경우, 보다 높은 설비예비율이 요구된다.

‘수요관리’는 블랙아웃을 막기 위해 소비자의 전기사용 패턴을 변화시키는 활동이다. 에너지 절약 캠페인을 벌이거나, 전력 최대수요와 최저수요의 차이를 최대한 줄여 공급설비의 이용효율을 향상시키는 등 다양한 방안이 있다.

[그림2] ‘에너지 수요관리’에는 크게 효율향상, 절약, 부하관리가 있다.

(출처 : 한국에너지공단 「2021 에너지첫걸음」)

* 한국에너지공단 「2021 에너지첫걸음」 바로가기 : https://www.energy.or.kr/web/kem_home_new/info/data/open/kem_view.asp?q=22999

이상기후와 에너지 파동으로 인해 전 세계적으로 블랙아웃 대비가 점차 중요해지고 있다. 이미 인도에서는 2022년 5월 7억 명 이상의 인원이 하루 2시간 이상의 정전을 겪었을 정도다. 국내에서도 석탄과 LNG 등 연료원을 조기 확보하고, 전력 수요 의무 감축 요건을 강화하는 등 전력대란을 막기 위한 준비에 한창이다.

[그림3] 매년 여름이면 전력 수요가 늘어나 블랙아웃 위험이 늘어난다. 올해 역시 전 세계적으로 블랙아웃 위협이 도래하고 있으며, 일부 나라에서는 이미 정전을 겪고 있다.