[ENTECH 후기] 전력산업의 미래를 이끌어 나가다, 전력거래소

[ENTECH 후기] 전력산업의 미래를 이끌어 나가다, 전력거래소

대학생신재생에너지기자단 28기 김서진

 

전력시장의 핵심, 전력거래소

전력거래소는 친환경 미래를 선도하는 전력 비즈니스 융합 플랫폼이라는 비전을 가지고 모든 전력 관련 기업으로부터 독립적인 입장에서 업무를 수행한다. 특히 전력시장과 전력계통 운영을 목적으로 설립된 비영리 특수법인으로서 투명하고 공정한 전력시장 운영을 통해 전력산업을 이끌어가고 있다.

전력거래소가 운영하는 전력시장은 전력의 거래가 이뤄지는 시장을 말한다. 이에 시장운영규칙에 따라 입찰, 계량, 정산, 시장 규칙 관리, 시장감시 등의 업무를 수행한다. 한국전력공사의 자회사인 한국수력원자력, 5개 발전사 등 발전회사로부터 생산된 전력이 전력거래소를 통해 전력시장에 판매되고 이를 송배전을 담당하는 한국전력공사가 전력을 구매하는 것이다.

또한 전력거래소는 전기가 생산되고 소비자에게까지 이르는 전력계통을 운영한다. 특히 발전, 송·변전 등의 전력계통 전반을 통제, 관리하고 실시간 전력수급을 유지해 안정적인 전력 공급이 가능하게 한다.

 

안정적인 전력계통 운영을 위한 전력수요 예측의 중요성

안정적이고 효율적인 전력계통을 운영하기 위해서는 정확한 전력수요를 예측하는 것이 중요하다. 수요와 공급이 서로 맞아야 정전이 일어나지 않고 안정적인 운영이 가능하기 때문이다. 하지만 태양광 발전 등 신재생에너지의 비중이 늘어날수록 미래의 전력수요를 예측하는 것은 어려운 일이 되고 있다.

신재생에너지 중에서도 특히 태양광 발전량 예측에 관한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 이는 태양광 발전의 비중이 많은 부분을 차지하고 예측하기가 어렵기 때문이다. 또한 풍력 발전의 경우 이미 어느 정도 예측이 가능한 부분이 있다. 이에 전력거래소는 태양광 발전량을 예측해 더 정확한 전력수요 예측을 실현하기 위한 다양한 시스템을 운영하고 있으며 ENTECH 행사의 전력거래소 부스에서 자세한 내용을 확인할 수 있었다.

 

AI를 활용한 전력수요예측 시스템

[자료 1. 전력거래소의 AI기반 전력수요예측 시스템 소개 자료]

출처 : ⓒ28기 김서진

먼저 온라인 수요예측시스템은 전력거래소에서 운영하는 빅데이터 기반의 데이터 분석 및 예측시스템이다. 이 시스템은 다양한 정보를 수집하고 취득된 데이터의 일관성과 신뢰성을 높여 유용한 정보로 가공 후 관리한다. 이후 자동화된 시스템을 기반으로 다양한 AI 기반 수요예측 알고리즘을 운영하며 빠른 위기 대응과 의사결정을 지원하고 있다. 특히 기상청 예보를 활용하거나 유사한 날의 태양광 발전량을 토대로 한 시스템 등을 기반으로 구성돼 있으며 이를 통해 수요예측의 정확성을 높이는 데 기여하고 있다.

영상정보를 활용해 BTM(Behind the Meter) 태양광 발전기 설비용량을 추정할 수 있는 AI 프로그램도 개발 중이다. 이 프로그램은 등록돼있지 않은 태양광 발전기를 항공영상 등을 통해 태양광 패널의 위치를 파악하고 YOLO 모형을 사용해 태양광 발전을 탐지할 수 있다.

마지막으로 CMV(Cloud Motion Vector)는 구름의 이동을 정밀 예측해 일사량과 태양광 발전량을 산출하는 초단기 예측 시스템이다. 구름의 이동 벡터를 산출하고 이를 바탕으로 향후 구름의 위치를 예측하는 것이다. CMV는 당일 내에도 태양광 발전량을 예측하는데 도움을 줘 전력 수급의 안정적 운영을 지원한다.

 

차기 전력계통운영시스템(EMS)

[자료 2. 차기 EMS 기능 구성 ]

출처 : ⓒ28기 김서진

현재 전력거래소는 에너지 전환에 대비한 차세대 EMS 구축 사업을 진행하고 있다. 차기 EMS 기능은 현행 EMS 기능 이관을 바탕으로 재생에너지 등 신규 기능 개발과 기능 확장 및 신뢰도 제고를 위한 기반 기술 고도화를 이루고자 구성됐다. 특히 AI를 활용해 재생에너지의 부하 패턴을 추정하거나 최적화 기반 자동발전제어 등을 통해 더욱 효율적인 전력계통운영을 이룰 수 있을 것으로 기대된다. 또한 앞으로 재생에너지 비율이 높아질 경우 차기 EMS는 변동성이 큰 전력계통을 안정적으로 운영하는 핵심 역할을 하게 될 것으로 전망된다.