중국의 재생에너지 낭비, 우리는 교훈 얻을 수 있을까

제목: 중국의 재생에너지 낭비, 우리는 교훈 얻을 수 있을까

며칠 전 점심시간에 커피 마시면서 핸드폰으로 뉴스 보다가 재미있는 기사를 봤어요. 한겨레에서 나온 건데, 제목이 ‘재생에너지 ‘낭비’ 심각한 중국…화력 기반 전력망 관리 방식부터 바꿔야’였어요. 평소 신재생에너지에 관심이 많아서 바로 클릭해서 읽어봤는데, 내용이 꽤 충격적이더라고요. 중국이 태양광과 풍력 발전을 엄청 확대했는데, 정작 전력망이 이를 제대로 소화하지 못해서 상당량을 그냥 버리고 있다는 거예요. 우리나라도 재생에너지 비중을 늘리는 과정에 있으니까, 이 기사에서 시사점을 얻을 점이 많을 것 같아서 오늘은 이 주제로 한번 풀어볼게요.

중국은 세계 최대의 재생에너지 설치국이에요. 태양광과 풍력 발전 용량이 어마어마하죠. 2024년 기준으로 중국의 누적 태양광 설비 용량은 약 800GW, 풍력은 500GW에 달해요. 그런데 문제는 발전소에서 전기를 만들어도 전력망이 수용을 못 해서 발전을 중단하거나 전력을 버리는 ‘출력 제한(curtailment)’ 현상이 심각하다는 거예요. 특히 중국 북부와 서부 지역은 풍력과 태양광 발전소가 몰려 있는데, 전력 수요가 많은 동부 해안 지역까지 송전선이 충분하지 않아서 생산된 전력의 상당량이 낭비되고 있어요. 한겨레의 분석에 따르면, 2024년 중국의 풍력·태양광 출력 제한률은 전년 대비 상승했고, 일부 지역에서는 10%를 넘었다고 해요. 이게 얼마나 큰 숫자냐면, 작은 국가 하나가 쓸 전력량을 그냥 허공에 날리는 셈이에요. 예를 들어, 2023년 중국에서 출력 제한으로 손실된 전력량은 약 200TWh로 추정되는데, 이는 대한민국 연간 전력 소비량의 약 40%에 해당해요. 충격적이죠?

저도 신재생에너지 관련 일을 하면서 이런 ‘출력 제한’ 문제를 자주 접해요. 우리나라에서도 제주도 같은 곳은 풍력 발전이 많아서 간혹 전력망이 감당 못 할 때가 있거든요. 2023년 제주도의 풍력 출력 제한률은 약 5%였는데, 이는 전국 평균보다 높은 수치예요. 그런데 중국은 규모가 워낙 크니까 문제도 더 크게 나타나고 있어요. 기사에서는 중국의 전력망이 전통적인 화력 발전 중심으로 운영되다 보니, 변동성이 큰 재생에너지를 효과적으로 통합하지 못한다고 지적해요. 화력 발전소는 출력을 조절하는 데 시간이 오래 걸리고, 최소 출력 이하로 내리면 아예 꺼야 하는데 재가동 비용이 크거든요. 그래서 전력망 운영자들은 안정성을 우선하다 보니 재생에너지 발전량을 제한할 수밖에 없는 거죠. 실제로 중국의 화력 발전소는 기동 정지에 6~12시간이 걸리고, 재가동 비용이 수백만 위안에 달하기 때문에, 운영자들은 가급적 화력 발전을 계속 가동하려고 해요.

이 기사를 읽으면서 문득 우리나라 상황이 떠올랐어요. 우리도 재생에너지 3020 이행계획을 세우고 태양광과 풍력을 확대하고 있잖아요. 2023년 기준 우리나라 재생에너지 발전 비중은 약 9%인데, 2030년까지 20%로 늘리는 게 목표예요. 그런데 전력망 인프라 투자는 상대적으로 더딘 편이에요. 특히 송전선로 건설은 주민 반대와 환경 문제로 지연되는 경우가 많아요. 예를 들어, 동해안에 풍력 단지를 조성해도 전력을 수도권으로 보내려면 송전선이 필요한데, 이게 쉽지 않아요. 2022년에 추진된 동해안 송전선로 사업은 주민 반대로 3년 이상 지연됐고, 결국 노선을 변경해야 했어요. 중국처럼 대규모 출력 제한까지는 아니더라도, 비슷한 문제가 발생할 가능성이 있어요. 실제로 한국전력공사 자료를 보면, 2023년 기준 재생에너지 출력 제한 횟수가 전년 대비 증가했다고 해요. 2022년에는 연간 10회 미만이었지만, 2023년에는 20회를 넘었어요. 이 추세라면 2025년에는 더 늘어날 거예요.

