2019년 2월 광주·전남 최초 광주햇빛발전협동조합의 태양광 발전소가 가동 2년 만에 조합원들에게 수익 배당금을 지급했다는 소식이 들렸다. 이 발전소는 시민 270여 명이 1억 7000만 원의 출자금을 모아 설립했다.
발전소의 1일 생산 전기량은 하루에 약 450kw다. 4인 가족 기준으로 40여 가구가 사용할 수 있는 양이다. 이 발전소는 시민들이 힘을 합쳐 만든 것으로 신재생에너지 생산과 지역사회 공헌의 두 마리 토끼를 잡은 것이라 그 의미가 크다.
이렇듯 신재생에너지는 한국의 미래를 책임질 에너지로 각광받고 있다. 그 중에서도 태양광에너지는 풍력에너지와 더불어 가장 활용도가 높은 에너지로 꼽힌다.
본지는 신재생에너지 산업 두 번째로 국내 태양광에너지 산업의 성공적인 사례를 살펴보고 앞으로의 전망을 진단해 보고자 한다.
태양광에너지와 태양광산업
태양광에너지란 태양의 빛에너지를 광전효과를 이용해 전기에너지로 바꿔주는 태양전지를 이용한 에너지를 말한다. 태양이 없어지지 않는 한 무한하며 공해도 발생하지 않는 대표적 청정에너지다.
태양광에너지를 활용해 전기를 생산하는 발전방식이 태양광 발전이다. 친환경, 무공해 에너지이자 양 또한 무한하다. 시설 안전성도 뛰어나고 설비수명도 길다. 유지 보수비용 역시 저렴해 발전 설비의 자동화·무인화도 충분히 가능하다. 단, 초기설비 비용이 비싸고 넒은 면적을 필요로 한다는 단점도 있다.
태양광산업이란 태양광을 이용해 전기를 만드는 태양광 발전에 관련된 산업을 일컫는다. 축전지, 인버터, 계측기기 등 관련 전기·전자사업부터 셀·모듈 제조설비에 관련된 기계 산업, 주택, 아파트 빌딩, 공장 등에 관련된 건축·건설 산업, 태양전지의 제조 공정에 관련된 화학 산업, 실리콘 원료, 금속재료에 연결된 비철금속산업, 강화유리, 요업, 건자재에 관련된 요업산업 등을 모두 아우른다.
본지는 이 중 현재 국내에서 새롭게 등장할 태양광 발전소들을 집중 소개한다.
<고창솔라파크 1호>
전북 고창군 흥덕면 치룡리에 자리한 태양광 발전소로 2008년 7월 준공돼 가동을 시작한 발전소이다. 하루 최대 발전량은 15㎽로 이는 전라북도 총 발전량 50.9㎽의 약 30%에 달한다.
총 39만여㎡ 부지에 8만 5000장의 패널이 설치돼 있으며 태양의 위치 변화에 따라 각도가 조정되는 태양 추적식 모듈을 사용하는 것이 특징이다. 10㎽급 이상 대형 태양광 발전소 중 고창 솔라파크는 성능이 우수한 모듈을 사용해서 사업성이 좋다는 평가를 받고 있다.
<김천태양광발전단지>
경상북도 김천시 어모면 옥계리 산 104에 위치한 태양광 발전 단지다. 지역경제의 신성장동력 사업으로 육성하기 위해 김천시에서 주도했다. 2008년 1월에 삼성에버랜드 경상북도 김천시간에 MOU를 체결하고 7월에 공사에 착수해 2009년 1월 준공됐다.
2010년 삼성에버랜드가 운영하고 있으며 연간 2만 6000MWh이 전력을 생산한다. 이는 8000가구가 연간 사용할 수 있는 전력량이다. 원유수입 대체 효과가 연간 4만 배럴, 화석에너지 대체 효과가 6000toe, 이산화탄소 감축 효과가 연간 1만 7000톤에 맞먹는 양이다.
<당진에코파워 태양광발전소>
SK가스와 한국동서발전 등이 출자한 당진에코파워 태양광발전소는 당진시 석문면 일대에 세워질 예정인 곳이다. 올해 말까지 10㎽급 태양광 발전소 및 에너지저장시스템(ESS) 등 제반시설들을 완공해 상업가동을 시작할 예정이다.
당진에코파워 태양광 발전소는 9.813㎽ 규모로 연간 1만 3000MWh의 전기를 생산할 것으로 예상되며 이는 약 3500가구(4인가구 기준)가 1년 동안 사용할 수 있는 전력량이다.
<거양 태양광발전소>
전북 순창군 유등면 무수리에 있는 농촌태양광 발전소이다. 전라도는 평지가 많고 신재생에너지에 대한 인식이 다른 지역보다 높아 보급현황도 높다. 거양 발전소는 농촌의 유휴부지를 활용해 농가소득을 증대한다는 부수적 효과도 주목받고 있다. 이에 농촌태양광과 영농형태양광의 대표적 사례로 꼽힌다. 오는 2020년까지 1만호 보급을 목표로 하고 있다.
<새만금 태양광발전소>
전북 새만금에서도 신재생에너지 사업이 본격 진행된다. 새만금개발공사는 새만금 산업연구용지 부지에 100㎽급 태양광발전을 조성한다. 이 사업은 주민참여형으로 추진된다. 100㎽급 태양광 발전소는 연간 약 131GWh의 전력을 생산해 낼 수 있다. 3만6000여 가구에 전력을 공급할 수 있는 규모이다.
