한국전기연구원(KERI)이 일조량·풍량 등 외부 요인에 따라 발전량이 변하는 재생에너지의 한계를 보완하는 가상 발전소(VPP) 기술 분야에서 ‘2025년 출연연 우수 성과’로 선정됐다.
한국전기연구원은 6일 에너지플랫폼연구센터의 변길성 박사팀이 개발한 '선제적 가상발전소(Poactive VPP) 기술이 2025년 출연연 우수 성과로 선정돼 국가과학기술연구회(NST) 이사장상을 수상했다고 밝혔다.
재생에너지는 지속가능성을 확보할 수 있지만, 일조량·풍량 등 외부 요인에 따라 발전량이 변동되기 때문에 원하는 시간에 필요한 전력을 생산·공급하기 어려운 한계가 있다. 이러한 단점을 보완하는 핵심 기술이 바로 가상발전소(VPP)다. VPP는 지역 곳곳에 분산된 에너지 자원들을 정보통신기술(ICT)로 통합·관리하여, 마치 하나의 발전소처럼 에너지 생산과 분배를 최적화하는 시스템이다.
변길성 박사팀은 예측 정밀도, 자원 통합 속도, 계통 이행률 등 모든 항목에서 국내 최고 수준의 성능을 자랑하는 선제적 가상 발전소를 개발했다. 본 기술은 가상현실 기반 디지털 트윈과 AI를 활용해 태양광 발전의 예측 오차를 연평균 5% 이내, 풍력 발전의 예측 오차를 9% 이내로 낮췄다. 이는 현재 상용화된 국내 예측 기술의 정확도(10~15%) 대비 월등히 향상된 성능을 보여주는 결과다.
또한 1분 이내에 ESS 200대, 전기차 150대, 냉난방공조(HVAC) 100대를 동시에 통합 관리할 수 있는 고속 통합 제어 능력을 갖췄다. 기존 VPP가 수십 개 단위의 자원을 제한적으로 운영했던 것과 달리, 이번 기술은 수백 개의 신재생 및 섹터 커플링 자원(가스, 열 등)까지도 하나의 가상 배터리처럼 통합 운용할 수 있어 확장성이 매우 뛰어나다.
선제적 가상발전소는 실제 전력시장 참여 실증을 통해 ‘지령 이행률 8% 이내’라는 높은 성과를 달성하며, 기술의 실현 가능성과 신뢰성도 입증했다. 이는 해외 기술에 크게 의존하던 VPP 분야에서 국내 기술로의 수입 대체 효과는 물론, 향후 해외 전력시장 진출까지 기대할 수 있는 기반이 마련됐음을 의미한다.
KERI는 기술과 관련하여 다수의 SCI급 논문 게재와 10건의 국내외 특허 확보, 20건의 지식재산권 출원·등록을 진행하며 경쟁력을 입증했다. 특히 전력계통의 안정성을 확보해 국가적으로는 재생에너지 확대에 따른 변동성을 해결하고, 수용성을 높여 탄소중립 목표 달성에 기여할 수 있으며, 각 지역에서는 분산에너지 시장이 떠올라 새로운 일자리와 산업 기회도 창출할 것으로 기대된다.
향후 연구팀은 대규모언어모델(LLM)을 활용한 차세대 AI를 접목해, 분산에너지의 단순한 제어를 넘어 스스로 학습하고 의사 결정하는 ‘자율형 VPP 기술’로 진화시킨다는 계획이다.
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