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놀아도 돈을 주겠다는 태양광 발전 본문듣기

작성시간

  • 기사입력 2020년10월20일 17시10분

작성자

  • 이덕환
  • 서강대학교 명예교수 (화학‧과학커뮤니케이션)

메타정보

본문

  한전이 태양광 발전소의 ‘출력제한 제도’를 도입하기 위한 세부 운영 방안을 마련하고 있다. 태양광 사업자에게 발전 중단을 명령하는 대신 보상을 해주겠다는 것이다. 극심한 간헐성 때문에 전력 생산 시간을 예측할 수 없는 태양광 때문에 발생하는 전력 공급 과잉에 대비하기 위한 궁여지책이라고 한다. 전력을 사용하는 공장의 가동을 중단하면 보상을 해주는 ‘수요감축 요청 제도’도 있다. 전력 생산이나 소비를 포기하면 보상을 해주는 제도는 쉽게 납득하기 어려운 것이다. 

 

태양광에 흔들리는 전력 공급 시스템

 

  한전이 마련하고 있는 태양광 출력제한 제도는 전력 생산 시간을 예측할 수 없는 태양광·풍력의 극심한 간헐성을 극복하기 위한 고육지책이다. 전기는 모든 발전소와 소비자가 하나의 전력망에 연결되어 실시간으로 생산과 소비가 이루어져야만 하는 독특한 상품이다. 전력의 공급이 수요를 따라가지 못하면 전류의 주파수가 불안정해져서 전기의 품질이 떨어진다. 최악의 경우에는 발전소의 가동이 연쇄적으로 중단되는 ‘블랙아웃’이 발생한다. 거꾸로 전력의 공급이 수요에 비해서 너무 많은 경우에도 똑같은 문제가 발생한다. 전력망에 소비하지 못한 전기가 너무 많이 남아있으면 발전소에서 생산한 전력을 전력망으로 밀어낼 수가 없기 때문이다.

 

  우리의 송전망은 신재생의 급격한  폭주로 정상적인 관리가 어려울 정도로 불안해진 형편이다. 2016년 0.9GW였던 태양광 발전 설비 규모가 2017년 1.3GW, 2018년 2.4GW, 2019년 3.1GW로 폭증했다. 신재생 발전설비의 비중도 2016년 7.1%에서 2020년 8월 14.9%로 2배 이상 급증했다. 그러나 신재생의 발전량은 여전히 총발전량의 7.3%에 지나지 않은 형편이다. 신재생의 발전 효율이 충분히 만족스럽지 않다는 뜻이다.

 

  이미 ‘전력수급 그래프’에서 낮 시간의 ‘피크’ 수요가 사라져버렸다. 태양광 설비가 생산하는 전력 때문에 원전·석탄·LNG의 발전량은 억지로 줄여야 하는 ‘덕(오리) 커브’가 나타나기 시작했다. 그렇다고 발전소의 출력을 마음대로 조절할 수 있는 것은 아니다. 우리의 원전은 가동 중에는 출력을 일정하게 유지하는 원칙을 따르고 있다. 원전의 안전성을 극대화하기 위한 원칙이기도 하다. 

  대형 석탄 발전소의 발전량 조절도 쉽지 않다. 그나마 LNG 발전소가 사정이 나은 편이기는 하다. 그러나 LNG 발전소의 경우에도 출력을 조절하는 과정에서 더 많은 양의 초미세 먼지가 발생하고, 기계적 부담도 커지는 부작용이 있다. 가정용 보일러를 켜고, 끌 때에 매연이 더 많이 발생하는 것과 같은 일이다.

 

  결국 태양광·풍력에서 간헐적으로 생산되는 전력의 양이 많아지면 전국적인 전력 공급체계는 불안정해질 수밖에 없다. 대안이 없는 것은 아니다. 남아도는 전기를 사용할 수 있는 새로운 소비처를 찾아내는 것이다. 이웃 나라들과 송전망이 연결되어 있는 독일이 사용하는 해결책이다. 물론 공짜는 아니다. 태양광·풍력에서 생산했지만 사용하지 못해서 남아도는 전기를 사용해주는 벨기에에게 적지 않은 보조금을 지불해야만 한다.

