미래에 태양광이 55% 늘면, ESS는 220% 더 필요합니다 2030년, 한국의 태양광 발전 설비가 지금보다 55% 늘어납니다. 그런데 전력을 저장하는 설비가 따라가지 못하면, 발전해도 쓸 수 없는 전기가 쌓입니다. 문제는 55% 증가에 필요한 저장 설비가 55%가 아니라 220% 더 많아야 한다는 점입니다. 발전과 저장은 같은 속도로 커지지 않습니다.
전력거래소가 11차 전력수급기본계획을 토대로 분석한 결과, 2030년 전력 계통을 안정적으로 운영하는 데 필요한 에너지저장장치(ESS) 용량은 6.08GW(기가와트)입니다. 원전 한 기가 약 1.4GW를 생산한다는 점을 감안하면, 원전 4기 분량의 저장 설비가 갖춰져야 한다는 뜻입니다. ESS는 태양광·풍력 등에서 생산된 전기를 화학 에너지 형태로 담아뒀다가, 수요가 몰리는 시간에 다시 내보내는 설비입니다. 발전과 소비 사이의 시간 차를 메우는 완충 역할을 합니다.
이 정부의 재생에너지 계획은 11차 전기본보다 한발 더 나아갑니다. 2030년 태양광 설비 용량이 11차 전기본 대비 약 55% 더 늘어날 경우, 필요한 ESS 용량은 19.5GW로 치솟습니다. 6.08GW의 약 3.2배, 증가폭으로는 220%에 달합니다. 발전 설비를 55% 늘리는 계획인데, 저장 설비는 그 네 배 가까이 확보해야 한다는 계산이 나오는 이유는 태양광의 특성 때문입니다. 태양광은 낮에만, 그것도 날씨에 따라 들쑥날쑥 발전합니다. 설비가 많을수록 맑은 낮에 한꺼번에 쏟아지는 전력량도 커지고, 이를 흡수할 저장 용량도 비례 이상으로 커집니다.
계통에 ESS가 충분하지 않으면 과잉 생산된 전기를 흡수하지 못하는 상황이 발생합니다. 여름 낮 시간대처럼 태양광 발전이 집중될 때 특히 그렇습니다. 이 경우 발전소를 강제로 멈추거나 전기를 그냥 버리는 '출력 제한' 조치를 취해야 합니다. 더 심각한 경우, 수요와 공급의 균형이 무너지면 전력 주파수가 불안정해지고 대규모 정전으로 번질 수 있습니다. 발전 설비는 늘었지만 계통 안정성이 오히려 낮아지는 역설이 생기는 구조입니다.
한국만의 과제가 아닙니다. 글로벌 시장조사 기관 SNE리서치에 따르면 올해 상반기 ESS용 배터리 출하량은 461.3GWh(기가와트시)로, 지난해 같은 기간보다 71% 급증했습니다. 전년 대비 71% 증가는 전기차용 배터리 성장 속도를 크게 웃도는 수치입니다. 계획한 태양광 증설 속도대로라면 한국도 수 년 안에 수십 GWh 규모의 ESS 배터리를 확보해야 하는데, 그 시장을 어느 나라·어느 기업이 공급하는지가 에너지 안보와 직결되는 문제가 됩니다.
이보람 대외경제정책연구원 연구위원은 "배터리 산업은 차량용·ESS뿐만 아니라 인공지능(AI) 데이터센터, 휴머노이드 등으로 확장하고 있다"고 밝혔습니다. ESS용 배터리 경쟁력은 전력 계통 안정화에 그치지 않고, AI 인프라와 로봇 등 산업 전반과 맞닿아 있다는 뜻입니다. 반대 방향에서 보면, 지금 ESS 공급망과 기술 경쟁에서 뒤처질 경우 전력 안보와 산업 경쟁력 모두에서 동시에 손실이 발생할 수 있습니다.
태양광 설비를 두 배 가까이 늘리는 계획이라면, ESS 확보 계획도 함께 확인해야 합니다. 발전 설비 증설 계획 발표 시 ESS 목표 용량과 조달 계획이 병기돼 있는지를 기준으로 실현 가능성을 판단할 수 있습니다. 11차 전력수급기본계획 및 전력망 연구 진행 상황은 전력거래소(www.kpx.or.kr) 공개 자료에서 확인할 수 있습니다. 낮에 쏟아지는 태양광 전기를 담아둘 그릇이 없으면, 55% 늘린 발전 설비는 절반의 효과밖에 내지 못합니다.
