2018.08.18

[ 역대 최대 전력피크 때 태양광이 원전 4기 몫했다.]

40℃에 육박하는 폭염이 기승을 부린 지난달 24일 오후 5시 전력수요는 9248만kW였다. 전날 최대수요보다 178만kW 사용량이 늘어 하루 만에 역대 최대값을 재경신했다.

하지만 이날 피크 때 국내 가정·상업시설·공장 등이 사용한 실제 전력소비량은 이보다 많다.
원전 7기분(설비량 기준)의 태양광이 수요를 상쇄시켜 주고 있기 때문이다.

태양광은 해가 떠서 질 때까지 햇빛만 있으면 알아서 전기를 만든다. 이렇게 생산된 전력은 주택·건물이나 계통(전력망)으로 흘러가 실시간 소비된다. 그런데 모든 태양광에 계량기나 데이터전송 통신장비가 설치된 것이 아니다보니 그 양이 어느 정도인지 아직 정확히 알 수 없다.

하지만 계측장비가 설치된 태양광의 발전량 데이터가 확보된다면 얘기가 달라진다. 실측 데이터 값을 나머지 미계량 발전설비량에 대입해 환산하면, 전체 태양광 발전량을 추정해 볼 수 있다. 물론 지역마다 기상조건이 다르고 설비마다 성능차가 존재하므로 오차는 존재한다.

본지가 이런 방식으로 역대 최대 전력피크일 태양광이 실제 전력수급에 얼마나 기여했는지를 분석했다. 결과는 놀라웠다. 아직 설비비중이 미미하지만 태양광은 이미 피크부하를 효과적으로 억제해 전력수급 안정성을 높이는 역할을 톡톡히 해내고 있었다. 무더위에 효율이 떨어진 태양광이 애물단지라는 식의 언론보도를 비웃게 하는 결과다.

우선 최대 전력수요가 발생한 지난달 24일 시간대별 전력수요와 전력시장 참여 태양광 발전량 데이터를 입수했다. 이 자료에 의하면, 전력피크 발생일 전력거래소가 운영하는 전력시장에 생산전력을 판매하는 태양광은 오전 6시부터 오후 8시까지 전력을 공급했고, 시간당 최대 130만kW(오후 3시 기준)를 생산했다.

이렇게 운영되는 설비는 전국적으로 약 220만kW. 그나마 계량기가 달려 있어 시차를 두고 발전량 파악이 가능하다. 하지만 국내 태양광 설비는 이들 뿐만이 아니다. 개별주택이나 아파트 지붕에 설치된 자가소비용 태양광(상계거래)도 90만kW쯤 된다. 여기에 전력시장을 통하지 않고 한전과 직거래(PPA) 하는 설비가 350만kW에 달한다.

문제는 PPA 태양광과 자가소비용은 실시간 계량기가 달려있지 않아 현재로선 발전량 파악이 어렵다는 것이다. 즉 국내 실제 태양광 발전량은 전력시장 설비에 한전 PPA 설비, 자가용 설비까지 모두 합산한 값이 정확하며, 태양광 전력수급 기여도 판단은 그 데이터에 기초해야 한다는 얘기다.

에너지관리공단 통계에 따르면, 지난 6월말 기준 국내 전체 누적 태양광 설치량은 706만kW이다. 올해 상반기에만 대형원전 1기 설비용량과 같은 135만kW가 늘었다. 이에 전력시장 참여(계량가능설비) 설비의 최대피크일 발전량 데이터를 토대로 나머지 미계량 PPA·상계거래 태양광 발전량을 산출, 당일 전체 발전량을 추정했다.

역대 최대피크가 발생한 지난달 24일의 경우 전국 기상이 가을처럼 맑아 다른 태양광설비 발전량도 시장참여 설비와 유사했을 것이라 가정했다. 태양광 전문가는 “기상에 따라 발전량 저하가 있을 수 있지만, 피크부하가 대부분 햇빛이 쨍쨍 비추는 날 발생할 수밖에 없으므로 그날 태양광 발전량이 정상적이었을 것으로 보는 것은 타당하다”고 말했다.

단 기관별로 통계가 다르다는 점을 감안, 누적설치량은 좀 더 보수적 집계치로 사용했다.(전력시장 219만kW+한전PPA 346만kW+상계거래 90만kW)

이런 방식의 시뮬레이션 결과에 의하면, 역대 최대 피크일 오후 2시 전국 태양광설비는 원전 4기에 해당하는 약 400만kW 이상을 공급했다. 당시 전력수요가 9034만kW였음을 감안하면 실제 수요는 9400만kW을 넘어선 셈이다. 특히 태양광은 최대피크가 기록된 오후 3시에도 390만kW 가량의 전력을 생산, 피크수요 저감에 큰 몫을 했다.

단순계산으로 태양광을 현재보다 단 2배만 늘려도 피크전력 때 원전 8기, 석탄화력 16기 발전량을 실제 커버할 수 있다는 의미다.

현재 전력당국은 약 400여기의 중앙급전발전기(원전·석탄·LNG)와 시장참여 비중앙발전기의 급전당일 발전량만을 부하(수요)로 보고 있다. 이에 따라 일사량이 많은 오후 1~3시 사이 태양광 발전량은 수요가 감소하는 형태로 그래프에 나타나며, 태양광 발전량이 점차 감소하는 일몰 시간대에는 오히려 수요가 늘어나는 것처럼 착시가 나타나고 있다.

향후 재생에너지 3020 계획 등에 따라 태양광이 대거 추가 보급되면 이런 현상은 뚜렷해질 전망이다. 태양광에 의한 전력수요 상쇄효과는 재생에너지 비중이 높은 선진국에서 먼저 나타나고 있다. 캘리포니아주 등에선 일출시간부터 전력수요가 줄어 한낮 최저치를 기록하다 일몰시간대 부하가 급상승하는 덕커브(Duck curve)가 도드라지고 있다.
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