[시론] 재생에너지 출력 제어를 위한 조건

제주 이어 호남까지 논란 확산
제어기술 개발 등 적극 지원을
조홍종 단국대 경제학과 교수

최근 태양광 발전이 급증하면서 출력 제약으로 인한 보상 및 소송 문제 등이 사회적 이슈로 대두했다. 그동안 제주 지역에 국한된 출력 제약 문제가 올봄부터 호남 지역까지 확대되면서 논란이 더욱 거세질 것으로 예상된다.

전기는 물리적으로 수요와 공급이 실시간으로 일치해야만 적정 주파수 등 전기 품질 유지가 가능하다. 주파수 변동 시 수초 내에 정상 주파수로 회복이 안 되면 연쇄적인 파급 고장으로 광역 정전으로까지 이어질 수 있다. 특히 전력 수요가 매우 적은 봄과 가을철의 주말 동안 태양광 이용률이 높은 시간대에 송전선로 사고 등이 발생할 경우 작은 우물(낮은 수요)에 큰 바위(대규모 발전소 정지)를 던지면 큰 파장이 일어나는 것처럼 주파수의 급격한 변동으로 전력 계통 파급 영향이 더욱 커질 수밖에 없다. 지난봄에 이어 올가을 원전 발전 감축, 화력발전 정지, 재생에너지 출력 제약을 전제로 한 전력 수급 비상대책을 마련하는 이유가 바로 여기에 있다.

올해 8월 기준 우리나라 태양광 규모는 자가용 태양광까지 포함하면 약 27.8GW로 원자력 설비용량 24.7GW를 이미 넘어선 수준이다. 봄과 가을철 주말 동안 태양광 이용률이 높은 시간대에는 원자력과 태양광만으로도 수요를 충족할 수 있다. 원전과 더불어 재생에너지가 우리나라 전력 수요를 감당하는 주력 전원이 됐지만 문제는 이들 전원이 원자로 노심 연소 등 안전성과 자연력에 의존하는 특성으로 인해 수요에 변동해서 출력을 조절하는 데 한계가 있다는 점이다. 온실가스 감축을 위해 원전 및 재생에너지와 같은 무탄소 전원을 확대하려면 몇 가지 대책이 꼭 필요하다.

첫째, 재생에너지도 전력 계통 사고 시 지속 운전 성능을 갖출 수 있도록 인버터 성능 개선 및 출력 제어 설비를 갖춰야 한다. 최근 신규 설비에는 이를 갖추도록 제도화했지만 기존 설비에도 적용해야 한다.

둘째, 재생에너지의 변동성과 간헐성을 감당할 수 있는 유연성 설비 확충도 필요하다. 햇볕과 바람 등 기상 변동으로 인해 출력 변동이 발생하는 시간대와 야간 등 태양광 설비 출력이 없는 시간대에는 빠르게 기동해서 출력을 낼 수 있는 양수 발전, 가스터빈, 에너지저장장치 같은 설비를 확충해야 한다. 한편 유연성 전원에 대해서는 전력시장에서 충분한 수익을 올릴 수 있는 시장 제도 마련이 필요하다.

셋째, 재생에너지 출력 제어는 전력 계통 안정성을 확보하기 위한 불가피한 조치지만, 사업자의 피해를 최소화하면서 계통 안정성에 기여할 수 있는 합리적 기준을 마련하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 전력 계통의 수요와 공급 상황, 재생에너지 설비 특성 등을 종합적으로 고려한 과학적인 기준이 필요하다.

넷째, 재생에너지 보급 확대를 위해서는 전기요금 인상이 불가피하다. 전기요금을 현실화함으로써 재생에너지 설비 투자비용을 회수하고, 유연성 설비 확충을 위한 재원을 확보할 수 있다.

다섯째, 재생에너지 출력 제어를 위한 기술 개발과 기반 시설 확충에는 정부의 적극적인 지원이 필요하다. 정부는 재생에너지 출력 제어의 효율성을 높이기 위한 기술 개발을 지원하고, 송전선로 확충과 유연성 설비 보급을 위한 투자를 확대해야 한다. 전력 공급이 많은 지역으로 수요를 분산하는 정책도 필요하다. 전력 당국, 이해관계자, 국민이 합심해 합리적이고 효율적인 대안을 마련하기를 기대해 본다.

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