[에너지 분권 시대로] <중>친환경 분산 발전

일사량 풍부한 대구, 건물 옥상·베란다 태양광발전 최적지

대구시는 지난해부터 아파트에 설치하는 미니태양광 발전을 적극적으로 보급하고 있다. 올해는 600가구 모집에 931가구가 신청했다. 대구시 제공

대구 성서산업단지관리공단 폐수처리장에 설치된 태양광 발전소는 아파트 1천 가구가 하루 동안 소비하는 전력량(3MW)을 생산한다. 매일신문 DB

에너지 분권을 위해서는 지역의 전력 생산 능력이 중요하다. 대구에 필요한 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 기반을 마련해야 한다.

전력 생산은 무엇보다 질이 중요하다. 원자력'화력발전은 안전성과 대기오염 우려로 도입이 사실상 불가능하다. 대형 발전소도 도심이라는 입지 여건을 고려하면 확충에 한계가 있다. 분산형 친환경 발전이 유력한 대안이다. 액화천연가스(LNG)와 연료전지, 태양광 등 청정에너지를 통한 전력자립 가능성을 짚어봤다.

◆에너지 자립 시범 도시

대구 달성군 테크노폴리스는 전력자립 도시를 꿈꾼다. 계획 인구 5만 명으로 연구기관과 기업을 비롯해 주거, 상업, 문화 등이 조화된 미래 복합도시로 조성됐다. 우선 에너지 효율을 높여 전력수요를 최소화하고, 신재생에너지로 필요한 전력을 자체 생산해 충당한다는 계획이다. 원자력'화력발전으로 만든 외부 전력에 기대지 않고 100% 자립하는 청정에너지 도시가 목표다.

테크노폴리스의 예측 최대 전력수요는 100㎿이다. 이는 현재(2015년 기준) 대구 전체 전력소비량의 6% 수준이다. 대구에서 테크노폴리스가 차지하는 인구 비중이 2%인 점을 고려하면 적지않은 전력소비이다. 이 때문에 스마트그리드 등 에너지 효율을 통해 전력수요를 70㎿까지 줄이는 것이 1차 목표다. 전기를 저장했다가 필요한 시기에 공급하는 에너지저장장치(ESS)도 활용할 예정이다.

전력 생산은 신재생에너지에 초점을 맞췄다. 필요한 전력 70㎿ 중 연료전지와 태양광이 각각 60㎿와 10㎿를 맡는다. 올해 20억원을 들여 36곳에 태양광발전을 설치했다. 주택 22곳과 산업체 14곳으로, 시설용량이 570㎾이다. 이는 태양광 목표치의 5.7%이고, 내년에 추가로 100곳에 2㎿의 태양광발전을 추가로 확충할 계획이다.

관건은 재원 조달이다. 지난해부터 2021년까지 전체 사업비 8천500억원 가운데 민자가 77.6%인 6천600억원이고, 국비도 18.2%인 1천600억원이다. 시는 신재생에너지공급 의무화(RPS) 제도를 활용해 사업비를 확보하려 한다. RPS는 500㎿ 이상의 시설을 보유한 발전사업자에게 총발전량의 일정 비율을 신재생에너지로 공급하도록 의무화하는 제도다. 2012년부터 시행돼 14개 대형 발전소가 신재생에너지 공급 의무자로 지정돼 있다.

여건은 긍정적이다. 국정기획자문위원회가 지난 7월 19일 국정운영 5개년 계획을 발표하면서 RPS 공급의무량을 상향 조정하기로 했기 때문이다. 애초에는 공급의무량을 2012년 2%를 시작으로 2023년 10%까지 늘릴 방침이었다. 문재인 정부는 이를 강화해 2030년까지 28%까지 높일 방침이다. 그 덕분에 신재생에너지사업이 활성화될 것으로 보인다.

◆100% 청정에너지 생산

테크노폴리스는 하나의 시범사업이다. 이를 모델로 2030년까지 대구 전체의 전력자립을 달성한다는 것이 목표이다. 대구시는 자체 전력 생산시설을 2.5GW로 설정했다. 실제 사용하는 전력은 1.7GW 수준이지만 과부하 등 공급 안정성을 위해 높게 잡았다. 2014년 1월 동절기에 최대 2.5GW까지 전력소비가 올라간 적이 있어서다.

전력거래소에 따르면 2016년 대구의 발전설비 용량은 0.54GW이다. 이 가운데 LNG복합발전시설이 69%인 0.37GW로 가장 큰 비중이고, 석탄과 석유를 쓰는 발전시설이 20%인 0.11GW이다. 나머지는 신재생발전시설로 11%인 0.06GW 규모이다. 여기에서 석탄과 석유 발전은 줄이고 LNG와 신재생에너지 비중을 늘리겠다는 것이다.

