홍익대학교 전력계통연구실은 전자전기공학부 전영환 교수 지도하에 운영되고 있다. 력계통과 전력경제가 주요 연구분야인 연구실은 우리나라가 탄소중립을 이행하는 과정에서 발생하는 전력계통 안정도 문제를 분석하고 해결책을 제시하는 한편 신규 자원에 대한 기술-경제성 분석도 수행하고 있다. 

연구실의 관계자는 “탄소중립을 이행하는 과정에서 유연성 설비에 대한 투자는 필수적이며 이중 섹터커플링기술 도입이 각광받고 있다”라며 “우리 연구실은 섹터커플링기술 중 열계통과 전력계통을 연결해 각 계통의 효율 및 유연성 향상으로 이어질 수 있는 P2H기술 필요성을 인지하고 있으며 탄소중립 계통으로의 전환과 P2H기술의 성공적인 도입을 위해 이번 연구과제에 참여하게 됐다”고 밝혔다.    

연구실은 다양한 프로젝트 수행 경험으로 전력계통과 전력경제 관점을 아우르는 연구가 가능하며 P2H가 가져다주는 기술적 특성이 전력경제 관점에서 어떠한 효과로 이어지는지 분석할 수 있는 능력이 있어 이번 과제에서의 역할이 기대된다.  

최적화 모델 기반 기술경제성 평가 

홍익대는 전력계통에 P2H기술을 도입해 얻을 수 있는 경제적 편익분석이 주요 역할이다. 현재 열병합발전기는 열공급 시 경직성 전원으로 분류되고 있다. 즉 계통운영자인 한국전력거래소가 필요 시 출력조정이 어려운 전원이기 때문이다. P2H가 이러한 열병합발전기의 열공급을 감당할 경우 열병합발전기는 상대적으로 출력특성이 유연한 운전모드로 활용할 수 있으며 열공급 지속성도 유지할 수 있다. 

또한 P2H는 예비력도 제공가능하기 때문에 P2H 자체만으로도 전력계통 유연성 확장에 큰 도움이 된다. 이에 따라 연구실은 P2H기술 도입이 국가적 관점에서 편익 실현이 얼마나 가능한지 정량적으로 도출해 P2H의 필요성을 기술 및 경제적 관점에서 제시한다.   

이에 따라 연구진은 P2H의 기술경제성 분석을 위해 분석 모델을 구축할 계획이다. 이를 위해 P2H를 선제적으로 도입한 선진국 사례를 조사 및 분석하고 국내 전력계통 상황에 맞는 P2H의 운전모델을 구현 가능한 최적화모델을 개발한다. 개발된 최적화 모델을 기반으로 기술경제성 평가를 수행할 계획이다.  

연구실의 관계자는 “P2H를 경제적으로 수용하기 위한 시장제도와 계통의 안정적 운용을 위한 적용방법을 개발함으로써 탄소중립시대의 전력과 열을 동시에 공급하는 새로운 시스템으로 정착하길 기대한다”고 밝혔다. 

이어 “P2H를 비롯한 새로운 기술은 재생에너지가 증가하는 새로운 환경에서 전력계통을 보다 안정적이며 경제적으로 운영하기 위한 방편일 뿐문 아니라 열부하를 재생에너지로부터 공급해 탄소중립을 달성하기 위한 궁극적인 기술”이라며 “새로운 기술이 개발되면서 제도화되기 위해서는 전력시장의 역할이 중요하며 전력시장의 정착을 위해 정부뿐만 아니라 업계의 요구도 중요하다”고 강조했다.