"아직도 구석기 시대에 머물러 있는 에너지 시장"
WAGO 에너지 전문가 Heiko Tautor가 Energy Brainpool 컨설팅 회사의 Tobias Kurth(왼쪽)와 변화의 한가운데 놓인 에너지 섹터에 대해 논의합니다. 미래에는 분산식 및 디지털 기술이 더욱 널리 활용되고 기존의 전원공급업체는 서비스 제공업체로 전환하며 새로운 비즈니스 모델이 세대와 소비를 아우를 것입니다.
전기 소비 중 재생 에너지의 비중은 현재 30%정도에서 100%까지 증가할 것으로 전망됩니다. 그러나 네트워크의 용량은 이미 한계에 부딪힌 상태입니다. 에너지 전환이 성공할 수 있을까요?
Tobias Kurth: 기존에는 제어식 파워 플랜트에서 제공했던 인프라, 네트워크, 컨트롤러 그리고 유연성에 대한 많은 요구가 생겨나고 있습니다. 단일의 제어가능하고 재생한 에너지로서의 바이오매스는 제한적으로 보입니다. 대신 태양 에너지와 풍력 에너지가 현장을 지배하고 있습니다. 문제는 분산식 시스템의 전기 생산이 날씨에 따라 변동이 심하다는 점입니다. 따라서 과전류를 저장하고 필요한 때 공급하려면 새로운 네트워크 외에도 배터리와 같이 유연성을 부여하는 기술이 필요합니다. 또한 전기에 대한 요구가 반드시 유연해져야 합니다. 지금까지 공급은 수요를 쫓아 왔습니다. 하지만 이것은 공급의 변동이 심해지면서 보다 어려워지고 있습니다.
미래의 에너지 시장의 핵심 기능은 어떻게 생겼을까요?
Kurth: 보다 분산되고 복잡하며 디지털 방식으로 제어가능해야 합니다. 많은 변화의 바람이 불고 있습니다. 재생 에너지의 확장은 에너지 생산의 마진 비용의 감소, 나아가 전기 비용의 절감으로 이어졌습니다. 따라서 전기는 난방과 운송 분야의 기타 주요 에너지원을 대체할 것입니다. 도시화 또한 도시에 거주하는 사람들의 수가 많아지면서 도심 센터의 에너지 요구를 분산식 전력 생성 방식와 어떻게 연계할 것인가 하는 질문을 던져주고 있습니다. 전력생산시설을 도심으로 옮겨야 할까요 아니면 도시 외부지역에 머물러 있어야 할까요? 후자라면 새로운 전력선이 절실하게 필요합니다. 어떠한 경우든 매우 복잡해지는 전력 흐름을 제어하려면 지능형 시스템이 필요합니다. 또한 분산화되고 디지털화되는 새로운 세상에 적합한 비즈니스 모듈도 필요합니다.
Heiko Tautor: 에너지 시스템 전환을 더 복잡하게 만드는 원인은 지역에 따라 요구하는 것에 큰 차이가 있기 때문입니다. 북쪽에서는 해변가에서 전력 소비 중심지로 풍력 에너지를 운송하기 위해 네트워크를 확장하는 것에 우선순위를 둡니다. 이와 반대로 도시는 광전지에 관심을 돌리고 있으며 CHP 역시 열생성 장치로서 점차 더 많이 이용되고 있습니다. 맑고 추운날 CHPs는 PV 시스템과 함께 필요열과 전기를 생산합니다. 이 모든 전력을 어디에 저장할까요? 한 가지 방법은 배터리입니다.
어떠한 경우든 매우 복잡해지는 전력 흐름을 제어하려면 지능형 시스템이 필요합니다. 또한 분산화되고 디지털화되는 새로운 세상에 적합한 비즈니스 모듈도 필요합니다.
Tobias Kurth, Energy Brainpool
배터리 외에도 유연성을 위한 옵션에는 어떤 것들이 있습니까?
Tautor: 전력에서 열로, 전력에서 가스로 그리고 전력에서 모빌리티로 전환하는 것이 점차 더 중요해지고 있습니다. 잉여 전기 에너지를 열, 가스 또는 합성 연료로 전환하는 것도 제안하고 싶습니다. 섹터 연계는 파워 그리드의 부하를 완화하는 장점이 있고 난방과 운송을 에너지 전환과 연계하는 방법이기도 합니다. 지금까지 이들 섹터는 기후 보호에서 부차적인 역할만을 담당했습니다.
