[기후에너지단상] 태양광 발전비중 47%→2.5%, 이러다 스페인 대정전 날라

▲태양광 발전소에 비가 내리는 모습. 사진= 챗지피티

설날 연휴였던 지난 17일 오후 1시, 우리가 사용한 전기의 거의 절반이 태양광 발전에서 나왔다. 제주에 국한된 것이 아니라 전국에서 일어난 일이다.

반면 지난 24일에는 전국에 눈과 비가 내려 같은 시간 태양광 비중이 2.5%밖에 되지 않았다. 며칠 사이에 태양광 발전량은 비중으로 보면 25분의 1이나 급락했다.

태양광은 왜 이렇게 변덕스러울까.

17일 오후 1시 기준 전체 전력수요(총수요 기준)는 49.9기가와트(GW)로 이 중 태양광의 순간 출력은 23.6GW로 총 47.4%를 차지했다. 연휴에 공장이 쉬고 날씨가 따뜻해 전력수요는 줄었고 날이 맑아 태양광 발전량이 늘었기 때문이다.

이는 우리나라에서 재생에너지가 부족하다는 통념과는 맞지 않는다. 우리나라는 재생에너지가 선진국에 비해 부족하고 전체 발전량의 10% 정도라고 들은 적이 있을 것이다. 그 말도 맞다. 연간 전체 발전량과 재생에너지 발전량을 비교하면 약 10% 수준이다.

그러나 우리나라처럼 제조업 비중이 높고 기온 차이가 큰 나라에서는 전력 수요도 크게 차이가 난다.

우리나라에서 역대 가장 높은 전력수요를 기록한 날은 2024년 8월 20일로, 103.6GW까지 올랐다. 지난 17일 오후 1시의 49.9GW와 비교하면 두 배 이상 차이다.

그러나 태양광 발전은 전력수요와 상관없이 날씨에 따라 발전을 한다는 게 특징이다. 이에 전력수요가 낮을 때 태양광 발전이 많으면 순간 비중이 50%에 달할 수 있는 것이다.

▲지난 17일과 24일 오후 1시 기준 전력수급상황. 자료= 전력거래소

평일이라고 안심할 수 없다. 전국에 눈과 비가 내린 지난 24일의 전력수급 상황을 보자. 당시 오후 1시 기준 태양광은 겨우 2.0GW만 가동됐고 전체 전력수요 83.0GW에서 차지하는 비중은 2.5%에 불과했다. 바로 다음 날인 25일에는 날씨가 풀리자 오후 1시 기준 태양광이 다시 23.9GW로 늘어났다.

우리나라처럼 작은 나라는 전국에 눈과 비가 동시에 내릴 수 있어 하루 만에 태양광 발전이 거의 전멸하는 상황도 발생할 수 있다.

지난 17일을 스페인 대정전 당시와 비교해보자. 스페인 정전은 전력망에 갑작스럽게 과전압이 발생하면서 연쇄적으로 정전이 이어진 사고다. 갑자기 늘어난 재생에너지 전력을 전력망이 감당하지 못한 것이 원인으로 분석되고 있다.

스페인에서 정전이 발생한 2025년 4월 28일 오후 12시 30분 기준 전력수요는 25GW였으며 총 32GW가 공급됐다. 이 가운데 4.3GW는 다른 나라로 수출됐고, 3GW는 양수발전에 사용됐다. 태양광 발전은 19.5GW, 풍력은 3.5GW였으며 나머지는 원자력과 액화천연가스(LNG) 발전 등이 채웠다.

공급량 32GW 중 태양광이 차지한 비중은 59.0%(18.9GW), 풍력은 12.0%(3.8GW)였다.

우리나라에서 17일 오후 1시 태양광이 23.6GW로 전체의 47.4%를 공급한 점을 고려하면 스페인과 큰 차이가 나는 것은 아니다. 우리나라에 매년 약 3~4GW의 태양광 설비가 늘어나는 점을 감안하면 스페인 대정전을 일으킨 원인과 유사한 조건이 곧 우리나라에도 나타날 수 있다.

날씨에 따라 발전량이 요동치는 태양광을 보완하기 위해서는 양수발전이나 대용량 배터리와 같은 에너지저장장치(ESS)가 필수적이다. 안정적인 전력수급에 방심은 금물이다. 정전 위기가 점점 커지고 있다는 걸 명심해야 한다.

이원희 기자 wonhee4544@ekn.kr