태양광 설비 폭증, 내년 봄 정전 위기와 출력제어 급증 전망 분석

최근 태양광 발전설비 용량이 매년 3GW 이상씩 폭증하며, 전력망에 큰 부담을 주고 있습니다. 2023년 이틀, 2024년 27일이던 육지 출력제어 일수가 올해 4월 말까지 31일에 달해 사상 최대를 기록했습니다. 출력제어는 전력 수급 불균형과 전력망 주파수 불안정을 막기 위해 전력거래소가 발전소에 발전량을 줄이도록 요청하는 제도입니다. 특히 봄·가을철 ‘경부하기’에 집중되는데, 이는 태양광 발전량이 급증하고 전기 수요가 급감하는 시기이기 때문입니다.

🌞 태양광 발전량 변동성, 전력망 안정성 위협

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태양광 발전은 날씨와 시간대에 따라 발전량이 극심하게 변동합니다. 한낮에는 전력이 과잉 공급되고, 해가 진 뒤에는 급격히 줄어듭니다. 이러한 변동성은 전력망에 부담을 주며, 수요와 공급의 실시간 균형이 깨지면 정전 위험이 높아집니다. 실제로 올해 봄철에는 출력제어를 대폭 늘리고, 비가 자주 오는 등 우연히 위기를 넘겼으나, 내년 봄에는 대규모 정전 사태가 발생할 수 있다는 우려가 커지고 있습니다.

🔋 ESS 확충과 유연성 자원 도입 시급

전문가들은 태양광 발전으로 과잉 생산된 전기를 저장해두는 에너지저장장치(ESS) 확충이 시급하다고 지적합니다. ESS는 전력 변동성을 완화하고, 전력망 안정성을 높이는 핵심 솔루션입니다. 정부는 최근 540MW 규모의 중앙통제형 ESS 도입 계획을 밝혔으며, 민간 ESS 대신 국가가 직접 관리하는 ESS를 본격 도입할 방침입니다.

🚨 스페인 대정전 교훈, 한국도 안전지대 아님

지난 4월 스페인에서 발생한 대정전은 재생에너지 발전 비중이 급증하면서 생긴 전력망 불안정이 원인으로 꼽힙니다. 정전 당일 스페인 전력의 60% 이상이 태양광 발전으로 충당됐으며, 한국 역시 전력망이 이웃 나라와 연결되지 않은 ‘전기의 섬’이기 때문에 재생에너지 발전량 비중이 10%만 넘어도 위험하다는 지적이 나옵니다.

📈 태양광 설비 15배 증가, 전력망 미비로 출력제어 빈발

한국 태양광 발전설비 총용량은 2014년 1.8GW에서 2024년 말 27.1GW로 약 15배 증가했습니다. 전체 발전설비 용량(153.1GW)의 17.7%를 차지하며, 내년에는 5.9GW가 추가될 예정입니다. 그러나 송전선로 등 전력망 확충은 뒤처져, 출력제어 빈도가 급증하고 있습니다. 업계는 송전망 투자와 ESS 등 유연성 자원 확충이 시급하다고 강조합니다.

🛠️ 전력망 안정성 강화, 사업자 책임도 강화 필요

태양광이 주요 전원으로 자리잡으면서, 사업자의 전력망 안정성 책임도 강화해야 한다는 목소리가 높아지고 있습니다. 정부는 출력제어 요청을 이행하지 않는 태양광 사업자에 과징금을 부과하는 방안도 검토하고 있습니다. 또한, 전력망 이용료 부과 등 다양한 정책적 대책이 필요하다는 전문가 의견도 있습니다.

🔮 앞으로의 전망, 전력망 혁신과 ESS 확대가 관건

앞으로 태양광 등 재생에너지 발전 비중이 더욱 커질 전망입니다. 이를 안정적으로 수용하려면 ESS 등 에너지 저장장치와 전력망 확충이 필수적입니다. 정부와 업계는 전력망 혁신, ESS 확대, 사업자 책임 강화 등 다각적인 대책 마련에 나서고 있습니다. 스페인 대정전 사태는 한국도 언제든 벌어질 수 있는 일임을 상기시키는 교훈입니다. 

 

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