전국 시, 군, 구 단위 에너지 데이터를 활용한 V2G 도입 가능성 평가 및 전력계통 유연성 분석

2025-11-14 5

본 연구는 국내 전력망이 중앙집중형 구조에서 분산형 에너지 시스템으로 빠르게 전환되는 과정에서, 재생에너지의 간헐성과 전력 수요의 시간대별 변동성으로 인해 증가하는 계통 불안정성을 완화하기 위한 새로운 유연성 자원으로 V2G(Vehicle-to-Grid) 기술을 평가하고자 수행되었다. 전기차(EV)가 증가함에 따라 차량 배터리를 분산형 에너지저장장치로 활용할 수 있는 가능성이 커지고 있으나, V2G 효과는 지역별 EV 보급 수준, 재생에너지 설비 규모, 전력 수요 특성에 따라 상이하게 나타난다. 이에 본 연구는 대한민국 시, , 구 단위의 공개 데이터를 통합하여 전기차 등록 대수, 태양광·풍력 설비 용량, 전력 피크 부하, 인구·토지 이용 특성 등을 분석하고, 지역별 V2G 도입 타당성을 정량적으로 비교하였다. 수집된 데이터는 Z-score 정규화 후 Pearson 상관분석과 주성분분석(PCA)을 통해 에너지 변수 간 구조적 관계를 파악하였다. 분석 결과, 전국 대부분 지역은 유사한 에너지·수요 특성을 보였으나 일부 지역은 산업 구조나 재생에너지 집중 설치 등으로 인해 뚜렷한 이질성을 보였다. 이어 2020~2023년 전력 수요 데이터를 기반으로 선형회귀 예측을 수행한 결과, 2024년 여름철 12~19시 구간에 약 40 GWh의 추가 전력 수요가 발생할 것으로 예상되었다. 이를 전기차의 V2G 참여로 충당할 경우 약 40만 대가 필요하나, 실제 방전 가능 용량(80%)과 참여율(30%)을 고려하면 약 15만 대의 전기차가 동일 부하를 담당할 수 있음이 나타났다. 또한 이러한 V2G 전력 공급이 LNG 발전 대체 효과를 갖는다고 가정하면 약 39,000톤의 CO₂ 감축이 가능함을 확인하였다. 이를 종합하면, V2G는 전력 피크 부하를 완화하고 재생에너지 변동성을 보완하며 온실가스 배출을 줄일 수 있는 현실적이며 효과적인 에너지 유연성 자원으로, 향후 지역 기반 V2G 도입 정책 수립과 전력계통 최적화 전략의 핵심적 근거로 활용될 수 있다.

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