태양광, 설치만 하는 게 다는 아니잖아!

태양광, 설치만 하는 게 다는 아니잖아!

17기 김희진, 손예지

 

[자료 1. 공터에 있는 태양광 패널]

출처: 태양광에너지존 블로그

 요즘 한적한 외곽지역을 지나다 보면 공터나 산 중턱에 있는 태양광 패널을 쉽게 볼 수 있다. 재생에너지 확대 정책에 따라, 태양광 발전으로 인한 수익을 위해 태양광 발전소가 늘어나고 있는 것이다. 하지만 태양광 발전소를 설치했다고 해서 모두 끝난 것은 아니다. 생산한 전기를 송배전 선로로 보낼 수 있어야 완성이라고 할 수 있다. 즉, 태양광 발전사업자는 자신의 발전 시설을 한전의 송배전망에 연계하겠다고 신청하고 계통이 돼야만 발전사업이 가능하다. 하지만 송배전망 인프라가 부족해 계통 접속이 불가하여 태양광발전사업자의 무한한 기다림이 이어지고 있다.

 설치 후 송배전망 연결 문제로 인해 어려움을 겪고 있는 실제 태양광발전사업자들의 사례를 기사를 통해 파악해보도록 하겠다.

 tv조선에 따르면, 충남 청양의 한 과수원 부지를 운영하고 있는 A 씨는 연 1억 8천만 원의 수익을 기대하며 태양광 사업에 뛰어든 지 어느덧 5년이 지났지만, 아직 부지는 첫 삽도 뜨지 못했다. 까다로운 인허가 절차까지 마치고 드디어 전기를 팔 수 있을 거란 꿈에 부풀었지만 다음 걸림돌은 ‘선로’였다. 태양광으로 만든 전기를 팔려면 설비를 한전의 송배전망에 연결해야 하는데 배전선로가 부족해 당장 연결을 할 수 없었던 것이다. 정부의 무제한 접속 약속만 믿고 있던 A 씨는 직접 한전에 찾아가 항의를 했지만 돌아온 건 "언제 가능할지 모르겠다"라는 답변뿐이었다. 올해 안에 공급하지 못하면 20년의 장기계약이 취소될 뿐 아니라, 수천만 원에 이르는 위약금까지 물어야 한다. 밤농사도, 태양광 사업도 하지 못한 채 땅만 놀리고 있는 A 씨는 차라리 사업을 포기해야 할지 고민하고 있는 상황이다.

 두 번째 사연 역시 송배전망 연결의 문제로 골머리를 앓고 있다. 광주의 태양광 시공업자 B 씨는 요즘 태양광 사업을 하겠다고 찾아오는 사람들을 뜯어말린다. 계통연계 신청을 하고도 밀려있는 사람들이 태반이며 심지어 설비를 지어놓고도 선로 연결이 안 돼 마냥 기다리고 있는 사업자들도 있기 때문이다. 매달 수백만 원의 벌이가 가능하다는 말만 믿고 빚까지 내 설치하는 경우가 많아 이를 만류할 수밖에 없다고 한다. 또한 B 씨는 “한전에 물어봐도 지금부터 빠르면 2~5년 걸린다는 말만 돌아온다"라며 이에 대해 한탄하고 있다.

 땅값이 싼 지방일수록 태양광 설치가 매력적이지만 아이러니하게도 그런 지역일수록 송배전망 인프라는 부족하다. 현 정부의 신재생에너지 보급 정책에 힘입어 영호남을 중심으로 전국 곳곳에 태양광 발전소가 들어서고 있다. 특히, 많은 사업자들이 몰리는 전라도와 경상도 일대에 유독 접속 지연이 집중되고 있는데 이에 부합하는 인프라가 받쳐주지 못하자 무한 대기의 악순환이 계속되고 있는 것이다.

 

[태양광의 지역 편중화 현상, 전력망 부족 초래]

 한국전력공사에 따르면, 2014년~2019년 8월 태양광발전 계통연계 신청 건수는 9만 6740건에 달한다. 하지만 이 가운데 계통연계로 실제 발전하는 태양광발전 시설은 56.6%(54,787건)으로 간신히 절반을 넘겼다. 현재 2020년 5월까지의 태양광 계통 연계 신청 용량 4.6GW는 여전히 접속 대기 상태이다. 송배전망 인프라가 턱없이 부족하기 때문에 태양광 발전에 뛰어든 사업자의 1/3이 아직 사업조차 시작하지 못하고 있다는 얘기다.