 

  이웃 나라와의 전력망 연계가 불가능한 ‘전력섬’에 살고 있는 우리의 경우에는 그런 해결책이 불가능하다. 결국 애써 만들어놓은 태양광·풍력의 가동을 중단시킬 수밖에 없다. 물론 출력제한 제도도 공짜일 수가 없다. 한전이 태양광 업자에게 재정적으로 보상을 해주는 것이 마땅하다. 문제는 그 비용이 고스란히 소비자에게 떠넘겨진다는 것이다.

  신재생 설비가 35%를 넘어선 제주도에서는 이미 그런 일이 빈번하게 벌어지고 있다. 2015년 3회였던 풍력발전기 출력제어는 2018년 15회, 2019년 46회, 올 상반기에 44회에 이르렀다. 올해 모두 137회의 출력제어를 통해 3만 6,318kWh의 전력을 포기하게 될 전망이다. 내년에는 무려 200회를 넘어설 것으로 예상하고 있다.

 

허울뿐인 태양광의 친환경과 안전성

 

  정부가 탈원전의 대안으로 내놓은 태양광·풍력·수소가 친환경적이고 안전하다는 주장은 확실한 근거를 찾기 어려운 것이다. 우선 태양광 발전의 효율은 매우 초라하다. 지난 여름  피크 시간대에 태양광·풍력의 발전 비중은 1%에도 미치지 못했다. 신재생의 비효율은 직접적으로 LNG 발전 비중의 확대로 이어진다는 점도 주목해야 한다. 실제로 지난 여름 피크 시간대의 LNG 발전 비중은 40%로 원자력 19%, 석탄 32%보다 훨씬 높았다.

 

  환경에 대한 부담도 적지 않다. 지난 3년간 태양광 설비로 여의도 면적의 17배에 해당하는 숲이 사라져버렸다. 산자위 구자근 의원이 산림청으로부터 제출받은 자료에 따르면, 전국 1만 2,527개 산지 태양광 발전 설비 중 7.4%에 해당하는 922개가 산사태 위험 1·2등급에 설치되었다.

  산림훼손에 대한 문제 지적으로 시작된 농촌 태양광도 만족스러운 것은 아니다. 권성동 의원이 밝힌 자료에 따르면 1만 8,443곳의 농가 태양광 시설 중 33곳(0.2%)의 영농형을 제외하면 모두 농지를 심각하게 잠식하고 있는 상황이다. 농지 위에 태양광 구조물을 세우는 영농형의 경우에도 쌀 생산량의 20%를 포기해야 하는 상황이다. 염전 부지에 태양광 패널을 설치하는 ‘염전 태양광’의 효율성도 확실치 않고, 주민들의 반대도 심각하다.

 

  태양광·풍력의 계통 접속 문제도 심각하다. 현재 건설 중인 신재생 설비의 거의 절반이 송전망과 연결되지 않은 상태다. 계통 접속 설비를 모두 갖추려면 7천 억 원의 비용이 필요하다고 한다. 갑작스러운 탈원전과 한전대학 설립으로 재무 상태가 극도로 악화된 한전의 입장에서는 절대 쉬운 일이 아닌 상황이다.

 

  태양광·풍력 발전 설비의 수명이 20년에 지나지 않는다는 사실도 중요하다. 현재 건설 중인 원전은 80년 이상 가동이 가능하다. 태양광·풍력의 설비비가 지금보다 4배 이상 떨어져야만 원전과의 경쟁이 가능하다는 뜻이다. 더욱이 폐기되는 태양광과 풍력 설비는 재활용 가치가 없는 값싼 소재라는 사실도 중요하다.

  태양광·풍력은 완성되지 않은 미래의 에너지다. 경제성과 간헐성을 보완하기 위한 새로운 기술이 개발되어야만 한다는 뜻이다. 현재의 기술을 무작정 내던져버리고, 미완성의 미래 기술을 성급하게 보급하는 것은 국민 안전과 환경에 도움이 될 수 없다. 

<ifsPOST>

 

 

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  • 기사입력 2020년10월20일 17시10분

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