여름철 '숨은 공신' 태양광…가을 최대 '불안요인', 왜?

by김형욱 기자
2024.09.11 05:01:00

[이데일리 김형욱 강신우 기자] 올여름 역대 최대 수준으로 늘어난 국내 전력수요를 충당하는 데 큰 역할을 한 태양광 발전설비(이하 태양광)가 전력 수요가 격감하는 올가을 전력 수요·공급(수급) 관리의 최대 불안요인이 되고 있다. 더위가 차츰 가시며 전력 수요는 최대 절반 이하로 줄어들 예정이지만, 태양광 전력은 인위적으로 줄이기 어렵기 때문이다.

특히 다가오는 추석 연휴(14~18일) 기간 전력수요가 역대 최저 수준으로 내릴 전망이어서 전력 과잉공급에 따른 대규모 정전을 막아야 하는 당국도 바빠졌다.

산업통상자원부는 10일 전력계통 신뢰도협의회를 열고 추석 연휴가 시작되는 14일부터 오는 11월3일까지 51일 동안 가을철 전력계통 안정화 대책을 실시키로 했다.

[이데일리 김정훈 기자]

국내 태양광 발전설비가 원자력발전설비를 웃도는 30기가와트(GW) 이상으로 늘어난 데 따른 조치다. 태양광은 2013년엔 1.0GW였으나 기후변화에 대응한 전 세계적 탄소중립 추진과 그에 따른 재생에너지 발전 전력 확대 노력으로 최근 31GW까지 늘었다. 전력은 저장이 어려운 특성상 수요·공급량을 실시간으로 맞춰야 하는데 태양광은 맑은 낮 3~4시간가량 집중적으로 발전하고 흐리거나 밤엔 발전량이 0에 가까워지는 등 시간·날씨에 따른 편차가 크다. 전력계통 내 주파수를 60헤르츠(㎐)를 유지해야 하는 당국으로선 취급이 어려운 발전원인 셈이다.

당국이 전력 수요가 급증하는 여름·겨울철에 시행해오던 전력수급 안정 대책을 지난해부터 전력 수요가 줄어드는 봄·가을에도 시행하는 것도 이 때문이다. 추석 연휴가 최대 고비다. 지난해도 추석 연휴인 10월1일 전력수요가 연중 최저인 38.4GW까지 내렸는데, 올 연휴엔 역대 최저인 38.0GW까지 줄어들 것으로 당국은 전망하고 있다.

태양광은 올여름 전력 피크를 해소하는 데 적잖은 역할을 한 바 있다. 지난달 12일 오후 2~3시 실질적인 전력 총수요가 역대 최대인 102.3GW까지 늘었으나 태양광이 이중 17.5%인 17.9GW를 공급한 것으로 당국은 추계하고 있다. 자가용 태양광은 전력시장 내 공식 집계로 잡히지 않아 그 역할이 과소 평가되지만, 실제론 여름 낮 시간대 전력수요의 5분의 1 남짓을 도맡은 것이다.

비록 독점적 전기판매 공기업 한국전력(015760)공사(한전)의 전력 구매단가를 높여 전기요금 인상 부담을 키우는 부정적 역할도 있었지만, 그만큼 정부 차원의 발전량 추가 확대 부담을 낮추고 탄소배출량을 줄이는 효과가 있었다.



그러나 가을이 되면서 상황이 180도 달라진 모습이다. 전력 수요가 격감하는 추석 연휴 태양광 발전량이 급증하면 전력 과잉공급 상태가 될 수 있다. 게다가 날씨가 흐려 태양광 발전량이 예상보다 줄어들 수 있기에 기존 석탄·가스화력 발전기도 언제든 가동할 수 있도록 ‘십분 대기조’ 역할을 해야 한다. 상황은 조금 다르지만 2011년의 대정전도 가을 초입인 9월15일 발생했다.

대규모 태양광발전단지 조감도. (사진=이데일리DB)

당국은 가을 대책기간 정기 정비일정 조정 등을 통해 기존 석탄·가스 화력발전기 가동을 최소화하는 형태로 전력수요 감소에 대응할 계획이다. 기존에는 대형 발전기만 활용했으나 이번부터 중소형 발전기도 이 같은 조치에 포함한다. 정부가 컨트롤 가능한 공공기관의 자가용 태양광 발전기 운영도 최소화한다.

중장기적으론 기존 태양광 중심의 정부 재생에너지 발전설비 확대 계획을 상대적으로 수급 조절이 용이한 대규모 해상풍력 발전설비로 전환하는 방안도 추진 중이다. 호남 지역에 몰린 태양광 발전 전력을 전국으로 보내기 위한 전력망을 확충하고, 양수·배터리 에너지저장장치(BESS) 등 전력 저장 기능이 있는 분산에너지원 확충 계획도 추진 중이다.

그러나 이 같은 계획에는 시간이 걸리는 만큼 당분간 당국의 전력계통 안전 관리 부담은 당분간 커질 전망이다. 올여름에도 태양광이 몰린 호남 지역엔 태풍이 발생하고, 전력 수요가 몰린 수도권에는 무더위가 이어지며 태양광이 제 역할을 못하기도 했다. 안덕근 산업부 장관은 지난달 26일 오찬간담회에서 “이 같은 특수 상황이 내년 이후에도 계속 이어질 수 있다”고 말한 바 있다.

태양광 보급 확대에 따른 전력수요 그래프의 변화. (표=산업통상자원부)

최악의 상황에선 설비 안전 우려를 감수하고 원전의 발전량을 줄여야 할 수도 있다. 조홍종 단국대 경제학과 교수는 “올 추석 전력수요 감소 속 태양광 발전이 전력계통에 많이 들어오면 태양광의 전력계통 연계를 끊거나 원전을 ‘셧다운’해야 할 수 있다”며 “발전원의 균형을 잡는 동시에 수소 등을 활용해 남는 전기를 어떻게 쓸지에 대한 고민이 필요한 시점”이라고 말했다.

당국의 수급 조절 과정에서 민간 발전사의 불만도 클 전망이다. 국내 발전 전력의 80%는 공기업이 맡고 있지만 소형 태양광을 비롯한 나머지 20%는 민간 발전사업자가 맡고 있다. 한전이 수급 조절을 위해 발전소 중단 조치를 하거나 전력계통 연계를 차단하면 이들은 그만큼 수익이 줄어든다.

산업부 관계자는 “봄·가을은 많은 발전량이 필요 없는 경부하기이지만 태양광 이용률은 높아져 주말을 중심으로 낮 시간대 발전량이 수요를 초과하는 수급 불균형 상황이 나타나는 중”이라며 “전력계통 안정을 위해선 ‘모든 발전원’의 협조가 필요하다”고 말했다.