이와 같은 계통의 포화는 태양광 발전이 전라도와 경상도 지역에 극심하게 편중되어 있는 지역 편중화 현상으로 인해 일어나고 있는 것이다. 태양광 발전을 하기 수월한 지역은 부지가 넓고 저렴하며 일사량이 높은 청정 지역들이지만, 이 지역들은 전력망이 부족하다는 문제점을 지니고 있다. 태양광발전은 전라도와 경상도에 60% 이상 집중되어 있고, 1MW 이하 소규모 태양광 접속 신청 용량의 72%는 모두 전라도(53%)와 경상도(19%)이다. 즉, 우리나라 재생에너지는 분산형 자원으로의 역할을 하지 못하고 있는 실정인 것이다.

*1MW 이하 소규모 태양광 접속 신청 현황('16.10~'19.8)

전라(7.3GW, 53%), 경상(2.7GW, 19%), 강원(1.1GW, 8%), 충청(1.8GW, 13%), 수도권(0.7GW, 5%), 제주(0.4GW, 3%) = 합계(13.9GW, 100%)

 

[계통망 보강을 위한 대응책]

 한전 관계자에 따르면, 특정 지역에 태양광 설비가 집중됨에 따라 계통망이 포화되어 이에 따른 공용망 보강 공사를 추진해야 하기 때문에 계통연계가 지연되는 상황이라고 하였다. 보강 공사가 아닌 송배전선로의 신설인 경우, 최소 1년 이상 걸리는 공사 기간과 막대한 예산이 소요된다. 미래통합당 한무경 의원실이 한국전력 전력연구원에서 제출받은 보고서를 보면 2031년까지 배전선로를 신설하는데 드는 돈은 2조 1869억 원에 달한다. 여기에 송전선로, 변전소 신설까지 더하면 비용은 훨씬 더 늘어날 전망이다. 이는 2년 연속 적자에 시달려온 한전에 송배전 설비 확충이 만만치 않은 부담이 될 것이란 지적이 나온다.

 이에 더하여  더 큰 문제가 생겼다. 정부는 2034년까지 태양광 등 신재생에너지 발전설비를 78.1GW까지 계속 늘리겠다는 계획이다. 비중으로 보면 현재 15%에서 40%까지 늘어난다. 2030년까지 재생에너지 발전 비중을 20%로 끌어올리겠다던 ‘재생에너지 3020 이행 계획’보다 한발 나아간 것이다. 이렇게 되면 송배전 설비 확충 비용은 계속 늘어날 수밖에 없다.

 이러한 계통망 부족으로 인해, ESS로 전기를 저장하여 혼잡 시간대가 아닌 다른 시간에 전기를 보내거나, 마이크로그리드를 실현하여 그 지역에서 생산된 전기는 그 지역에서 소비해야 한다는 주장이 나오는 것이다. 하지만 현재 ESS와 마이크로그리드 추진은 당장 실현이 불가하므로, 송배전 인프라 문제를 조속히 해결해야만 한다. 이에 정부는 2020년 3월부터 한국전력 배전선로의 태양광발전 계통 접속 허용 기준을 20% 상향하였다. 다만 계통 접속 허용 기준을 일부만 확대하는 것이어서 장기적으로는 미봉책에 그칠 수 있다는 우려가 제기된다. 또한 한전은 2021년 3월까지 1메가 와트(MW)이하 재생에너지 계통 접속 설비를 2794MW 보강하기로 계획했다. 지난 1년간 약 1451MW 계통 접속 신청이 들어온 것을 감안하면 계통 접속이 다소 용이해질 것으로 보인다. 정부가 1MW 이하 재생에너지 무제한 계통 접속을 시행한 가운데 발전 설비를 갖추고도 전기 판매를 개시하지 못하는 사례를 줄일 수 있을지 주목된다.

 

[재생에너지 선진국의 해결방안]

 태양광발전 계통 접속 지연 문제를 해결하려면 ‘자가소비형’ 설비 확대와 ‘출력 제한’을 활발히 해야 한다는 제안이 나왔다. 한국전력 경영연구원이 펴낸 ‘주요국 재생에너지 배전망 접속 원활화 방안 분석’ 보고서에 따르면 독일과 미국 캘리포니아는 자가소비형 태양광 설비 보급률이 높아 배전망 접속에 큰 어려움이 없었다.

