재생에너지 중심 에너지전환의 성공 포인트는 태양광·풍력 간헐성 문제 해결이다. 이론적으로는 여유시간에 재생에너지 생산 전력을 저장했다가 필요할 때 쓰는 방법이 제시된다. 하지만 대규모 전력수급을 맞출 수 있는 저장방법을 마련하기는 어려운 일이다.
정부는 우리보다 먼저 재생에너지로의 전환을 시도한 독일에서 해법을 찾고 있다. 독일은 간헐성을 극복할만한 충분한 재생에너지 용량을 확보하는 방법으로 문제를 해결하고 있다. 물론 낮 시간 동안 태양광에서 나오는 엄청난 양의 유휴전력 처리문제는 있다. 이에 대한 해법으로는 대규모 배터리시스템 구축과 수소저장시스템을 활용한다.
올해 독일의 대규모 배터리 시스템은 약 400㎿에 달한다. 재생에너지 설비가 늘어나면서 배터리 시장도 함께 성장하고 있다. 이와 함께 12만대에 달하는 전기차도 저장장치로 활용할 수 있다. 독일의 전기차 시장은 2020년 100만대 돌파를 예상하고 있다.
유휴전력을 이용해 수소를 충전하는 P2G(Power-to-Gas) 시스템은 우리 정부도 관심 있게 지켜보는 분야다. 에너지파크 마인츠 사례가 대표적이다. 이곳에서는 풍력발전 전력으로 수소를 생산하고 있다. 이렇게 생산된 수소는 수소차량 연료로 사용되거나 다시 연료전지를 통해 전기를 생산하는 용도로 쓰인다. 최근 독일은 온실가스 배출이 없는 철도수송을 목표로 여객용 수소연료전지 열차 '이린트(iLint)'를 상용운전 중이다. 약 10㎿ 풍력발전을 통해 15대 이린트가 운행할 수 있는 수소를 생산할 것으로 본다.
재생에너지 유휴전력 교환 시스템은 에너지전환을 시작하는 우리나라에 시사한 바가 크다. ESS 같은 전력저장시스템이 아니더라도 다른 형태로 에너지를 저장해 재생에너지 간헐성을 보완할 수 있다. 다양한 형태 물질과 형태로 이루어진 양수발전소가 여러 분야에서 가능한 셈이다.
독일 마인츠 에너지파크 사례처럼 전력에서 수소 전환뿐만 아니라 전력·건물·수송 분야를 넘어서는 에너지 전달 저장, 태양광 전력 생산이 많은 곳에서 부족한 곳으로 송전하는 지역 간 유통 시스템 구축이 간헐성 해법이 될 수도 있다.
이를 가능하게 하는 힘은 디지털화다. 모든 에너지원과 수요처의 생산량, 잉여량, 부족분 등이 실시간 파악된다. 어느 한 곳에 치우치지 않는 효율적인 배분이 필요하다. 공장에서 남은 냉매가 건물 냉매로 사용되고, 반대로 건물 냉방의 열교환 과정에서 배출되는 열은 공장에서 사용하는 등 사회 전반에 걸쳐 에너지 교환 시스템이 구축되는 시대도 예상해 볼 수 있다.
조정형 산업정책부(세종) 기자 jenie@etnews.com
