지난 3월 25일 한국남동발전과 한국수자원공사는 ‘수상 태양광발전 공동 연구개발 및 상용화’를 위한 MOU를 체결했다. 이는 지금까지 육상에만 설치되었던 태양광발전 시설을 댐, 저수지 등의 수상에 설치함으로써 보다 나은 발전 환경을 조성하고자 하는 아이디어에서 출발했다.
무엇보다 이번 MOU는 정부의 저탄소 녹색성장 정책에 부응하는 것은 물론, 다양한 형태의 태양광발전 모델을 개발하고, 더 나아가 이러한 기술들이 상용화 될 수 있도록 하는 일에 공기업이 적극적으로 나섰다는 데에 큰 의미를 가진다. 이날 협약식에서 장도수 한국남동발전 사장은 “이번 MOU가 한국남동발전과 한국수자원공사의 새로운 비즈니스를 위한 공동협력의 시발점이 될 수 있기를 바라며, 양 사가 다 같이 상호 노력해가기 바란다”고 전했다.
왜 수상태양광발전인가?
그동안 태양광발전은 이산화탄소 발생이 없는 신재생에너지로 미래 에너지문제를 해결할 수 있는 최적의 대안으로 꼽히며 전 세계적으로 활발한 산업 성장을 보여 왔다. 그러나 국내의 경우 태양광발전소를 세울 수 있는 부지가 부족하고, 설령 설치되었다 하더라도 임야, 전답 등 5대 지목에 설치했을 경우 산림 훼손, 농지 잠식 등 자연을 훼손시킬 수 있다는 가능성이 제기되며 논란을 야기했다. 신재생에너지라면 그에 어울리는 발전 시설을 갖춰야 한다는 이유에서다.
이에 남동발전은 이 같은 육상 태양광발전 시설의 문제점을 해결하고자 수자원공사와 함께 수상태양광발전 공동 연구개발 사업에 돌입했다. 이로써 산림, 농지 등의 자연 훼손 가능성을 줄이고, 더불어 유휴수면에 발전시설을 설치함으로써 국토를 효율적으로 활용한다는 장점을 확보했다.
REC 가중치 1.0 적용
앞에서 설명한 대로 육상 태양광발전 시설의 경우 1MW 규모 준공 시 약 6,000평의 부지가 사용될 정도로 부지선정의 어려움이 가장 큰 문제로 꼽혀왔다. 이는 내년부터 시행될 RPS에 맞춰 40MW의 태양광발전을 하기 위해서는 24만여평의 부지가 필요하다는 말이다. 더욱이 발전된 전력은 신재생에너지 공급인증서(REC)의 가중치가 적용됨에 따라 발전량의 0.7, 즉 발생한 에너지의 70%만을 인정받는다. 육상 태양광발전소의 경우에는 그만큼 환경 훼손이 된다는 점을 적용시킨 것이다. 때문에 나머지 30%를 위해 발전시설을 더 늘리기 위해서는 더 많은 부지의 땅과 비용, 그리고 시간과 노력이 요구된다.
그러나 수상 태양광발전소에서 생산된 에너지의 경우 REC 가중치 1을 인정받는다. 발전되는 에너지의 100%를 모두 인정받는다는 말이다. 이는 RPS 시행에 대비하는 대응전략으로도 높은 사업성을 나타낸다.
온도는 낮추고 효율은 높이고
물론 수상 태양광발전의 경우 육상에 비해 다소 설치비가 비싸다는 단점이 있다. 육상 태양광발전소 1MW 설치 시 약 40억원의 설치비가 소요된다면, 수상 태양광발전소의 경우 50억원 이상의 비용을 필요로 하기 때문이다. 이밖에도 설치 과정이 어려우며, 아직까지는 국내에 대단위 설치경험이 많지 않아 시행착오를 겪을 수도 있다.
그러나 남동발전과 수자원공사가 수상 태양광발전 상용화에 두 팔을 걷어붙인 데에는 그만한 이유가 있다. 이러한 단점을 충분히 극복할 만한 장점이 수상 태양광발전 시스템에 있기 때문이다. 첫 번째는 앞에서 언급한 REC 가중치에 대한 것이며, 두 번째는 효율의 극대화다.
태양광발전은 뭐니 뭐니 해도 효율싸움이라는 말이 있을 만큼 효율문제는 단연 화두가 될 수밖에 없다. 태양광발전의 효율을 떨어트리는 요인에는 여러 가지가 있을 수 있지만, 그 중 한 가지가 바로 온도다. 모듈의 온도가 오르면 효율은 자연히 떨어진다. 그리고 육상 태양광발전의 경우 지면의 온도가 모듈의 온도를 높여 효율을 떨어트린다.
