탄소 중립 시대에 우리나라의 전기 생산을 위한 미래 주력 발전원은 의심할 여지없이 재생에너지다. 현 정부도 재생에너지와 원자력발전의 합리적 조화로 탄소 중립을 실현하는 국정 운영 방향을 천명한 바 있다. 하지만 지난 기간 우리나라의 재생에너지 정책은 이 역할과 책임을 키워 미래를 준비하기보다는 단기간의 보급 전략과 보조금 지급에 치우친 경향이 강했다. 전국 곳곳에서 전력 계통상 문제가 조금씩 터져나오기 시작하는 이 시점에 우리는 실기하지 않고 재생에너지가 주력 발전원이 되도록 준비를 해야 한다.
지난해 전체 발전량 대비 재생에너지원(태양광·풍력)의 순간 출력 수준이 가장 높은 시점을 조사해본 결과 육지는 32.4%(3월 6일), 제주 지역은 67.2%(4월 2일)였다. 기상 영향을 많이 받는 재생에너지의 특성상 연평균 발전량은 적더라도 순간적으로는 엄청난 발전량을 공급하는 시점이 존재하는 것이다. 전력 계통과 전력 산업의 모든 시스템과 제도는 일 년 중 단 한순간도 정전을 일으키지 않는 데 초점을 맞춰 설계된다. 그렇기 때문에 앞으로는 재생에너지의 연평균 발전량 비중보다는 순간 출력 수준의 최대치를 기준으로 생각하고 대비해야 한다.
특히 올해는 호남 지역의 계통 고장으로 전압이 떨어질 경우 제대로 된 인버터 성능을 갖추지 못한 태양광 설비들 탓에 비상 상황이 발생할 수 있다는 전망이 나오고 있다. 인버터는 태양광 패널에서 생산한 전기를 전력 계통에 연계하는 장치다. 이들은 설비 스스로 보호하기 위해 전력 계통에 문제가 생기면 바로 연결을 분리하는 방식으로 설계돼 있다. 해외 선진국에서는 재생에너지가 주력 전원이 되는 과정에서 전체 계통에 문제가 생겨도 이들 인버터가 계통에서 즉시 연결을 분리하지 않고 일정 시간 동안 문제를 분담해주는 기능을 의무적으로 구비했다.
이 같은 기능을 전문적인 용어로는 ‘LFRT(Low Frequency Ride Through)’나 ‘LVRT(Low Voltage Ride Through)’라고 부른다. 이런 기능이 없다면 예상치 못하게 전력 계통의 운영이 어려워지는 시점에 태양광발전이 스스로 보호하기 위해 계통에서 분리돼 발전량이 더 크게 부족해지는 위험한 상황이 벌어질 수 있다. 현재 우리나라 계통에 설치돼 있는 20.9GW의 태양광발전 설비 가운데 LVRT 기능을 갖춘 인버터는 약 1.5%에 불과하다. 전력 당국은 재생에너지 발전량 비중이 높아지는 봄이나 가을철을 대비해 발전 출력을 제한하고 계통에 좀 더 안정적으로 발전량을 공급할 전통적 전원들의 출력을 더 높이는 방식을 사용할 수밖에 없다.
지금까지 설치된 모든 태양광 인버터 설비의 업그레이드를 통해서도 문제를 해결할 수 있지만 당장 올해를 문제없이 넘기는 게 급선무다. 공공의 이익을 위해서는 발전 사업자들이 관계 당국의 여러 조치들에 대해 적극적으로 협조해야 한다. 출력 제한 조치가 단순히 사업자의 이익을 침해한다고 보기보다는 계통의 위험 상황을 막고 더 안정적이고 지속 가능한 재생에너지 중심의 전력 시스템으로 진화하기 위한 발판이라는 것을 이해해야 한다. 정부도 지속적인 재생에너지 비중 확대 정책들을 통해 이 같은 조치가 재생에너지가 설 자리를 제한하는 목적이 아니라는 일관된 시그널을 제공해야만 불필요한 사회적 논쟁을 최소화할 수 있다. 우리나라 재생에너지 보급 정책은 신발 끈을 묶기도 전에 급히 출발했다. 탄소 중립이라는 마라톤을 뛰어야 하는 지금, 전면적인 시스템 재정비를 해야 재도약할 수 있다.
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