Kurth: 유연성에 대한 요구는 주로 산업 및 상업 섹터에서 다른 중요한 옵션을 제공합니다. 많은 프로세스는 이미 측정값을 사용하여 자동화 및 제어되고 있습니다. 전기 비용을 추가 제어 변수로 고려하는 것은 문제가 되지 않을 것입니다. 친환경 에너지가 대세가 되고 이에 따라 전기가 저렴한 가격에 제공된다면 기업은 생산을 지속할 수 있습니다. 반면 전력 비용이 비싸면 프로세스는 가동을 중단해야 할 수 있습니다. 전력 비용에 따른 이러한 방식이 가능하려면 제어 및 측정 기술이 필요합니다. 또한 백그라운드의 에너지 제공업체가 고객을 위해 모든 프로세스를 처리할 수 있어야 합니다.
그러나 제조 회사는 단기 피크 부하를 보상하기 위해 소극적 유보 전력을 제공할 수 있어야 합니다.
Kurth: 모든 기업들이 참여를 반기는 것은 아닙니다. 전력 운영의 균형을 맞추는 도중 기업들은 자신들의 프로세스 중 대부분을 대규모 네트워크 운영자들에게 맡기고, 이 운영자들은 전력이 필요할 때마다 간섭할 수 있게 됩니다. 그러나 기업들이 전기 비용을 바탕으로 생산을 스스로 관리할 수 있다면 자신들의 프로세스를 주도적으로 통제할 수 있습니다. 인더스트리에게는 이 비즈니스 모델이 대단히 매력적일 수 있습니다.
에너지 경제의 디지털화는 이런 종류의 모델을 구현할 만큼 충분히 발전되어 있습니까?
Tautor: 사실, 디지털화는 이제 막 초기 단계에 들어섰을 뿐입니다. 산업과 상업 분야에서 효율성을 위한 잠재력은 엄청납니다. 그러나 이들 소비주체가 네트워크 운영자와 별로 소통하지 않는다면 문제는 그대로 지속됩니다. 빠진 부분은 바로 개별 주체 간 얼마나 많은 전력이 생산되고 있는지, 얼마나 많은 전력이 소비되고 있는지, 소비 주체를 차단하는 것이 합리적인 결정인지 등의 관련 측정값 교환을 가능하게 해 주는 인터페이습니다.
Kurth: 현재 에너지 시장은 통신 기술 측면에서는 구석기 시대에 머물러 있습니다. 에너지 섹터에서 측정과 계산은 15분 간격으로 실행되며 실시간 활동을 추적하는 기능은 없습니다. 심지어 프라이빗 섹터에서는 커뮤니케이션이 이보다 덜 이루어지고 있습니다. 예를 들어 민간의 에너지 소비량을 기록하는 기계 미터기는 보통 일년에 한 번만 판독합니다. 미래에는 독자적인 반응을 위해 각기 다른 형식들이 보다 긴밀하게 연계되어야 합니다.
산업과 상업 분야에서 효율성을 위한 잠재력은 엄청납니다. 그러나 이들 소비주체가 네트워크 운영자와 별로 소통하지 않는다면 문제는 그대로 지속됩니다.
Heiko Tautor, WAGO
구체적으로 어떤 기술이 필요합니까?
Kurth: 정밀하게 측정, 제어, 모니터하는 것은 물론 전력 생산에 대한 예측을 동시에 통합할 수 있는 기술이 필요합니다. 또한 실시간으로 기능해야 합니다. 저희가 주목하는 것은 엄청난 양의 데이터입니다. 기존에는 각 소비 주체마다, 그리고 하나의 전력 발전소마다 하나의 데이터 포인트가 있었습니다. 독일 내 전부 400개 정도의 중앙 제어식 전력 발전소와 관련된 데이터는 관리가 가능한 수준이었습니다. 재생 에너지가 등장하면서부터 상황은 변했습니다. 현재 네트워크에는 10,000개의 시스템이 존재하며 에너지 전환은 비교적 논의의 초기 단계에 있습니다.
