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지난 5월 1일 낮 12시25분 태양광발전의 출력이 28.95GW로 당시 전력 총사용량(57.73GW)의 50.14%를 차지했다.한낮에 태양광이 생산하는 전기의 비중이 처음으로 절반을 넘어선 것이다.5월 9일에도 한낮 태양광의 비중이 50.0%를 기록했다.작년 봄 주말에는 태양광의 비중이 최대 44.4%였다.이제 태양광이 봄철 주말 한낮의 주력 전원(電源)으로 확실하게 떠오른 것이다.

전력 당국은 골치를 앓고 있다.태양광 설비가 전력을 쏟아내는 시간이 연평균 하루 2.4시간에 지나지 않기 때문이다.태양광 발전량이 치솟는 봄철 주말 한낮에는 기저(基底) 전원인 원전과 석탄발전의 출력을 줄여야 하는 비상사태가 발생한다.최악의 상황에서는 태양광 설비의 계통 접속을 차단하는 '출력제어'도 실시하게 된다.냉방 전력수요가 늘어나는 여름철에는 해가 지는 저녁 시간대에도 비상사태가 발생한다.해가 지고 나면 태양광 설비의 전력 생산이 멈춰버리지만,토토 금융거래정보 제공사실 통보서 후기상당수의 소비자는 저녁 시간에도 에어컨을 계속 사용한다.결국 전력 당국이 일몰 시간대의 냉방 전력수요를 발 빠르게 메워줘야만 한다.

태양광·풍력의 간헐성 보완

송전망에 남아도는 전기를 이용해 상부 댐으로 퍼올려 저장했던 물의 낙차(落差)를 이용해서 다시 전기를 생산하는 '양수(揚水)발전소'가 효자 역할을 하고 있다.1979년에 가동을 시작한 청평을 비롯해 삼랑진(1985)·무주(1995)·산청(2001)·양양(2006)·청송(2006)·예천(2012) 등 7개 양수발전소의 16기 발전기가 전력을 생산하는 횟수가 연간 1만회에 이른다.

양수발전소는 리튬이온 배터리 대신 물을 이용해서 재생에너지의 간헐성을 보완하는 에너지저장장치(ESS)라는 뜻에서 '물 배터리(WESS)'라고 부르기도 하고,토토 금융거래정보 제공사실 통보서 후기전력수요가 갑자기 치솟아 송전망의 주파수가 낮아지면 3분 이내에 가동한다는 뜻에서 '3분 대기조'라고 소개하기도 한다.물론 양수발전이 공짜일 수는 없다.하부 댐의 물을 상부 댐으로 퍼올리기 위해 상당한 비용을 감수해야 한다.양수발전소의 에너지 효율은 80% 수준으로 알려져 있다.리튬이온 배터리를 이용하는 ESS와 크게 다르지 않다.양수발전소의 수질을 깨끗하게 관리하는 일도 만만치 않다.그러나 10년마다 전량 교체해야 하는 리튬이온 배터리와 달리 양수발전소는 반영구적으로 사용할 수 있다는 것이 장점이다.

2030년까지 태양광·풍력 설비를 100GW까지 확대하겠다는 기후에너지환경부가 양수발전을 주목하고 있는 것은 당연한 일이다.실제로 제8차·제10차·제11차 전력수급기본계획에는 현재 4.7GW 규모의 양수발전 설비를 2038년까지 10.4GW로 확대하는 계획이 포함되어 있다.이미 영동·홍천·포천·합천·구례·영양·봉화·곡성·금산 등에 신규 양수발전소(5.7GW)의 건설이 진행 중이다.현재 기후부가 마련하고 있는 제12차 전력수급기본계획(2026~2040)에 한수원·수자원공사·농어촌공사가 보유하고 있는 기존 댐을 이용하는 양수발전소의 추가 건설 계획도 반영할 것으로 보인다.

그러나 양수발전소를 건설하는 일은 말처럼 쉽지 않다.양수발전소에서 사용할 물을 저장하는 하부 댐과 함께 산꼭대기에 거대한 상부 댐을 안전하게 축조할 수 있는 지형적 특성을 가진 입지가 흔치 않다.산 정상에서 수직으로 도수로도 뚫어야 하고,토토 금융거래정보 제공사실 통보서 후기지하에 거대한 양수발전기도 설치해야 한다.

