태양광으로 원전 대체? 현재로선 '꿈'이지만…

[비즈한국] 문재인 정부의 에너지 정책은 탈 원전, 탈 석탄과 신재생에너지 확대다. 환경에 나쁘거나 위험한 발전원을 줄이는 대신 신재생 발전소를 늘려 환경 친화적인 에너지 정책을 도입하겠다는 계획이다. 이에 따라 정부는 신재생 에너지 발전 비중을 2030년 20%까지 확대할 예정이다. 그 중심은 친환경 발전 선진국인 독일과 같은 태양광이다. 

그러나 의문은 든다. 발전 효율이 떨어지고 날씨에 따라 발전량이 들쑥날쑥한 태양광이 원전을 대체할 수 있을까. 현재 신재생에너지의 발전 비중은 5%. 그나마 이중 75%는 폐목재나 폐기물을 연료로 사용하는 바이오매스 발전이다. 태양광은 전체의 0.5%밖에 되지 않는다. 

정부는 태양광 등 신재생 에너지 발전을 설비를 53GW 규모로 추가 설치할 계획이다. 이에 드는 예산은 200조 원 규모로 추산된다. 이중 태양광은 37GW로 74조 원 수준이다. 에너지 공급의 불안정성과 천문학적 비용은 정부의 신 에너지정책의 가장 큰 걸림돌이다.

일단 태양광은 그리 경제적인 발전원은 아니다. 연료가 들지 않기 때문에 초기 설치비용만 부담하면 장기간 낮은 비용으로 운용할 수 있다. 그러나 태양광 전지의 발전용량에 비해 발전효율이 떨어진다. 1년 365일 균등한 일조량을 기대하기 어려워서다. 

특히 태양전지는 밤이나 우천시 에너지를 생산할 수 없다. 기온이 오르면 태양전지의 전력 생산 효율이 떨어진다. 전력 수요가 높은 장마와 여름철 전력 수요에 대응하기 어렵다는 뜻이다. 마찬가지로 전력 수요가 높은 겨울철에는 일조 시간이 짧아 전력 생산량이 낮아진다.

미국·독일 등에 비해 한국은 인구밀도가 높고 산지가 많아 전력 효율이 낮을 수밖에 없다. 대단지 발전소에서 전력을 생산해 전력 수요가 있는 곳으로 분산 공급해야 발전소의 부담이 적다. 그러나 도심을 중심으로 인구가 몰려 있는데 비해 인근에 대규모 태양광 발전을 할 만한 부지가 부족하다. 

정부의 계획을 실현하려면 370㎢ 규모의 방대한 땅이 필요하다. 서울시 면적의 60%에 해당한다. 수도권 인근이라면 토지 보상비용은 더욱 많아진다. 발전소 설치를 위해 국민혈세를 토지보상에 사용한다면 여론의 역풍을 맞을 수도 있다. 

그렇다고 수도권에서 먼 곳에 발전소를 둔다면 송전탑 설치 등 송전 비용 증가와 이에 따른 전력 손실이 우려된다. 정부의 에너지 정책 전환에 손발을 맞출 민간 사업자의 참여가 어렵다는 뜻이다. 

정부가 참고 모델로 삼고 있는 독일의 경우 태양광 발전의 불안정성 때문에 네덜란드 등 인근 국가에서 필요할 때마다 전력을 수입하고 있다. 재생에너지 발전량이 많은 낮에 생산한 전기는 오히려 수출한다. 독일이 대륙 국가이기 때문에 가능한 일이다. 한국은 위로는 북과 대치하고 있고 삼면이 바다인 사실상 섬나라다. 해외와 전력 수출입이 어려워 자체 조달할 수밖에 없다는 뜻이다.

결국 태양광 전지의 배터리 효율을 올리는 기술적 해법이 필요하다는 뜻이다. 한화큐셀 등 국내 태양광 선두 사업자가 다결정 태양전지 등 전지 효율을 높인 제품을 선보이고 있지만, 아직까지 이런 문제들을 해결하는 데에는 한계가 있다. 

경제성과 효율성만을 따졌을 때 신재생에너지 발전은 현실성이 낮아 보인다. 다만 정부는 이런 문제를 해소하기 위해 액화천연가스(LNG) 발전소 설치를 늘려 태양광의 낮은 발전 효율성과 불안정성을 보완한다는 계획이다. 

다만 LNG는 전량 수입이기 때문에 에너지 안보 차원에서 수입선을 다변화할 필요가 있다. 또 현실적으로 러시아에서 가스관을 바로 뚫어 LNG를 공급받기 어렵기 때문에 LNG거래소 설치 등의 보완책도 마련할 필요가 있다는 지적이 나온다.

더불어 태양광 전지 기술 개발에 정부 지원과 기업 간, 기업-학계 간에 공동 연구개발이 필요하다. 태양광 전지 기술은 2008년 개발 초기 세계 주요 기업들이 나섰으나, 현재는 규모의 경쟁을 일군 중국이 주도권을 잡고 있다. 기술 혁신이 이뤄지면 승자독식 구조의 시장이 될 가능성이 높다. 이에 한국도 나날이 발전하는 태양광 전지 기술 개발에 역량을 주입할 필요가 있다.

또 신재생에너지 발전 전력을 정부가 고시 가격에 구매해주는 발전차액지원제 등의 정책 마련도 필요하다는 조언이다. 그래야 신재생사업자가 안정적으로 수익을 보장받을 수 있다. 독일 등 신재생에너지 발전에 성공한 나라들이 도입했다. 한국은 석탄·우라늄이 저원가 발전이라는 점에서 세금 혜택을, LNG 등에는 높은 세부담을 물린다. 이런 불평등한 세제를 조정해 새로운 발전원 조정이 필요하다는 것이다.

신재생에너지업계 관계자는 “원전계가 1970~1980년대 만들어진 에너지 정책과 조세제도에 안주하며 탈 원전 정책에 반대하고 있다”며 “태양광은 발전 효율은 떨어지지만 기술 개발이 한창 이뤄지고 있다. 세계적으로 벌어지는 탈 화석에너지, 신재생에너지 도입 흐름에서 뒤처지게 될 수 있다”고 경고했다. 

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