한낮 전력 부담 덜어낸 태양광, 고열엔 효율 저하

극한 폭염으로 냉방 수요가 급증한 가운데 태양광 발전이 한낮 전력 공급의 부담을 낮추고 있다. 지난 7일 최대 전력수요는 95.32GW까지 올라 공급능력 103.58GW에 근접했다. 원자력과 수력, 액화천연가스 발전이 수요에 대응하는 사이 태양광은 냉방 사용이 집중되는 시간대의 전력 소비를 현장에서 상쇄하며 계통 안정에 힘을 보탰다.

전국 태양광 발전 설비용량은 이달 약 33GW로, 지난해 10월 30GW를 넘어선 뒤 증가세를 이어가고 있다. 전력시장에서 거래된 태양광 전력량은 지난해 7월 1340GWh, 8월 1230GWh였으며 일조시간이 짧아진 9월에는 895GWh로 감소했다. 시장 통계에 포함되지 않는 한전 전력구매계약 물량과 자가용 태양광까지 고려하면 한낮에 줄여주는 전력 부담은 집계치보다 크다.

여름철 발전량이 늘어나는 이유는 높은 기온이 아니라 풍부한 일조량과 긴 일조시간에 있다. 태양광 모듈은 기준 온도인 25℃를 넘은 뒤 온도가 1℃ 오를 때마다 출력이 약 0.3~0.5% 감소한다. 기온이 35℃를 웃도는 날에는 패널 표면이 60~70℃까지 달아오르면서 열로 인한 발전 효율 손실이 10~15% 이상 발생할 수 있다. 강한 햇빛과 긴 낮이 이런 손실을 상쇄해 전체 발전량을 떠받치는 구조다.

태양광의 기여는 시간대에 따라 뚜렷한 한계도 보인다. 낮 동안 냉방 수요의 급증을 흡수해 전력 부족 위험을 낮추지만 오후 5시 이후 해가 기울면 발전량이 빠르게 감소한다. 한낮 수요 대응에 이어 일몰 뒤 나타나는 저녁 전력 피크까지 안정적으로 관리하려면 낮에 생산한 전력을 활용할 수 있는 에너지저장장치 등 유연성 자원을 확보하는 일이 향후 전력계통 안정의 핵심 과제로 남는다.