2025년, 태양과 바람의 시대가 활짝 열리다

▲인도 서부 구자라트 주 파탄 지구 차란카 마을의 구자라트 태양광 발전소. (사진=로이터/연합뉴스)

글로벌 전력 시장이 대전환점을 맞았다. 국제에너지기구(IEA)와 에너지 분석기관 엠버(Ember)가 지난 7일(현지시간) 발표한 '글로벌 전력 2025년 중간 분석(Global Electricity Mid-Year Insights 2025)' 보고서에 따르면, 2025년 상반기 세계 전력 생산에서 재생에너지의 비중이 사상 처음으로 석탄을 넘어섰다. 태양과 바람이 이끄는 '청정전력 시대'가 현실이 되고 있다.

◇재생에너지, 석탄 넘어선 역사적 전환점

올해 상반기 세계 전력 수요는 전년 대비 2.6%(+369TWh(테라와트시, 1TWh=10억 kWh) 늘었지만, 태양광(+31%)과 풍력(+7.7%)의 발전량 증가분이 이를 모두 상쇄했다. 특히 태양광 발전이 전체 수요 증가분의 83%(+306TWh)를 단독으로 감당했다(엠버 보고서).

이에 따라 재생에너지 발전량은 5072 TWh로 석탄(4896 TWh)을 앞질렀고, 전 세계 전력 믹스(mix)에서의 비중은 34.3%로 상승했다. 석탄은 33.1%로 밀려났다.

소니아 던롭(Sonia Dunlop) 글로벌태양광협의회(GSC) 회장은 엠버 보고서를 통해 “이제 태양과 바람은 더 이상 주변 기술이 아니라 전력 시스템을 이끄는 주축"이라며 “정부와 기업이 지금의 전환 흐름을 정책·투자로 굳혀야 한다"고 강조했다.

▲예멘 아덴 인근에 위치한 예멘 최초의 대규모 태양광 발전소인 아덴 태양광 발전소. 지난 8월에 드론으로 촬영했다. (사진=로이터/연합뉴스)

◇태양광, '세계에서 가장 싼 전력원'으로 등극

영국 서리대학교(University of Surrey)의 연구 결과(Energy and Environment Materials, 2025년 8월 게재 예정)에 따르면, 일조량이 풍부한 지역에서는 태양광 1단위를 생산하는 데 드는 비용이 단 0.02 파운드(약 34원)에 불과하다. 이는 석탄·가스·풍력으로 생산한 전력보다도 저렴하다.

국제재생에너지기구(IRENA)와 블룸버그NEF가 집계한 태양광의 글로벌 평균 균등화 발전단가(LCOE)는 2025년 기준 kWh당 0.03~0.07달러로, 석탄(최대 0.12달러), 천연가스(0.05~0.11달러)보다 확실히 낮다. 2010년 kWh당 0.46달러였던 태양광 LCOE 가중 평균값은 올해 0.045달러로 급락했다.

서리대 고급기술연구소(ATI)의 라비 실바 교수는 “태양광은 더 이상 '달 착륙급 도전'이 아니라, 우리가 현실적으로 구현할 수 있는 저탄소 사회의 핵심 인프라"라며 “북위 50도 위도에 위치한 영국조차 대규모 전력 생산에서는 태양광이 가장 저렴하다"고 말했다.

◇배터리 혁신이 만든 '신뢰할 수 있는 태양광'

태양광 발전의 '간헐성'이라는 한계는 배터리 기술이 빠르게 보완하고 있다. 2010년 이후 리튬이온 배터리 가격이 89% 하락하면서, '태양광+저장(solar-plus-storage)' 시스템은 천연가스 발전소와 맞먹는 수준의 비용 효율성을 확보했다.

서리대의 공동 연구자인 에흐산 레자이 박사는 “에너지 저장과 스마트 그리드 기술의 결합으로 태양광은 이제 '신뢰할 수 있는 전력원'으로 자리 잡았다"면서 “페로브스카이트(Perovskite) 소재 혁신이 상용화되면 출력이 최대 50%까지 향상될 것"이라고 밝혔다.