여기서 중요한 건, 단순히 발전소만 늘린다고 해결되는 게 아니라는 점이에요. 전력망 자체를 스마트하게 바꾸고, 에너지 저장 장치(ESS)를 확충하며, 수요 반응(DR) 같은 기술로 전력 소비 패턴을 유연하게 만드는 종합적인 접근이 필요해요. 중국도 이 문제를 인식하고 초고압 송전선(UHV) 건설과 ESS 보급을 확대하고 있다고 해요. 2024년 기준 중국의 UHV 송전선 총 길이는 4만 km를 넘었고, ESS 설비 용량은 50GW에 달해요. 하지만 기사에서는 ‘화력 기반 전력망 관리 방식부터 바꿔야 한다’고 강조해요. 즉, 전력 시장 구조와 운영 방식을 재생에너지 친화적으로 개혁하지 않으면 기술적 투자만으로는 한계가 있다는 거죠. 예를 들어, 중국의 전력 시장은 아직도 화력 발전에 유리한 가격 체계를 유지하고 있어서, 재생에너지가 더 저렴해도 화력 발전이 우선 배정되는 경우가 많아요.

저도 회사에서 비슷한 고민을 한 적이 있어요. 몇 년 전에 사업장에 태양광 패널을 설치했는데, 처음에는 발전량이 예상보다 많아서 좋았어요. 그런데 주말이나 공휴일에는 공장 가동을 안 하니까 전력 소비가 줄면서 잉여 전력이 생겼어요. 계통에 역송전을 하려고 했는데, 전력망 운영 여건상 일부만 보내고 나머지는 그냥 버려야 했죠. 그때 ‘아, 전력망 인프라가 뒷받침되지 않으면 재생에너지 확대도 한계가 있구나’라고 실감했어요. 그래서 지금은 ESS 설치를 검토하고 있어요. ESS를 도입하면 잉여 전력을 저장했다가 필요할 때 사용할 수 있어서, 출력 제한 문제를 완화할 수 있어요. 하지만 ESS 비용이 아직 높아서, 정부 보조금 없이는 투자 회수가 어려운 상황이에요.

전문가들은 재생에너지 비중이 높아질수록 전력망의 유연성이 중요하다고 말해요. 예를 들어, 덴마크는 풍력 발전 비중이 50%가 넘는데, 주변국과의 전력 거래와 스마트 그리드 기술로 변동성을 잘 관리하고 있어요. 덴마크는 노르웨이, 스웨덴과의 전력망 연계를 통해 잉여 전력을 수출하고, 부족할 때는 수력 발전이 풍부한 노르웨이에서 전력을 수입해요. 또한, 스마트 미터와 실시간 요금제를 도입해 소비자들이 전력 소비를 조절하도록 유도하고 있어요. 중국도 이제는 속도보다 질을 고민해야 할 때인 것 같아요. 우리나라도 마찬가지예요. 재생에너지 보급 목표만 달성할 게 아니라, 전력망 현대화와 시장 개혁을 병행해야 진정한 에너지 전환이 가능해요.

이 기사를 보면서 느낀 건, 재생에너지는 발전만큼이나 ‘전달’과 ‘저장’이 중요하다는 점이에요. 앞으로 우리나라도 중국의 사례를 교훈 삼아서 전력망 투자와 제도 개선에 더 신경 써야 할 거예요. 예를 들어, 송전선로 건설을 위한 주민 수용성을 높이기 위해 보상 체계를 개선하거나, 전력 시장에 재생에너지 우선 배정 제도를 도입하는 방안을 고려할 수 있어요. 그래야 재생에너지 확대가 헛수고가 되지 않을 테니까요. 여러분은 어떻게 생각하세요?