공사는 공모를 통해 사업자와 지역기업을 선정하며 1500억 원을 투자할 예정이다. 사업을 통해 얻는 공사 수익금의 대부분은 수변도시 조성 등 내부개발 사업에 재투자하고 지역에도 환원할 계획이다.
해외 사례 및 향후 태양광에너지 산업 전망
유럽은 일찌감치 대체에너지로 태양광발전을 도입했다. 특히 독일의 경우, 2020년에는 전체 전력생산의 50%를 신재생에너지로, 2050년에는 전체 전력생산을 신재생에너지로 대체하겠다는 국책사업을 추진 중이다. 그 중에서도 태양광발전에 집중 투자하고 있다.
중국도 태양광발전소 건설에 열을 올리고 있다. 이미 세계 최대 규모의 태양광발전소를 보유하고 있다. 바로 중국 몽골 자치구에 위치한 동구리 사막 태양광 발전소다. 출력은 1547㎽로 대형 원전 1기의 출력에 해당된다. 동구리 사막의 전체 면적은 3만 6700㎢ 이며 그 3.2%에 해당하는 1200㎢ 면적에 태양광 패널이 설치돼 있다. 중국은 인류 사상최초로 우주 태양광 발전소 건설 추진 계획도 갖고 있다.
올 4월 우리금융경영연구소는 국내신재생에너지 산업에 대해 태양광의 지속적인 성장과 풍력 및 수소연료전지의 활성화를 전망했다. 신재생에너지발전 비중 확대를 위해 정부는 태양광과 해상풍력지원을 강화하고 있다.
정부의 신재생산업이 태양광에 집중되어 지난 2017년 기준으로 태양광 설비 용량이 15.7GW이며 전체 에너지원 가운데 37%를 차지한다. 매출부분에도 신재생에너지 전체 매출 9조 6000억 원인 가운데 이중 태양광 매출이 67%를 차지해 6조 4000억여 원의 매출을 달성했다.
그러나 국내 태양광에너지 산업은 아직 가야 할 길이 먼 상황이다. 정부는 2040년까지 재생에너지 발전 비중을 최대 35%까지 늘릴 계획이라고 하지만, 국내 태양광업계의 경쟁력 약화로 걸음마 단계에 머물러 있는 상황이다.
이미 시장에 진출해 나름의 영역을 확보하고 역량을 갖춘 해외기업들과의 경쟁도 부담요인이다.
태양광업계는 산하 업체들이 상호 간 촘촘하게 연결돼 있다. 각 단계별로 최적화된 가치를 추가해야하는 연결고리를 가지기 때문에 어떤 한 분야가 무너지면 다른 분야들도 힘을 못 쓰게 된다.
최근 국내에서 유일하게 잉곳과 웨이퍼(태양전지의 부품)를 생산하는 웅진에너지가 중국 저가 태양광 공세에 직격탄을 맞아 수익성 악화로 사실상 폐업 수순에 직면한 것이 대표적 사례다.
때문에 전문가들은 정부의 지원이 더욱 강화돼야 하며 국내기업들이 해외업체와의 제대로 경쟁할 수 있도록 보호 장치를 마련할 필요가 있다고 조언하고 있다. 기업들은 이에 발맞춰 기술개발에 전력해야 한다고 덧붙였다.
국내에 많은 발전소가 세워지고 있지만 대형 태양광발전소 건설에는 여전히 많은 제약이 따른다. 발전소 건설 시 자연을 훼손하는 문제, 땅값 상승 등의 문제가 발생할 수도 있다. 이런 지역적 제약을 극복할 수 있는 방안을 마련하는 것도 필요하다.
이에 태양광발전소의 또 다른 대안으로 용인 도시형 태양광발전소가 최근 급부상하고 있다.
KCC는 경기도 용인시 자사 중앙연구소 종합연구동에 태양광 모듈 3150개로 구성된 약 1.1㎽규모 태양광 발전 설비를 2019년 4월부터 세운다. 국내 최대 규모의 외벽면 활용 도시형 태양광 발전소다.
연간발전량은 약 1344MWh로 일반가정 373가구가 1년 간 사용할 수 있는 양이다. 태양광발전소 설치를 통해 이산화탄소 배출량도 연간 627톤을 줄일 수 있다. KCC는 태양광발전을 중심으로 풍력, 바이오매스 등 신재생에너지 분야 연구 개발을 활발히 진행하고 있다. 경북 김천, 경남 창원시 대죽동, 경기여주 등 생산 공장에 태양광 발전시설을 설치해 운영 중이다.
용인 중앙 연구소 발전소는 KCC의 11번째 태양광발전소다. 임야에 마구 설치된 태양광 발전소는 자연재해로 인해 피해가 발생할 수 있지만 공장 건축물 외벽 등 시설물을 활용하면 이 같은 문제를 해결할 수 있다.
태양광에너지 산업이 정부가 추진하는 정부의 ‘재생에너지 3020 이행계획’의 핵심 산업이 될 수 있도록 정부와 민간 간 협력관계를 더욱 공고히 해야 할 때다.
환경경찰뉴스 이의정 기자