양수발전소의 건설에는 10년 가까운 공사 기간이 필요하고,토토 금융거래정보 제공사실 통보서 후기적지 않은 건설비용도 감수해야 한다.예천·영동·홍천·포천의 양수발전소 건설에 4조3000억원이 투입된다.건설 과정에서 환경 파괴가 심각한 것도 사실이다.

심야 전력을 위한 고육지책

우리가 양수발전을 처음 시작한 것은 1979년이었다.북한강 수계의 청평발전소 옆에 있는 높이 535m의 호명산 정상에 상부 댐을 건설하고 2기의 양수발전기를 설치해서 400㎿ 규모의 전력을 생산하는 청평양수발전소를 건설했다.

당시의 양수발전은 출력 제어에 한계가 있었던 대형 석탄발전소가 심야나 휴일에 생산해서 남아도는 '심야전력'의 새로운 수요를 창출하기 위한 시도였다.일반적으로 전력수요는 공장 설비의 가동이 활발한 주중의 낮에 집중되기 마련이다.공장이 가동을 멈추는 야간이나 휴일에는 전력수요가 절반 이하로 줄어든다.그렇다고 야간에 석탄발전소의 가동을 완전히 포기할 수는 없다.석탄발전기를 완전히 정지한 후에 다시 가동하는 데는 최대 7시간이 필요하기 때문이다.

결국 전력수요가 줄어드는 야간이나 주말에도 석탄발전소는 어느 정도의 전력을 생산할 수밖에 없다.그러나 야간에 남아도는 석탄발전소의 심야전력을 적절하게 소비하지 못하면 송전망과 발전기에 과(過)부하가 걸리고,결국에는 대정전 발생하게 된다.실제로 1979년의 평균 전력수요는 현재의 절반 수준이었지만,전력 당국은 경(輕)부하 시간대의 부하 관리에 상당한 어려움을 겪고 있었다.

1978년부터 고리 1호기(587㎿)를 비롯한 원전 가동이 시작되면서 문제는 더욱 어려워졌다.원전은 현실적으로 출력 제어가 불가능한 고도의 경직성 전원이기 때문이었다.가동을 멈췄던 원전을 재가동하는 데는 적어도 3일 이상의 준비 작업이 필요하다.결국 고리원전 1·2·3호기와 월성 1호기를 합쳐서 총 3GW의 원전을 가동하게 된 1985년 12월에는 어쩔 수 없이 '심야전력 요금제'를 도입해야만 했다.야간에 공장을 가동하는 기업에는 전기요금을 최대 70%까지 할인해 주는 파격적인 제도였다.

심야전력 요금제를 도입한 후에도 한전은 양수발전소의 건설을 계속해야만 했다.15기의 원전을 가동하게 되었던 1999년에는 경직성의 원전 설비의 비중이 29.2%까지 늘어났기 때문이었다.전력 계통의 안정성과 효율을 개선하기 위해서는 다른 대안이 없었다.현재 16기의 발전기가 설치되어 있는 7곳의 양수발전소는 모두 2012년까지 한전이 건설한 것이었다.

양수발전소가 늘어나면서 2009년에는 국회에서 엉뚱한 논란이 벌어졌다.전력 당국이 무분별하게 설치한 양수발전소의 활용도가 충분하지 않다는 것이었다.심야전력 요금제의 할인율이 지나치게 높다는 지적도 있었다.심야의 전력수요가 지나치게 늘어나서 긴급하게 LNG 발전소를 가동해야 하는 일이 빈번하게 벌어진다는 것이었다.실제로 2001년에는 한전이 심야전력 수요를 지나치게 확대한 탓에 152억원의 경영 손실이 발생했다는 감사원의 지적도 있었다.

결국 제8차 전력수급기본계획이 마련된 2017년까지 양수발전소의 건설은 중단될 수밖에 없었다.그러나 문재인 정부의 탈원전과 함께 다시 시작된 양수발전소의 역할은 완전히 달라졌다.이제 양수발전은 원전의 경직성이 아니라 태양광·풍력 등 재생에너지의 간헐성을 보완하는 수단으로 역할이 바뀌었다.그렇다고 우리가 100GW의 태양광·풍력의 간헐성을 모두 보완해 줄 만큼의 양수발전 '자원'을 가지고 있는 것은 절대 아니다.모든 산의 정상에 양수발전용 상부 댐을 건설할 수는 없다는 뜻이다.

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