▲한국 주요 도시와 두바이, 프라이부르크와 발전량 및 일사향 비교표

■기획특집: 태양광 가짜뉴스 팩트 체크(3)
태양광은 경제성도 없고, 우리나라 실정에 맞지 않다는데 사실일까?

 

석탄발전이나 가스발전은 초기 설치비용이 덜 들어도 연료비가 계속 들어가고 미세먼지도 처리해야 하는 데 반해, 태양광발전이나 풍력발전은 연료비가 들지 않고 미세먼지도 내지 않지만 초기 설치비용이 많이 들고 하루 중 운전시간도 날씨에 제한을 받아 몇 시간 되지 않는다. 이렇게 특성이 다른 여러 발전원들 사이의 경제성을 비교하기 위해 발전원별로 운전초기 건설비, 연료비, 운전비용, 유지보수비용, 금융비용, 이용률, 폐기비용 등 발전소 건설에서 운영, 폐기까지 소요된 모든 비용과 발전소 수명기간 동안 생산한 총 전력량으로부터 각 발전원별 ‘균등화 발전원가(Levelized Cost of Electricity, LCOE)’를 계산해 낼 수 있다.

미국 에너지정보청(EIA)의 보고에 따르면 2022년 예상 미국의 LCOE(달러/MWh)는 풍력(48) < 가스복합(48.1) < 태양광(59.1) < 원자력(90.1) < 석탄(119.1, 탄소포집설비 설치) 순이었다.

불룸버그뉴에너지파이낸스(BNEF)가 발표한 2018년 1분기 주요국 발전원별 LCOE(달러/MWh)를 살펴보면, 미국은 풍력(28~69) < 가스(40~60) < 태양광(36~77) < 석탄(67~113) < 원자력(94~196) 순이고, 독일은 풍력(58~75) < 태양광(74~88) < 가스(76~108) < 석탄(96~133) 순이고, 중국은 석탄(46~89) < 풍력(50~74) < 태양광(54~100) < 원자력(56~70) < 가스(76~98) 순이었다. 중국의 석탄발전이 미국, 독일의 경우와 반대로 태양광이나 가스 발전보다 더 싼 것은 우리가 지금 겪고 있는 미세먼지나 기후변화에 대한 사회적 비용이 원가에 제대로 반영되지 않았기 때문으로 봐야 할 것이다.

이런 여러 자료들을 종합해 보면, 풍력발전은 이미 가장 저렴한 발전원이 되었고 태양광발전도 국가 지역에 따라 화석연료나 원자력 발전보다 더 저렴해지고 있다.이런 경향은 미국 태양광 발전원가가 2014년 1분기 $179/MWh에서 2018년 1분기 $57/WMh로 연평균 25%씩 하락하는 추세에서도 확인할 수 있듯이 태양광발전 산업의 기술 발전, 생산규모 확대, 시장 성장의 선순환에 기인한다고 볼 수 있다.

불룸버그뉴에너지파이낸스(BNEF) 자료에서 한국의 태양광발전 LCOE는 106~151달러/MWh로 주요 비교국과는 차이가 컸는데 일사량 등 기후 조건이 우리에게 불리하기 때문일까? 세계은행그룹의 글로벌솔라아틀라스(globalsolaratlas.info)에서 몇 개 특징 지역에 대해 연간 수평면 일사량(kWh/m²·년)과 연간 태양광 발전량(kWh/kW·년), 연간 평균 기온(°C)을 시뮬레이션하여 비교해 보았다.

우리나라는 서울, 제주, 북한 삼지연을 골랐으며, 2016년 11월 태양광발전으로 $29.4/MWh를 계약한 아랍에미레이트의 두바이, 2018년 2월 태양광발전 경매 입찰에서 43.3유로/MWh(49.4달러/MWh)로 결정된 독일의 프라이부르크를 비교 대상으로 삼았다.두 가지 점이 눈에 띄는데, 먼저 우리나라에서 연간 태양광 발전량이 제일 많은 곳이 백두산 아래 지역이라는 것과 서울과 두바이를 비교하면 연간 수평면 일사량이 1.5배 차이 나지만 실제 발전량은 1.3배 이하로 밖에 차이가 나지 않는다는 것이다.

이것은 실리콘 반도체 CPU와 메모리로 돌아가는 노트북이나 스마트폰이 뜨거워지면 속도가 느려지는 현상과 같은 원리로 태양광 모듈의 실리콘 반도체 태양전지도 온도가 높아질수록 광전 변환효율이 떨어지는 현상 때문이다. 일사량만 아니라 평균 기온까지 함께 고려하면 우리나라 기후조건은 결코 태양광발전에 부적합하지 않다. 세 도시의 연간 태양광발전량만 단순 비교해 보면 우리나라 태양광발전 판매가는 두바이와 프라이부르크 사이의 가격인 40달러/MWh대(즉 kWh당 40원대)에 도달해야 마땅하다.

에너지경제연구원이 2017년 발간한 연구보고서 “태양광 원가분석을 통한 균등화 비용 국제 비교 분석”에서 한국, 독일, 중국의 3kW 가정용 태양광발전에 대한 균등화 발전원가를 비교한 바에 따르면, 직접비(태양광모듈, 전기자재, 설치공사비)에서 한국이 독일, 중국 보다 각각 1.5배, 1.31배로 더 들고 간접비(인허가비, 일반관리비, 이윤)에서도 1.6배, 1.7배 이상으로 더 들어가 전체로는 1.48배, 1.2배(부가세 포함) 더 들어간다. 100kW 사업용에서도 직접비는 각각 1.5배, 1.37배, 간접비는 무려 4.9배, 3.3배 더 들어가 전체로는 각각 1.73배, 1.49배로 가정용보다도 격차가 더 커진다.

우리나라 태양광발전 원가를 떨어뜨리는 데 발목 잡는 것은 일사량 등의 기후조건이 아니라 투명하지 않은 설치공사비, 인허가 과정에서 발생하는 부대비용과 늘어진 사업기간, 현격한 금융비용 등을 꼽을 수 있는데, 이를 해결하기 위해서는 미세먼지와 기후변화를 막으려는 시민들의 지속적 관심과 적극적 참여가 절실히 요구된다.

배상순/기후변화대응 에너지전환 협동조합 이사
재창간 325호