전력 수요 절반 담당하는 태양광…변동성 관리 시급

5월 들어 맑은 휴일 낮엔 태양광 ‘과반’
보급확대 힘입어 설비 1년새 3.7GW↑
ESS·양수 등 저장설비 확충 더딘 탓
석탄·가스발전이 유연성 확보 도맡아
“태양광-저장설비 보급 속도 맞춰야”

[이데일리 정두리 기자] 태양광 발전 비중이 이달 들어 처음으로 국내 전력 수요의 절반을 넘어서며 전력망 변동성 관리 부담이 커졌다는 우려가 나온다.

탄소배출 없는 재생에너지 확대라는 점에서 의미 있는 이정표지만, 낮에는 전기가 남고 해가 지면 발전량이 급감하는 구조가 본격화했기 때문이다.

전문가들은 에너지저장장치(ESS)와 양수발전 등 안정화 설비 확충이 시급하다고 지적한다.

태양광 발전 설비. (사진=경북도)

20일 전력거래소에 따르면 이달 초인 1일 오후 12시25분 전력 총수요 대비 태양광 발전량 비중이 50.1%를 기록했다. 이 시각 전력 총수요 57.7기가와트(GW)중 자가용 설비를 포함한 태양광이 29.0GW를 충당했다.

문제는 이 같은 현상이 일시적이 아니라는 점이다. 이달 들어 태양광 비중은 5일에도 49.9%, 9일 50.04%를 기록하는 등 맑은 날 낮 시간대마다 전력망의 중심 전원 역할을 하고 있다. 휴일엔 40%대 중후반, 평일에도 30%대 중반 수준을 기록하고 있다.

하지만 지금의 전력계통은 이 같은 변동성을 감당할 정도로 유연하지 않다. 태양광은 낮 시간대 발전량이 집중되고 해가 진 뒤에는 발전량이 급감하기 때문에 배터리 ESS나 양수발전을 통해 낮에 전력을 저장했다가 밤 이후 공급해야 하는데, 관련 인프라 구축이 초기 단계라서다.

당국은 두 차례 입찰을 통해 총 1.1GW 규모의 전력계통용 ESS 보급 계획을 확정했으나 최종 구축 완료 시점은 내년 말이다. 양수발전도 현 4.7GW에 더해 3.9GW의 설비 추가 공급 계획을 추진 중이지만 완공 시점은 2035년 이후다.

게다가 정부는 태양광 등 재생에너지 설비 누적 보급량을 작년 말 36GW에서 2030년까지 100GW로 3배 가까이 늘린다는 목표까지 세운 상태다.

결국 현재로선 발전량 조절이 가능한 석탄·가스발전이 전력망 유연성을 도맡고 있는 실정이다. 태양광 발전 비중이 역대 최대치를 기록한 지난 1일 석탄·가스발전은 자정 한때 최대 33.9GW에 이르던 발전량을 같은 날 정오 전후엔 12.3GW까지 낮췄다.

전문가들은 태양광 보급 확대와 전력 시스템 안정화 대책이 동시에 추진돼야 한다고 제언한다. 태양광 확대에 따라 발전 단가가 낮아졌다는 효과만 평가할 게 아니라 전력계통 안정화 비용까지 함께 봐야 한다는 것이다.

유승훈 서울과학기술대 미래에너지융합학과 교수는 “태양광 비중 확대는 긍정적 흐름이지만 전력 시스템 안정성 부담도 함께 커지고 있다”며 “빠른 저장설비 확충과 함께 화력발전의 잦은 가동·정지 반복에 따른 유지·관리 부담에 대한 대책이 필요하다”고 했다.

[이데일리 김일환 기자]