엠버 보고서도 “배터리의 급속한 가격 하락은 재생에너지의 확장 속도를 가속하고 있다"면서 “그 결과, 세계 전력 부문 탄소 배출이 2025년 상반기에 12MtCO₂, 즉 1200만톤 감소했다"고 분석했다

▲키 캡처 에너지(Key Capture Energy)가 미국 뉴욕주 블라스델에서 운영하는 대형 리튬 배터리 에너지 저장 시스템. 정전이나 높은 수요 발생 시 1만5000가구에 2시간 동안 전력을 공급할 수 있다. (사진=AP/연합뉴스)

◇중국이 주도, 미국·EU도 가속페달

엠버 보고서의 지역 분석에 따르면 2025년 상반기 태양광 발전량 증가분의 55%는 중국에서, 14%는 미국, 12%는 유럽연합(EU), 6%는 인도에서 발생했다.

중국은 상반기에만 380GW의 신규 태양광 설비를 추가하며 전체 시장의 3분의 2를 차지했다. 이는 전년 대비 64% 급증한 규모로, 국가 에너지전환 계획('14차 5개년 계획')의 핵심 성과로 평가된다.

미국은 2022년 제정된 인플레이션감축법(IRA) 덕분에 유틸리티급 대형 프로젝트가 급증했고, 저소득층 대상 커뮤니티 솔라 프로그램도 확산됐다. EU는 'REPowerEU' 계획에 따라 독일·스페인 중심으로 연간 70GW 이상의 신규 설비를 보급 중이다

한편 일본과 베트남은 송전망 포화로 일부 발전량이 출력 제한(curtailment)되는 '계통 과잉' 현상을 겪고 있다. 이는 태양광 성장의 다음 과제인 전력망 통합(Grid Integration) 문제가 얼마나 중요한지를 보여준다.

▲프랑스 서부 게랑드 반도 연안에 있는 생나제르 해상 풍력 발전소의 풍력 터빈. (사진=로이터/연합뉴스)

◇전력망이 새 과제… “스마트 그리드와 AI 예측이 해법"

서리대 연구팀은 보고서에서 “태양광 발전이 급증하면서, 기존 전력망에 연결하기 위한 기술적 도전이 가장 큰 과제가 됐다"고 지적했다. 특히 캘리포니아, 중국 서부 지역에서는 낮 시간대 전력 공급이 수요를 초과하면서 출력제한이 발생했다.

레자이 박사는 “스마트 그리드, 인공지능 기반 수요 예측, 지역 간 전력 연계가 필수적"이라며 “전력망이 유연하게 진화해야 태양광이 안정적인 주력 전원으로 자리 잡을 수 있다"고 말했다.

IEA 역시 올해 중간 보고서에서 “인공지능(AI) 예측·분산형 저장·전력시장 유연화가 결합될 때, 태양광이 기후위기 대응과 에너지 안보를 동시에 달성하는 핵심 인프라가 될 것"이라고 강조했다(IEA, Electricity Mid-Year Update 2025).

▲중국 북서부 신장 위구르 자치구 모리 카자흐 자치현의 창지-구취안을 지나는 1100kV 초고압 직류 송전선로. (사진=산화통신/연합뉴스)

◇기후·경제 모두 잡은 '태양광 시대'

재생에너지 확대는 기후 대응뿐 아니라 경제 안정에도 기여하고 있다. IEA에 따르면 100개 이상의 국가가 태양광과 풍력을 통해 화석연료 수입 의존도를 줄였으며, 영국·독일·칠레는 2010년 이후 화석연료 수입 의존도를 약 3분의 1 줄였다.

엠버 보고서는 “2025년 상반기 전 세계 전력 부문 CO₂ 배출량이 전년 대비 0.2% 감소했다"며 “태양광·풍력 성장 덕분에 236Mt(2억3600만톤)의 추가 배출이 억제됐다"고 분석했다.

2025년은 인류의 전력사(史)에 길이 남을 해가 될 수도 있다. 태양광은 세계에서 가장 싸고, 가장 빠르게 성장하며, 가장 확장 가능한 에너지원이 됐다. 글로벌 흐름은 명확하다. 석탄 중심의 전력 구조가 무너지고, 태양과 바람이 주도하는 '탈탄소 전력경제'가 세계 표준이 되고 있다.

한국 정부는 2030년까지 재생에너지 발전 비중을 30%로 확대하겠다는 목표를 세웠지만, 송전망 수용 한계와 주민 수용성 문제가 여전히 과제다.

전문가들은 “태양광은 단순히 '기후비용'을 줄이는 수단을 넘어, 전력요금을 낮추고 국가 에너지 안보를 높이는 전략 자산이 됐다"고 지적한다. 한국처럼 산업기반이 강한 국가가 이 흐름에 적극 동참한다면, 에너지 안보와 수출 경쟁력 모두를 확보할 수 있다는 것이다.

강찬수 기자 kcs25@ekn.kr