Tautor: 한계는 있지만 측정, 제어 및 모니터를 할 수 있는 기술은 이미 존재합니다. 그러나 2030년 시작하는 최종 확장 단계를 대비하여 스마트하고 극도로 강력한 시스템이 필요합니다. 예를 들어 스마트 미터기는 데이터를 기록하여 전송하는 일만 하는 지능형 전기 미터기입니다. 즉 제어나 모니터 기능은 없습니다. 공급업체와 소비자를 조절하고 모니터하려면 추가적인 기기가 필요합니다. 현재 사용되는 컨트롤러는 너무 작고 충분한 성능을 갖추지 못했습니다. 미래의 어플리케이션을 위해서는 기술 혁신이 절실히 필요합니다.
전기 제공업체에게 '전환'은 무엇을 의미할까요?
Kurth: 비즈니스 모델을 빨리 바꿀 필요가 있습니다. 전기만 공급해서는 충분한 수익을 올릴 수 없을지도 모르기 때문이지요. 고객들은 더 이상 시간 당 킬로와트의 전력을 구매하는 것을 원치 않고 에너지 서비스를 필요로 합니다. 이것은 일명 고정 요금과 고객별 사용에 따른 (pay-per-use) 요금, 이렇게 두 가지 카테고리로 나뉩니다. 이미 서비스 제공업체들에 통신 요금과 엔터테인먼트 요금을 고정 요금으로 지불할 수 있습니다; 전기 요금이라고 안될 이유가 없지 않을까요. 중국에서는 이미 전기, 수도, 통신을 비롯한 모든 분야에서 스마트 미터기 시스템을 도입하고 있습니다. 이러한 트렌드는 곧 독일에도 상륙할 것입니다. 에너지 제공업체를 위한 기회는 백그라운드의 서비스를 얼마나 잘 관리하는지. 또한 추가 매출을 얼마나 성공적으로 끌어올 수 있는지에 달려 있습니다. 예를 들어 부하 곡선으로부터 냉장고가 얼마나 오래 된 제품인지를 식별할 수 있고, 이를 기반으로 소비자에게 신형 가전에 대한 리스 옵션을 제공할 수 있습니다. 고객은 자신의 데이터에 액세스하는 방식으로 일부를 지급합니다. 이에 동의하지 않는 사람은 이보다 덜 투명한 모델을 설정할 수 있을 것입니다. 사용에 따른 지급 원칙에서 고객은 실제로 사용한 전기에 대해서만 가격을 지불합니다. 이 경우 각각의 킬로와트 시간은 더 비쌀 수 있지만 더 적은 데이터로도 충분한 모델 특성 상, 고객은 더 적은 데이터를 제공할 수 있습니다. 산업 고객은 외부에 스스로를 거의 드러내지 않을 수 있습니다. 즉, 스스로 생성하는 시스템과 배터리를 사용하여 에너지를 자가 공급하고, 자신의 에너지 데이터에 액세스하는 것을 차단할 수 있는 것입니다. 에너지 서비스는 시스템을 판매 또는 대여할 수 있어 산업 고객에게는 실질적인 부가가치가 창출됩니다. 디지털화는 변화 능력이 있는 에너지 제공업체에게 진정한 기회를 제공합니다.
인터뷰: Sascha Rentzing, WAGO
사진: Manfred H. Vogel | vor-ort-foto.de
About the People:
Tobias Kurth는 Cologne University of Applied Sciences에서 환경 기술을 전문으로 하는 인더스트리얼 엔지니어링을 공부했습니다. 2013년부터 Energy Brainpool GmbH & Co. KG에서 근무를 시작했고 2015년 4월에는 CEO로 부임했습니다. 전문 분야는 재생 에너지를 사용한 시장 변화과 투자 및 파이낸싱 결정을 위한 기반으로서의 전기 가격 예측입니다.
Heiko Tautor는 WAGO 시장 관리 에너지 부서의 책임자이며 전문분야는 재생 에너지, 스마트 그리드 및 배터리 테크놀로지입니다. 45세의 이 에너지 테크놀로지 전문가는 WAGO에서13년간 재직해 왔습니다. 재생 에너지 외에도 분배 네트워크 자동화 분야를 집중적으로 연구하고 있습니다.
토픽
블록체인을 활용한 디지털 에너지 거래
블록체인 기술은 전기 생산자와 소비자 간 거래를 가능하게 합니다. WAGO가 이것이 어떻게 이루어지는지, 미래에 대한 영향은 무엇일지 정확히 설명합니다.
WAGO 연락처