 자가소비형이란 생산 전력을 자가소비하고, 잉여전력만 계통에 판매하는 형태를 말한다. 즉, 아파트 베란다의 미니 태양광이 대표적이다. 가정에서 소비한 전력을 태양광으로 대체하고, 그럼에도 남은 잉여전력도 판매하는 것이다. 따라서 자가소비형으로는 계통에 유입되는 전력량이 적기 때문에 재생에너지 접속을 위한 계통 설비 구축 부담도 적다.

[자료 2. 태양광 규모 및 자가소비형 설비용량 표]

출처: 내일신문

 내일신문 뉴스에 따르면, 국가별 태양광 설비 자가소비형 비중은 독일 74%, 미국 캘리포니아 38%로 우리나라의 22%보다 높다. 독일은 2009~2011년 자가 소비량에 대해 보조금을 제공했고, 2013~2018년 에너지 저장 장치(ESS) 설치비를 지원했다. 미국 캘리포니아는 자가소비형 보유자에게는 재생에너지 계통 접속 시 발생할 수 있는 공용계통망 보강 비용도 면제해 준다. 반면 일본의 태양광 설비는 자가소비형 12%, 전력판매형 88% 구조다. 일본에서도 전력판매형 설비에서 배전망 접속 대기 문제가 발생하고 있다.

 세 나라는 접속 대기 완화를 위해 출력 제한 정책을 펼치고 있다. 계통 혼잡이 발생할 경우 출력 제한을 통해 수급을 조절하는 방식이다. 출력 제한은 본래 화력발전소에 적용하고 있지만, 재생에너지에도 출력 제한을 하고 있는 것이다. 재생에너지 수가 많이 늘어나면서 출력 제한도 활발히 해야 한다는 제안이 나오고 있는 상황인데, 세 나라는 이를 적극 실행 중인 것이다. (우리나라에서는 재생에너지 수가 가장 많은 제주도가 출력제한을 강행 중이긴 하다.)

 독일의 경우, 어드밴스드 인버터를 설치하여 계통망 운영자의 지시에 따라 재생에너지의 출력 제한이 가능하고, 계통 상황에 따라 자동으로 재생에너지의 출력을 제한 또는 조절할 수 있게 하였다. 일본도 출력 제어 시스템을 구축하고, 출력 제어 기능이 부착된 전력변환 장치(PCS)로 변경하는 것을 검토하였다. 또한 10kW 미만의 태양광 설비에는 출력 제어 대응 기기 설치를 의무화하고 있다. 미국 캘리포니아에서도 독일의 어드밴스드 인버터와 개념이 유사한 스마트 인버터 설치를 의무화했다. 계통 운영자의 지시에 따라 출력 조정이 가능하고 계통 상황에 따라 계통 안정성을 저해하지 않도록 자동으로 발전출력을 조절할 수 있는 설비이다. 또한 이러한 스마트 인버터들을 효율적으로 통합 및 관리할 수 있는 재생 에너지 관제 시스템을 연구 중이다.

 한국전력 관계자는 "소규모 태양광의 배전망 접속 원활화를 위해 자가소비형 도입 확대가 필요하며, 계통 보강이 어려운 지역에 대해서는 해외처럼 출력 제한을 검토할 필요가 있다"라고 말했다. 국내에서는 계통망 보강에 투자하는 한전의 비용을 적정하게 보상할 수 있는 방안에 대해 논의가 필요하며, 해외 동향에 대해 지속적으로 조사분석을 수행해 태양광의 배전망 접속을 원활히 하고, 재생에너지 3020 이행 계획을 효율적으로 달성하는 것이 필요하다.

 

[태양광 사업 현장의 침울한 분위기, 정부는 알고있을까]

 정부는 작년 7월, 태양광 설비 보급량이 올해 목표치를 초과 달성했다며 자축했다. 또한 2030년까지 재생에너지 비중을 20% 높인다는 ‘재생에너지 3020 계획’하에 정부 재정 18조 원과 민간 투자 등을 포함한 92조 원을 투입해 48.7GW의 신재생에너지 발전 설비를 신규로 건설한다고 확정 지으며 언론에 주목받고 있는 상황이다.

 그러나 현장의 반응은 다르다. 송배전망 인프라 문제로 인해 하염없이 기다리고 있는 태양광 사업자들과 더불어 이를 해결하기 위한 긴 공사 작업과 수 조의 돈이 꼬리에 꼬리를 물며 따라오게 된다. 전문가들은 정부가 애초 태양광 발전 확대를 추진할 때 고려했어야 하는 일이라고 말한다. 정동욱 중앙대 에너지 시스템공학부 교수는 "자동차가 늘면 도로를 확충해 줘야 되는데 그게 안 된 꼴"이라며 "정책 속도를 현장이 따라가지 못한 것"이라고 지적했다. 즉, 더 나서야 할 현장의 태양광 사업 문제는 무시한 채, 태양광 발전 설비 보급에만 급급한 ‘눈 가리고 아웅’ 식 태도이다.