그러나 수상 태양광발전의 경우 이러한 걱정을 덜 수 있다. 저수지나 댐에 설치가 되기 때문에 주변의 온도를 알맞게 유지할 수 있는 것이다. 일반 육상 태양광발전이 모듈당 15%의 효율을 낼 수 있다면, 수상 태양광발전에서는 2%p 상승한 17%의 효율을 나타낸다. 대단위, 장기간 태양광발전소 운영을 감안한다면 이는 초기투자비용을 어느 정도 감수하더라도 충분히 경쟁력을 갖춘 시스템이라 할 수 있다.
18개월 후 발전 상용화 가능할 것
남동발전은 수자원공사와의 MOU를 출발점으로, 앞으로 1MW 수상태양광 공동 연구개발 및 실시에 관한 협약 체결과 함께, 빠르면 5월부터 실질적인 연구개발에 착수할 계획이다. 공동 R&D 공동사업단이 구성되면 수행기업 모집 등의 절차 또한 거치게 된다. 그리고 연구개발이 종료되는 내년 중순쯤에는 사업화 가능성 여부를 검토해 수자원공사와 협의 후 1MW 발전시설을 구축, 대단위 수상태양광 사업을 진행할 계획이다.
이번 두 기관의 MOU는 수상 태양광 발전사업과 해외 수력 및 신재생에너지 사업과 같은 신사업개발 기반을 마련하는 계기가 되었다. 앞으로 남동발전과 수자원공사는 해외 수력 및 신재생에너지 사업 분야의 공동개발과 사업실시에 대해서도 적극적으로 협력해 나갈 계획이며, 이를 위해 해외 수력 및 신재생에너지 사업분야 공동 조사, 정보공유, 인적자원 교류 등을 추진할 예정이다.
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MINI INTERVIEW
남동발전 발전처 이 윤 철 동반성장추진팀장
수상 태양광발전 이것이 궁금하다!
Q. 수상 태양광발전 설치 시 육상 태양광발전과 다른 점은 무엇입니까? 크게 다르지는 않습니다. 간단히 말해 육상 태양광발전 설비를 수상에 설치한다고 생각하면 됩니다. 물론 수상에 모듈을 띄워야 하기 때문에 육상에서는 사용되지 않는 부유체, 계류장치 등의 시설물이 필요하다는 차이점이 있기는 합니다. 때문에 이번 연구개발을 통해 태양광 모듈, 지지대를 비롯한 각 구성요소들을 최적화해 설계·시공할 계획입니다.
Q. 국내외 수상 태양광발전소 건축 현황은 어떻습니까? 우리나라의 경우 전북대학교와 홍익대학교 등의 연구소 및 중소기업을 중심으로 소규모 단위로 수상 태양광발전 연구개발이 진행되고 있습니다. 아직까지는 시범단지 수준이며, 대규모 발전소는 설치 사례가 없습니다. 그러나 미국·일본 등 해외에는 MW급 수상 태양광발전 설비를 설치해 운영중인 것으로 알고 있습니다.
Q. 이 수상 태양광발전 시스템이 도입된다면 국내 태양광 산업 시장에 어떤 변화가 있을까요? 부지선정의 어려움, 지면 온도상승에 따른 태양광 효율 감소, REC 가중치 등을 고려해볼 때 사업적인 측면에서는 수상 태양광발전이 매우 유리한 조건에 있다고 봅니다. 때문에 상용화가 되었을 경우 육상에서 수상으로의 태양광 산업의 재편이 예상됩니다. 다만 아직까지는 초기 투자비용이 육상에 비해 많이 소요되기 때문에 이를 최적화 할 수 있도록 구성요소의 최적화 노력이 필요할 것입니다. 우리 남동발전이 수자원공사와 손을 잡고 공동 R&D 공동사업단을 구성하고 연구개발에 착수하려는 것 역시 보다 앞서가는 발전시설의 구축을 위한 노력이라 할 수 있습니다.
Q. 2012년부터 RPS가 도입됩니다. 이에 따른 국내 태양광발전 시장의 전망을 어떻게 보십니까? 태양광발전 시장의 가장 큰 이슈는 REC 가격 및 거래를 위한 정책 확정이라고 생각합니다. 올해 하반기에나 어느 정도 윤곽이 나온다고는 하지만 아직까지는 미정인 것으로 알고 있습니다. 발전회사뿐만 아니라 태양광 업계에서도 같이 노력은 하고 있으나 국내 태양광 산업이 촉진되기 위해서는 최소한 시장 이자율 보다는 높게 내부수익률(IRR)이 보장되도록 정책이 결정되어야 할 것입니다.
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