몸집 커진 태양광…전력당국 '전력 변동성 관리' 발등의 불

태양광, 날씨 따라 전력량 좌우…원전 10기분량 전기 '오락가락'
그동안 '접속·판매 우대' 혜택…이제는 '고통분담' 요구받는다

전남 영광의 국내 최대 태양광 발전소 [중부발전 제공. 재판매 및 DB 금지]

(세종=연합뉴스) 차대운 기자 = 전력 당국이 10일 가을철 전력계통 안정 대책을 발표한 것은 연중 전력수요가 가장 적지만 태양광 발전은 연중 가장 왕성해 전기가 남아돌아 전력계통의 안정 운영에 부담을 주는 일이 가을철에 빈번한 데 따른 것이다.

냉방 수요가 많은 여름철에 전기 공급이 부족할 경우 '블랙 아웃'이라고 부르는 대형 정전이 벌어질 수 있지만, 반대로 수요보다 공급이 많아도 대형 정전 사태가 벌어질 수 있다.

산업통상자원부 관계자는 "그간 전력수급 대책은 전력이 부족한 동·하계 대응 중심이었지만, 최근 재생에너지 급증에 따라 봄가을 전력 과잉 대응이 현안으로 대두하고 있다"고 밝혔다.

산업부는 오는 추석 연휴 중 최저 전기 수요가 38GW(기가와트)로 최근 수년 새 가장 낮을 것으로 본다.

태양광을 중심으로 한 재생에너지 보급이 미미했던 시절 경부하기인 봄가을에는 전기 수요가 줄어든 만큼 화력을 중심으로 한 대형 발전소들의 그만큼 출력을 줄이면 돼 전력수급 난도가 높지 않았다.

하지만 탄소중립 대응 차원에서 신재생에너지 보급이 꾸준히 이뤄진 결과 현재 누적 태양광 발전 설비용량은 31GW까지 증가했다. 이는 전력수급 업무의 복잡성으로 이어졌다.

과거 정부는 재생에너지 보급 확대를 지원하기 위해 전력망 접속과 높은 가격 판매를 보장하는 등 각종 태양광 우대 정책을 펴 왔기에 태양광 발전 설비 운영자들은 수익에 영향을 받는 출력 제어에 강하게 반발한다.

문제는 누적 태양광 발전 설비의 규모가 이미 원전 30기에 달할 정도로 커졌다는 점이다.

전기 수요가 줄어든 시기에 태양광 발전의 우선 전기 생산을 보장하려면 가장 경제성이 좋은 원전을 포함해 대형 공공·민간 발전소가 가동을 일부 멈춰야 하는 상황에 이르렀다.

태양광 발전은 설비 생산과 이용 등 전 주기에 걸쳐 탄소 배출이 적다. 이에 따라 세계적으로 미래를 대비할 핵심 발전원으로 인정받고 있다.

다만 전기 생산의 변동성이 커 태양광에만 전력 생산을 크게 의지했다가는 전국 차원의 수급 불안이 야기될 수도 있어 출력 조절이 유연한 가스 발전이나 에너지저장장치(ESS) 등의 뒷받침이 필요하다.

최근 봄가을 날씨에 따라 낮 시간대 태양광 발전량 차이는 무려 11GW에 달한다.

태양광 보급 확대에 따른 전력수요 그래프의 변화 [산업통상자원부 제공. 재판매 및 DB 금지]

원전 약 10기가 한꺼번에 만들어내는 전기가 날씨에 따라 예고 없이 전력망에 들어왔다 나갔다 할 수 있다는 뜻이다. 이에 따른 공백을 실시간으로 메워주지 않으면 대규모 정전 사태로 이어질 우려가 있다.

주요국 중 가장 먼저 탈원전을 하고 풍력 등 재생에너지에 크게 의존하는 독일은 기상 탓에 전기 공급이 부족해지면 원전 가동이 많은 프랑스 등 인접국에서 전기를 사다 쓸 수 있다.

반면 한국의 전력망은 주변국과 분리돼 있어 이런 대응을 할 수 없다. 당국이 '전력계통의 섬'이라고 부르는 이유다.

이런 가운데 탄소중립을 목표로 태양광 발전 등 신재생에너지의 국내 보급은 늘어나고 있다.

현재 국내 전체 발전량에서 신재생에너지 비중은 10%에 미치지 못하지만, 최근 발표된 11차 전력수급기본계획 실무안에 따르면 신재생에너지 비중은 2030년 21.6%, 2038년 32.9%로 높이게 된다.

산업부는 지난 5월 발표한 '재생에너지 보급 확대 및 공급망 강화 전략'에서 2030년까지 연평균 설비용량 6GW의 재생에너지 발전 시설을 보급하겠다는 양적 목표를 제시했다.

앞서 확정된 10차 전기본 상으로 2030년 한국의 재생에너지 설비용량 목표는 태양광 46.5GW, 해상풍력 14.3GW다.

이는 수요가 없는 경부하기 태양광 등 재생에너지 발전 사업자와 기존의 다른 발전 사업자 간에 서로 전기를 팔겠다는 치열한 경합으로 이어진다.

따라서 전기 사용량이 적은 봄가을 시기 발전 사업자들의 공평한 '고통 분담' 체계를 마련하는 것이 전력 당국의 도전 과제가 됐다.

산업부는 "봄가을은 냉난방 수요가 크지 않아 많은 발전량을 필요로 하지 않는 경부하기지만 약 31GW에 달하는 태양광 발전설비의 이용률은 이 시기에 높아져 주말을 중심으로 낮 시간대 발전량이 수요를 초과하는 전국적인 수급 불균형 상황이 최근 나타나고 있다"며 '모든 발전원'의 협조를 요청했다.

cha@yna.co.kr

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