[발언대]태양광 저전압 위험 막을 인프라 성능개선 필요

우리나라 2030년 온실가스감축 목표를 세울 때 2018년 대비 40% 저감을 천명했고, 이 수준은 매년 4.17% 감축하는 것으로 전 세계 모든 국가 중에 최고 수준이다. 이러한 수치를 달성하기 위해서는 태양광과 풍력 등의 친환경 재생에너지 발전원을 대폭 늘려야 한다. 제10차 전력수급기본계획에서는 이를 반영해 2030년에 재생에너지 발전량 비중을 21.6%로 확대하고 2036년에는 30.6%로 확대하는 것으로 계획하고 있다.

2050년 탄소중립을 달성하기 위해서라도 태양광과 풍력을 설치를 확대하고 이를 활용해야 하는 것은 주지의 사실이다. 그러나 태양광과 풍력의 발전시설을 설치만 한다고 끝나는 일이 아니다. 태양광과 풍력은 자연에너지여서 간헐적으로 발전을 했다가 안 했다가 하고, 그 변동성을 인간이 예측하기도 쉽지 않다. 그래서 다양한 보조적 장치들이 발전설비와 동시에 들어와야 한다. 특히 지속가능한 방식으로 전력계통에 연계되기 위해서는 직류기반인 태양광 발전기를 교류 전력망에 연계시켜주는 안정적 성능을 갖춘 인버터(전력 변환 장치)가 필수적이다. 인버터가 제대로 성능을 발휘하지 못하는 경우에는 전력설비의 예기치 못한 저전압 상황 발생 시에 제 기능을 못하고 먼저 탈락해서 전력망을 더욱 위험하게 할 수 있다. 특히 태양광이 대규모로 설치된 지역에서 이러한 위험이 높다.

일례로 제주도에서 2021년 8월 송전선로 고장으로 145㎿ 재생에너지 발전이 대규모로 탈락되는 위험한 상황이 발생한 일이 있다. 결국 정상적인 인버터가 설치돼 있었다면 적절한 시간 동안 전력망 신뢰도를 유지할 수 있었을 것이다. 또한 2022년 12월 광양변전소 3상 중 1상에서 발생한 사고 때문에 인근 450㎿ 대규모 태양광이 일시에 설비가 계통에서 탈락하는 사고도 결국 규정 성능을 갖춘 인버터의 미비 때문이었다. 이미 내륙에서도 위험성이 적지 않음을 시사하고 있다. 적정한 기능과 표준을 갖춘 인버터가 있었다면 이러한 대규모 탈락은 없었을 것이고 앞으로 전력망을 안정적으로 유지할 수 있었을 것이다. 향후에 이러한 일들이 개선되지 않는다면 내륙에 설치된 태양광 전반으로 퍼져 더 큰 규모의 정전이 발생할 가능성도 배제할 수 없다.

저가 중국산을 설치하는 관행에서 벗어나서 국제적 표준에 걸맞은 국내 고성능 인버터 규격을 개발해 이를 표준으로 한 안정적인 인버터 시장도 구축해야 한다. 중국산과 차별화되는 고성능의 인버터를 태양광 발전설비와 동시에 설치하면 저전압, 저주파수 상황에서도 정전의 위험을 줄일 수 있는 필수적인 시설로 인식돼야 하는 시점이다. 그러나 현재 국내에 저전압 연속운전 성능을 갖춘 안정적인 인버터 설치 비율은 1.5%에 불과하다. 설치 당시에는 인버터에 대한 적절한 기준이 없었기 때문에 기존에 설치된 저가의 인버터들은 고장이 나거나 성능이 떨어져서 제 기능을 발휘하지 못하는 경우가 태반이다. 이러한 인버터 문제들은 재생에너지 설비 확충으로 탄소중립을 달성하겠다는 시점부터 이미 전문가들이 경고하던 문제들이었다. 태양광이 늘면서 추가적인 기술적 인프라에 대한 대책 마련을 이미 마련했어야 하지만 지금이라도 정부가 나서서 인버터 성능을 개선하거나 교체하는 경우에 지원하겠다고 나서는 것은 바람직한 방향이라고 생각한다.

최근의 복잡다단하게 변모하고 있는 전력시장의 보면서 얻는 교훈은 어떠한 발전원이든 설치 일변도만으로 문제를 해결할 수 없다는 점이다. 실책을 되풀이하지 않기 위해서는 설치와 동시에 적정한 보상을 위한 시장제도가 설계되면서 인프라 구축을 동시에 추진하고 규제 거버넌스가 올바르게 작동해야만 안정적 전력계통 운영이 가능할 것이다. 전력시장에 중요한 기능을 할 인버터 성능개선과 교체 사업도 성공적으로 진행될 수 있도록 정부와 업체, 전문가들이 힘을 합쳐야 할 때이다.

조홍종 단국대학교 교수