과도한 ‘최소발전용량’이 재생에너지 막아선다

[투데이에너지 윤철순 기자] 국내 전력계통에서 화력발전소의 ‘최소발전용량’이 지나치게 높게 보장되고 있다는 비판이 제기됐다. 화력 중심의 고정된 발전량이 재생에너지의 유입을 물리적으로 가로막고 있다는 지적이다.

기후솔루션은 6일 발간한 이슈 브리프 ‘재생에너지 고속도로의 과속방지턱: 화력발전기 최소발전용량’을 통해 국내 화력발전소의 최소출력 기준이 평균 50~60% 수준으로 과도하게 높게 설정돼 있으며, 이로 인해 재생에너지 발전의 ‘출력제어’가 반복되고 있다고 분석했다.

보고서는 국제 권고 수준인 30~40%로 최소발전용량을 낮춰야 한다고 강조했다.

◇‘최소’ 아닌 ‘절반 이상’...역설적인 제도
‘최소발전용량’은 화력발전소가 설비 손상이나 환경오염을 피하기 위해 유지해야 하는 최소한의 출력 수준이다. 이 기준은 원래 보일러 내부의 온도와 압력 유지, 연료 완전 연소 등 안정적인 운전을 위한 기술적 필요에서 출발했다.

그러나 현재 국내 화력발전기의 최소출력 보장 수준은 가스 평균 48%, 석탄 평균 60%로, ‘최소’라는 이름이 무색할 만큼 높은 수준이다. 일부 설비는 최대 73%까지 보장받는다.

이처럼 높은 최소출력이 전력망 내 유연성을 떨어뜨리고, 변동성 재생에너지의 유입을 제약하는 구조가 된 것이다.

실제로 태양이나 바람으로 만들 수 있는 전기가 충분하더라도, 화력발전소를 줄이지 못해 재생에너지 발전소는 강제로 멈춰야 하는 상황이 생긴다. 이런 현상을 ‘출력제어’라고 부른다.

기후솔루션은 재생에너지 확대가 빠르게 진행된 제주도에서 출력제어 문제가 심화됐으며, 본토에서도 이 문제가 더 이상 예외가 아니라고 분석했다. 정부는 계통 포화를 이유로 신규 재생에너지 접속까지 제한하는 조치를 내놓은 상황이다.

◇국제적 기준 미달...“제도 투명성 확보 시급”
보고서는 해외 주요국과 비교해 한국의 최소발전용량이 기술적 현실을 반영하지 못하고 있으며, 산정 과정 또한 불투명하다고 지적했다.

실제 일본은 지난해 신규 화력발전기의 최소출력을 기존 50%에서 30%로 조정했으며, 인도는 70%에서 55%로 낮춘 뒤 추가 하향 로드맵을 수립했다. 중국은 기술 개조와 보상체계 도입으로 30~40%까지 하향하며, 출력제어율을 2016년 20%에서 2022년 23% 수준으로 줄였다.

반면 한국은 여전히 전력거래소 승인을 거친 최소발전용량이 유지되고 있으며, 이 수치는 ‘영업 비밀’이라는 이유로 외부에 공개되지 않고 있다. 이로 인해 과도한 하한 설정이 구조적으로 반복될 위험이 높다는 것이다.

기후솔루션은 다음과 같은 개선책을 제안했다. △기존 최소발전용량을 국제 권고 수준인 30~40%로 일괄 하향 조정하고 △기술적으로 더 낮은 출력에서도 운전 가능한 설비에는 인센티브를 부여하며 △발전기별 산정 및 검증 절차를 투명하게 공개해 과도한 하한 설정을 방지해야 한다는 것이다.

또 배터리 에너지저장장치(BESS) 등 유연성 자원 도입을 확대해 재생에너지의 계통 연계를 실질적으로 지원할 필요가 있다고 강조했다.

보고서 저자인 기후솔루션 전력시장계통팀 주다윤 연구원은 “재생에너지 확대를 위해 송전망 확충이 필요하다는 점에는 이견이 없지만, 새로운 인프라 투자에 앞서 기존 화력발전기의 최소발전용량을 낮추는 것이 가장 빠르고 비용 효율적인 해결책”이라고 제안했다.

그러면서 “과도하게 높은 최소발전용량을 조정하고 투명성을 높여야 한국이 2050 탄소중립 목표에 도달할 수 있다”고 말했다.