대구는 앞으로 2GW 규모의 발전시설을 추가로 확충해야 한다. 이를 모두 청정에너지로 조성하려 한다. LNG 발전과 신재생에너지를 1GW씩 조성할 예정이다. 특히 신재생에너지 구성은 연료전지와 태양광을 각각 0.6GW와 0.3GW로 하고, 나머지 0.1GW는 풍력 등으로 달성한다는 방침이다.

LNG 발전 전망은 나쁘지 않다. 한국남동발전이 2023년까지 1조2천억원을 투자해 달성 국가산업단지에 950㎿ 규모의 LNG 발전시설을 조성할 예정이기 때문이다. 여기에 한국지역난방공사도 현재 가동 중인 벙커C유 발전기(44㎿)를 200㎿ 규모의 LNG 발전기로 교체할 계획이다. 시가 목표로 한 1GW를 충분히 달성할 수 있다.

하지만 LNG 발전소 가동률이 떨어지는 문제를 극복해야 한다. 시설용량을 확보하더라도 원하는 만큼 전력을 생산할지 장담할 수 없다. 전력거래소에 따르면 올해 상반기 전국의 LNG 발전소 가동률은 평균 35.9%에 그쳤다. 관련 통계를 작성한 2005년 이후 최저치이다. 2013년 67.1%로 정점을 찍고 나서 계속 떨어지고 있다. 원자력발전(78.1%)과 석탄발전소(75.9%)의 절반도 되지 않는다. 발전단가 탓이다. 한국전력에 따르면 지난해 1㎾당 전력 구입 단가가 원전 68원, 유연탄 73.8원, LNG 101.2원이다. 국가 에너지정책상 연료비가 싼 발전소부터 우선 가동하는 탓이다.

◆태양광발전 도시로

전력자립은 태양광 등 재생에너지에 달렸다. 석탄'석유발전은 미세먼지 등 환경오염 문제가 있다. 원자력발전은 안전성 논란이 있다. LNG와 연료전지는 친환경적이지만 수입하는 천연가스에 의존한다는 약점이 있다. 지역의 태양과 바람, 물을 이용한 재생에너지, 특히 태양광발전의 확대가 중요하다.

현재 대구의 태양광발전은 미흡한 수준이다. 에너지경제연구원에 따르면 2015년 대구의 신재생에너지 발전량은 14만3천834㎿h로, 전체 발전량(2천816GWh)의 5.1% 수준에 머물고 있다. 신재생에너지 중에서도 태양광 비중은 34.6%(4만9천819㎿h)에 불과하다. 다른 도시와 비교해 부족하다. 전국 7개 특별'광역시 중 대구는 5위에 그쳤다. 발전량이 가장 많은 부산(9만1천376㎿h)의 절반 수준이다. 인구는 물론 1인당 전력소비량(5천405㎾h)이 대구(6천53㎾h)보다 적은 광주도 태양광발전량(8만5천668㎿h)이 1.6배 더 많다.

태양광발전의 저변 확대가 시급하다. 2001~2016년 사이 대구에 설치된 태양광발전시설은 2천154곳에 4만5천304㎾ 규모이다. 추가 목표(0.3GW)를 달성하려면 6배를 더 확충해야 한다. 대구시는 지난해부터 아파트 발코니의 미니태양광 설치에 주력하고 있다. 올해 600가구 지원에 931가구가 신청하는 등 높은 관심을 확인했다. 2020년까지 1만 가구에 미니태양광 2.5㎿를 보급한다는 목표를 세웠다.

장점은 경제성이다. 250W급 태양광 전지판 설치비 73만원 중 55만원을 보조금으로 지원받는다. 자부담은 18만원이다. 하루에 평균 3.4시간을 발전(850W)하고, 한 달(30일)이면 25.5㎾의 전기를 생산한다. 전기요금의 평균값(1㎾=168원)으로 계산하면 한 달에 4천300원을 아끼는 셈이다. 1년이면 5만2천원이고, 3년 반이면 자부담 금액을 모두 회수한다. 태양광발전시설은 반영구적이고, 노후해 발전 효율이 떨어지는 걸 감안하더라도 20~25년은 사용하는 데 문제가 없다.

시는 주차장, 공원과 같은 국공유지나 공장과 학교 옥상 등에도 태양광발전시설을 확충할 계획이다. 올해 공공시설과 주택 등 236곳을 비롯해 학교 옥상 160곳에 태양광발전시설 사업을 추진하고 있다. 오용석 대구지속가능발전협의회 사무처장은 "대구는 일사량이 풍부해 태양광발전의 최적지"라며 "넓은 부지가 필요한 대규모 사업이 아니더라도 건물 옥상이나 유휴지를 활용할 수 있다. 지역 내 중앙집중식이 아니라 곳곳에 분산된 소규모 태양광발전이 주민 갈등을 줄이고 자립이라는 가치에 부합한다"고 말했다.