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러시아의 우크라이나 침공은 전 세계 탈탄소화 정책 실행 시기를 앞당겼다. 식량과 에너지 가격에 막대한 영향을 주었고 인플레이션 심화와 에너지 가격 폭등을 불러왔다. 그 영향은 우리나라에도 이어져 역대 월별 최대 무역적자와 1월 난방비와 전기요금 폭탄의 원인이 됐다. 유럽의 경우 바로 옆에서 터진 전쟁 영향의 직격탄을 맞아 에너지 안보를 강화하고 기후변화에 대응하기 위해 재생에너지 보급계획을 법제화하는 등 에너지 전환을 가속화했고 그 핵심 수단은 풍력과 태양광 중심으로 추진하고 있다.

최근 한국수출입은행 해외경제연구소의 2022년 하반기 태양광산업 동향 보고서가 발표됐다. 올해 전 세계 태양광 설치량은 지난해 대비 20% 성장한 320GW로 예상했고 이는 태양광 신규 설치 300GW 시대가 도래했다는 것을 나타낸 것이다. 많은 보고서와 분석에서는 2024년 이후에나 가능할 것으로 예상했으나 1년 이상 조기 달성됐으며, 2030년에는 연 500GW 수준으로 성장할 것이란 전망도 제시하고 있다. 하지만 각국의 재생에너지 추진과 관련한 발표와 재생에너지 추진정책의 가속화와 강화를 감안할 때 오히려 과소 전망되었됐다는 의견이 더 설득력이 있으며, 금년은 유럽의 REPowerEU와 미국의 인플레이션 감축법 시행 효과가 본격화되고 중국도 국가에너지국 기자회견을 통해 올해 태양광, 풍력 설치를 더욱 가속화할 것이라고 발표했기 때문이다.

재생에너지 설치 확대 기류 뿐만 아니라 재생에너지 확대가 필요한 에너지자립, RE100이나 ESG 등은 무시할 수 없는 변화이기 때문에 다양한 방식의 재생에너지 구축은 필연적인 사항이 되고 있다. 우리나라 재생에너지 발전이 가장 큰 영향을 끼치는 것은 봄철이다. 봄가을은 태양광 출력이 증가해 기력발전량을 줄여도 전력계통 안정도에 영향을 주기 때문에 태양광과 풍력발전의 출력제한이 본격적으로 발생한다. 제10차 전력수급기본계획에 따라 2036년 봄철 일평균 발전원별 발전량은 646GWh, 태양광 및 풍력의 일일 출력제한은 104GWh로 추산하고 있다. 기껏 생산한 전력을 전력계통 안정화를 위해 약 16%의 발전량을 제한하는 것이다. 잉여전력의 해법은 에너지저장장치인 ESS 및 수소전환이나 전남도가 추진하는 에너지섬을 구축하는 방안이 있으며, 이는 저장된 전력을 피크부하에서 다시 사용하는 방법이다. 따라서 재생에너지가 연계된 전력계통의 운영은 어떤 어려움이 있어도 대책을 미리 수립하고 추진해야 한다.

2050년 탄소중립 목표달성을 위해서는 화석연료 기반, 장거리 송전 방식의 중앙집중식 에너지 공급방식에서 벗어나 신재생에너지 및 집단에너지를 기반으로 수요지 인근에서 생산하는 분산에너지 보급 확대가 전력계통 운영에 도움이 된다. 우리나라는 분산에너지를 통한 에너지 공급체계의 저탄소화가 필요한 상황으로 분산에너지 활성화 특별법안 국회통과가 매우 중요하다. 하지만 국회 산업통상자원중소벤처기업위원회는 최근 의원간 의견차로 인해 보류됐으며, 정부는 분산에너지특별법을 통해 그동안 중앙집중형 위주였던 국내 전력시스템에서 재생에너지 등 분산자원을 활용하기 위한 제도적 기반을 마련하는 방안으로 보인다.

분산에너지 활성화법이 시행되기 전에도 우리는 재생에너지 설치를 활성화할 수 있다. 광주시와 같은 도심지역은 특색있게 추진하는 방법을 고민해야 한다. 건물 지붕을 활용한 태양광 발전은 도심지역의 다양한 건물들에 설치된 태양광 발전 시스템으로 에너지를 생산할 수 있다. 특히, 고층 건물의 지붕을 이용해 설치하면 효과적이다. 대규모 태양광 발전소 설치는 도시 근교나 근처에 충분한 공간이 필요하기 때문에 북구나 광산구 등에 추진할 수 있다. 도시공원 등의 공공시설을 활용한 태양광 발전은 도시 내 공공시설의 지붕이나 벽면 등을 활용하여 태양광 설비를 설치할 수 있으며 이러한 발전 시스템은 지속적으로 에너지를 생산하면서 도시의 대기 환경을 개선할 수 있다.

베란다 태양광을 적용하는 방법도 있다. 주택이나 아파트 등의 건물의 베란다를 이용해 태양광 발전을 하는 방식으로 베란다 태양광은 기존의 태양광 발전 방식과 달리 지역적인 제한이 거의 없으며, 주택이나 아파트 등의 건물 내부에서도 발전이 가능하다는 장점이 있다. 베란다 태양광 발전 시스템은 보통 태양광 패널과 축전지, 인버터, 컨트롤러 등으로 구성된다. 태양광 패널은 베란다 천장이나 벽에 부착되며, 태양광을 흡수해 전기로 변환하고 변환된 전기는 축전지에 저장돼 일정량 이상 충전된 이후 인버터를 통해 가정용 전기로 변환돼 사용된다.

또 다른 재생에너지는 도시 내 지하수를 활용해 지열 발전 시스템을 설치할 수 있다. 이 방법은 재생 가능한 에너지를 생성하면서 건물을 난방하거나 냉방에 활용할 수 있다. 공원이나 주차장 등 공공시설에 설치하는 방안도 생각할 수 있다. 문제는 경제성 확보나 이를 보완하는 방법이 제공돼야 하며, 특히 태양광 발전에 대한 지원제도를 강화해 개인이나 기업의 투자를 촉진하고, 도심지 태양광 발전이 보다 적극적으로 활성화될 수 있도록 지혜를 모아야 한다.

/문채주 목포대학교 교수 겸 (사)에너지밸리산학융합원장