 이처럼 태양광이 설치되었어도 계통에 접속하지 못하면, 생산된 전기가 수요지로 이동할 수 없기 때문에 무용지물이 되고 만다. 특히, 전남의 경우 일부 지자체에서는 일사량이 좋은 관계로 지난 한 해 동안 800여 건의 태양광 발전 허가를 득할 정도로 희망자들이 많았으며 그만큼 태양광 재생에너지 자원이 굉장히 풍부하다. 그러나 송배전 전력계통이 턱없이 부족하여 태양광발전을 추가로 설치하기에는 어려움이 많은 상황이다. 앞으로의 3020 정책 목표 달성을 위해서는 재생에너지 자원이 풍부한 지역에 전력계통을 우선 설치해야 한다는 것이 김형진 녹색에너지연구원장의 주장이다.

 이처럼 소규모의 태양광 설비가 빠르게 늘어나면서 전력과 연결하는 계통 연결이 제때 이뤄지지 않은 사례가 증가해 문제 해소가 시급한 편이다. 이에 정부도 문제를 인식하고 정책적 방식을 활용해 문제를 해소하는 데 있어 최선을 다하겠다고 밝혔다. 앞으로 재생에너지 목표 달성에만 초점을 두는 것이 아닌 현장의 목소리에도 귀 기울여 듣는다면, 태양광발전사업자들의 고민을 덜고 국내 태양광 설치에 대한 인식이 더욱 좋아질 것이다. 속히 이와 같은 문제가 해결되어 국내 재생에너지 관련 산업이 더 성장하게 될 것을 기대하는 바이다.

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참고문헌

[서론]

1) 임유진, “[취재후 Talk] 태양광 사업자들의 '무한 기다림'…정부 말만 믿었는데”, TV조선, 2020.06.12.

https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=448&aid=0000299737

 

[태양광의 지역 편중화 현상, 전력망 부족 초래]

1) 새벽노을 블로그, “재생E 계통연계 접속 지연 – 집중형(?)재생에너지의 한계”, 2019.10.05.

https://blog.naver.com/ginius94/221668843808

2) 이경민, “[이슈분석] 재생에너지 3020 계획 2년…순항 불구 과제도 남아”, 전자신문, 2019.12.18.

https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=030&aid=0002858086

 

[계통망 보강을 위한 대응책]

1) 변상근, “한전, 계통연계 설비 2794㎿ 1년내 보강…신재생 접속 비율 끌어올린다”, 전자신문, 2020.04.21.

https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=030&aid=0002879236

2) 임유진, “[취재후 Talk] 태양광 사업자들의 '무한 기다림'…정부 말만 믿었는데”, TV조선, 2020.06.12.

https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=448&aid=0000299737

3) 최재필, “태양광 계통접속 '숨통 트인다'…정부, 접속 기준 20% 상향”, 전자신문, 2020.02.26.

https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=030&aid=0002869533

 

[재생에너지 선진국의 해결방안]

1) 변국영, “일본, 재생에너지 계통접속량 급증… 해법 찾는다”, 에너지데일리, 2020.04.22.

http://www.energydaily.co.kr/news/articleView.html?idxno=107824

2) 이재호, “자가소비형 태양광 설비 늘려야”, 내일신문, 2020.04.14.

http://www.naeil.com/news_view/?id_art=346825

3) 이철민, “태양광의 배전망 접속 원활화를 위한 글로벌 동향”, 전기저널, 2020.05.11.

http://www.keaj.kr/news/articleView.html?idxno=3402

 

[태양광 현장의 침울한 분위기, 정부는 알고있을까]

1) 이경민, “[이슈분석] 재생에너지 3020 계획 2년…순항 불구 과제도 남아”, 전자신문, 2019.12.18.

https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=030&aid=0002858086

2) 이주야, “전남지역 태양광 계통연계 병목현상 심각한 수준”, 2018.04.10.

https://www.industrynews.co.kr/news/articleView.html?idxno=22847

3) 임유진, “[취재후 Talk] 태양광 사업자들의 '무한 기다림'…정부 말만 믿었는데”, TV조선, 2020.06.12.

https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=448&aid=0000299737