올해 5월 9일 오후 5시부터 7시간 동안 독일에서는 재생에너지 발전이 전체 전력 수요의 80% 이상을 충당하면서 전력거래가격이 마이너스를 기록했다. 풍력발전과 바이오, 수력 발전에 낮부터 태양광과 태양열 발전이 가세하면서 재생에너지 발전량이 빠르게 늘어났고, 이로 인해 저녁 7시에는 초과 발전량이 수요의 15%에 가까운 9,184 MW를 기록했다. 전력거래가격은 한 때 MWh 당 -130 유로에 거래되기도 했다.
독일은 재생에너지로 만든 전기를 화력이나 원전 등 다른 발전 보다 우선적으로 계통 운용자가 매입하게 규정돼 있다. 때문에 전기 공급이 과잉이 될 경우에는 운전 유지를 위해 전통 발전사가 전력시장에 마이너스 가격으로 전력을 판매할 수밖에 없다. 재생에너지 확대가 전통 발전을 위협하고 있는 것이다. 이에 대응해 독일의 최대 전력회사인 E.ON과 2위인 RWE 등 주요 발전사들은 사업 악화를 극복하고자 사업분할 등을 통해 재생에너지 사업을 강화하고 있다.
독일은 재생에너지 보급 확대를 위해 세계 최초로 1990년에 발전차액지원제도(FIT, Feed-in Tariff)를 도입했고 2011년 후쿠시마 원전 사태 이후에는 탈원전을 위해 재생에너지 지원을 더욱 강화했다. 그 결과 전체 발전 중 재생에너지의 연평균 비중이 2000년 6.2%에서 2010년 17%로 커졌고 2015년에는 32.6%를 기록하면서 재생에너지 역할 강화에 탄력이 붙는 모습이 나타나고 있다. 독일 정부는 2025년에 재생에너지의 발전 비중을 45%까지 늘릴 계획이다.

전력반도체, 철도 관련 기기 등 사회 인프라 장비를 생산하고 있는 히타치의 이바라기현 오미카 공장은 태양광 발전 설비, 스마트 미터 등을 도입하는 한편 생산 공정을 센서를 통해 모니터링하면서 경영계획과 연계된 에너지 매니지먼트 시스템을 구축, 친환경 스마트 공장으로서 진화하고 있다. 2011년 동일본대지진 이전에는 전력회사가 공급하는 계통전력망에 의존하면서 재생에너지를 보완적으로 활용하고 에너지 절약에 임하는 에코 공장 수준에서 EMS의 구축에 주력하다가 2011년 이후에는 계통전력이 불안정하더라도 공장이 연속적으로 가동할 수 있는 스마트 공장으로 발전하고 있다.
공장 내의 약 900개 지점에 스마트 미터, 센서를 설치하고 이를 통해 수집되는 데이터를 클라우드 환경정보관리 시스템인 EEL(EcoAssist-Enterprise-Light)에 집약해 공장 내의 8개의 각 건물별로 공조, 조명, 생산동력 등의 에너지 사용량을 가시화했다. 그리고 기상예보, 태양광 발전량, 전력수요량을 예측하고 축전지의 충방전 계획을 입안, 재생에너지를 최대한 활용하면서 전력수요의 피크 시점을 계통전력망의 여유가 있는 시점으로 개선하고 있다. 각 건물마다 EMS를 구축해 서로 여유 전력을 주고받는 시스템을 구축했다.
예를 들면 대량의 전력이 필요한 파워칩의 테스트 공정에서는 어떤 작업을 언제 실시할 것인지가 중요한데, 종업원의 근무관리, 생산 및 판매 계획 등의 경영관리 정보를 날씨, 전력 수급 등의 EMS 정보와 연결해서 경영에 차질이 없는 최적의 시점을 선정하고 있다.
이 결과 히타치는 2017년의 전력사용량을 2005년 대비 48% 감축해 공장의 코스트 경쟁력을 높이는 효과를 노리고 있다. 그리고 히타치는 이러한 분산형 에너지 활용 스마트 공장 시스템을 주변 지역의 협력 공장 등으로 확장, 분산형 전력망의 아메바적인 연계 효율성 제고에도 주력하고 있다.

출처 : LG경제연구원