현 정부의 탈원전 정책은 원전과 석탄발전을 줄이고 그걸 신재생에너지와 LNG 발전으로 대체하는 것을 목적으로 하고 있습니다.
이 중 LNG 발전은 비용이 문제이지 근본적으로는 기존의 화력발전과 동일하기에 불만 계속 때면 언제나 일정한 량의 전력 생산이 가능하다고 기대할 수 있습니다. 기저전력으로 쓰지 못할 것은 없죠. 여기에 더해 신재생에너지의 비중을 늘려 LNG에서 발생하는 탄소가스를 억제하겠다는 계획으로 보입니다.
문제는 신재생에너지죠. 신재생에너지는 여러가지가 있습니다. 그 가운데 탄소가스를 적게 배출하는 청정 에너지로 여겨지는 것은 태양광, 풍력, 수력, 조력 정도입니다. 바이오 에너지에서 사용되는 에탄올은 탄화수소 화합물이고, 연소 후에 역시 탄소가스가 발생합니다. 유기물이 포함된 폐기물을 연소시켜 그 열로 발전하는 방식 또한 탄소가스가 발생합니다. 무언가를 태우는 발전 방식은 신재생에너지이긴 해도 청정 에너지는 아니죠.
수력 발전은 기술이 확립되었고 실용화 되었지만, 지정학적인 제약을 많이 받습니다. 풍력 조력 또한 지정학적인 조건을 무시할 수 없습니다. 그나마 태양광 발전은 햇빛이 드는 데라면 아무데나 설치해도 되니 지정학적 제약을 덜 받습니다. 그나마 상용 전력으로서 가능성이 있는 거라면 태양광 발전 방식이겠죠.
문제는 태양광 발전이 기저전력으로 사용할 수 있느냐 하는 겁니다. 기저전력은 고정적으로 공급되는 전력으로 특정 발전 방식을 기저전력으로 사용하려면 그 방식이 상당량의 전력을 안정적이고 연속적으로 생산할 수 있어야 합니다. 그리고 원전은 기저전력에게 필요한 특성이 부합하는 발전 방식 중 하나입니다. 그리고 사실 원전은 기저전력 외의 용도로는 쓸 수 없는 발전 방식이기도 하고요. 그리고 태양광 발전이 원전을 대체하는 발전 방식으로 사용되기 위해서는 기저전력으로 쓸 수 있는 방식이어야 합니다.
태양광 발전이 생산하는 전력량은 따로 논하지는 않겠습니다. 태양광 패널을 무식하게 도배하기만 해도 전력량 자체는 어떻게 해서든 충분히 확보할 수 있다고 가정하죠. 문제는 태양광 발전이 전력을 안정적이고 연속적으로 생산할 수 없는 방식이라는 겁니다. 기본적으로 태양광 발전은 태양광 패널이 태양광을 받을 수 있어야 전력을 생산할 수 있습니다. 밤에는 당연히 전력을 생산할 수 없고, 흐린 날에도 전기를 만들 수 없습니다. 통계에 따르면 2016년의 일조시간은 2,321 시간이었습니다. 가조시간을 단순하게 계산해 보면 4,380시간(365일x12시간) 입니다. 일조율(일조시간/가조시간)은 약 52% 정도로 1년 중 절반은 흐린 날씨였다는 겁니다. 낮에만 전력을 생산할 수 있는 데다가 그마저도 이틀에 한번은 그조차도 할 수 없다는 겁니다. 안정적이고 연속적인 발전 방식과는 거리가 먼 거죠.
그래서 태양광 발전 방식을 기저전력으로 사용하기 위해서는 상당한 수준의 에너지 저장 기술이 필요하다는 겁니다. 12시간 동안 생산된 전력 중 사용되지 않은 잉여 전력을 저장해서 나머지 36시간 동안 공급할 수 있어야 한다는 거죠. 이것도 규칙적으로 흐린 날과 맑은 날이 하루 걸러 하루 반복될 때를 가정한 것이고, 실제로는 맑은 날이 며칠 동안 지속되다가 또다시 흐린 날이 며칠동안 지속되는 경우도 상당히 많습니다. 며칠 동안 지속되는 맑은 날 동안의 모든 잉여 전력을 저장하고, 며칠 동안 지속되는 흐린 날에 소모할 수 있어야 합니다. 이 정도 수준의 에너지 저장 기술이 있어야 태양광 발전을 기저 전력으로 사용할 수 있습니다. 이건 스마트 그리드를 적용하건 분산 발전을 하건간에 해결되는 문제가 아닙니다. 태양광 발전을 기저 전력으로 쓰기 위해서는 에너지 저장 기술이 반드시 필요한 겁니다.
신재생 에너지가 태양광 뿐만은 아니지 않느냐? 할 수도 있습니다. 뭐, 해가 떴을 때만 태양광 발전을 하고 해가 졌을 때는 다른 걸로 발전을 할 수도 있죠. 1년 8,760시간 중에 1/4인 2,190 시간만 태양광 발전을 하고, 나머지 3/4인 6,570시간은 다른 걸로 대체하면 되겠죠. 위에서 언급했듯 다른 청정에너지들은 지형적 제약이 커서 규모를 무작정 키울 수는 없습니다. 그러면 LNG를 더 태우거나 쓰레기를 태우거나 바이오에탄올을 태우면 되겠죠. 그런데 이렇게 되면 태양광이 원전을 대체하는게 아니라 다른 무언가가 원전을 대체하는게 되는 겁니다.
어제 썼던 글은 이러한 가정을 바탕으로 하는 겁니다. 충분한 에너지 저장 기술이 확립되지 않는다면 결국에는 원전을 대체하기 위해서는 무언가를 더 태워야 한다는 겁니다. 그래서 탄소가스와 방사능이라는 두 부산물을 비교할 필요가 있는 겁니다.
