태양광 발전 얼마면 돼? 얼마면 되냐고!

태양광 발전 얼마면 돼? 얼마면 되냐고!

대학생신재생에너지기자단 19기 권승호

[서론]

정부의 3020정책(2030년까지 재생에너지 비율을 20%까지 높이자는 정책)에 따라 신재생에너지 확대를 위해 추진하는 태양광 발전 사업이 크게 발달하고 있다. 하지만 적게는 수억 많게는 수 십억 원대 사업비에 비해 발전효율이 크게 떨어져 철거가 결정되거나, 고장 난 채 방치된 사례가 잇따르고 있다. 이에 대한 근본적인 원인과 해결방안을 알아보고자 한다. 

[원인 1) 태양광 발전 단지의 막대한 비용]

-설치 비용

2018년 기준 1322㎡ (400평) 100kW 전력을 생산하는 태양광 발전시설을 설치하는데 대략 1억 7천만 원 정도가 소요된다. 필요 서류 작성 및 인허가 대행에 800만 원, 계통연계 부담금 860만 원, 삼림을 훼손하는 경우에는 농지보전부담금(공시지가 ㎡당 3만 1734원 적용) 1258만 9000원 등 인허가 비용이 2918만 원 정도 소요되고, 태양전지모듈, 인버터, 접속함 등 기자재가 7243만 원, 토목, 모듈설치, 구조물설치, 전기설비 등의 시공비에 7289만 원 정도 소요된다. 하지만 부지 비용은 제외되므로 400평 토지의 부지 비용을 생각하면 2억 원은 훌쩍 넘는 설치 비용이 소요된다. 100kW급의 소형 태양광 발전시설이 2억원 정도인데, 대용량 발전 단지 설치 비용은 수 십억 원 이상의 비용이 소요될 것으로 예상된다.

-유지∙보수 비용

태양광 패널의 먼지와 기기의 열화 문제가 발생하게 되면 발전효율이 떨어지고 발전 손실이 많아지면 수입이 그만큼 줄어들기 때문에 태양광 설비의 유지 보수는 필수적이다. 또한 유지 보수를 게을리하게 되면 안전 문제와 직결되어 큰 피해를 입힐 수 있어 안전관리도 신경 써야 한다. 유지 보수 비용은 정기점검 비용, 태양광 패널의 청소 비용, 파워 컨디셔너의 교환 비용, 추가적인 수리비, 기타비용을 합하면 대략 수천만원에 이른다.

[원인 2) 전력 판매가의 변동으로 인한 수익창출 문제]

태양광 발전사업의 수익은 SMP와 REC의 이원적인 구조로 이루어져 있다. 태양광 발전소에서 생산된 전기를 한국전력공사에 매전할 때 전기의 단가가 SMP이며, 한국전력에 판매한 전기의 양 만큼 에너지관리공단을 통해 발급받게 되는 것이 REC이다. 한국전력에 판매하는 전기가격인 SMP 가격은 매달 변동되고 REC 가격 또한 변동된다.

태양광 발전의 초기에는 공급보다 수요가 월등히 높아서 SMP와 REC의 가격이 높아 많은 수익을 얻을 수 있었다. 그러나 점점 태양광 발전 사업에 뛰어든 기업 및 중소 사업자들이 많아지며 현재는 공급이 수요보다 많아지며 SMP와 REC의 가격이 폭락하였다. 이런 현상 때문에 태양광 발전 사업은 점점 수익이 줄어들며 태양광 발전 단지가 골칫덩어리가 되어가고 있다.

 

[그림 1. 폭락하는 REC 가격]

출처: 이투뉴스

[그림 2. 태양광 발전사업 수익표]

출처: 솔라커넥트 칼럼

현재 태양광 발전의 공급과잉으로 적게는 2억 원 많게는 3억 원 이상 드는 높은 초기 투자비용 대비 이익을 얻기 위해서는 최소 15년이상 설비가 가동이 되어야 한다. 하지만 대부분의 태양광 설비의 보증 기간은 10년에서 20년 사이이고, 이 과정에서 기계의 결함 혹은 자연재해에 인한 피해를 생각해본다면 결코 안정적인 태양광 발전 사업이 될 수 없다는 것이다. 이런 상황이 지속되면 태양광 발전 사업을 철회하는 상황이 계속해서 발생할 것이고, 그렇게 되면 정부가 진행하고 있는 3020 정책에 큰 악영향을 끼칠 것으로 예상된다.

[태양광 발전 사업의 안정적인 확대를 위한 해결책]

전력판매의 새로운 수익구조

2017년 대비 폭락 수준으로 떨어진 REC 가격으로 인해 상당수 기존 사업주들이 발전사업 포기를 고려하거나 태양광 사업에 관심이 있던 신규 투자자들은 발길을 돌리고 있다. 이런 상황을 타개하기 위해서 새로운 수익구조를 찾고 있다.

기존의 수익구조는 ‘태양광 발전 단지를 건설하고, 단지에서 생산한 전기를 판매한다’는 건설 시장 개념의 수익구조를 벗어나 전력중개, 가상발전소(VPP) 등 고도화된 요소가 점차 시장에서 비중을 높여 가고 있다.

[그림 3. 전력중개 과정]

출처:솔라커넥트

전력중개의 새로운 제도 도입

2021년 국내 태양광 시장에서 가장 높은 기대를 받는 부분 중 하나는 4월부터 본격적으로 시행된 ‘신재생에너지 발전량 예측제도 정산금’ 도입이다. 이 제도는 태양광 발전 사업자들이 재생에너지 발전량을 하루 전에 예측해 제출하고, 당일에 일정 오차율 이내로 이행할 경우 정산금을 지급하는 제도이다. 이런 제도 덕분에 발전 사업자들은 SMP, REC 말고도 추가적인 수입을 달성할 수 있는 것이다. 또한 재생에너지의 발전량 예측능력을 제고함으로써 재생에너지 변동성으로 인해 발전 모듈을 추가 가동 혹은 정지하거나, 에너지가 증발하는 비용을 절감하는 등 효율적인 전력계통의 운영도 기대할 수 있다.

[그림 4. 신재생에너지 발전량 예측에 따른 정산금 기준안]

출처:솔라커넥트

가상발전소 VPP 활성화

VPP는 발전설비와 전력수요를 클라우드 기반 소프트웨어로 통합 관리하는 시스템이다. 분산되어있는 자원을 묶은 후, 이것을 하나의 발전소처럼 관리 및 운영함과 동시에 전력시장에서 거래할 수 있기 때문에 현 시점에서 중요해진 예측기술을 활성화하는데 매우 중요한 요소로 손꼽힌다.

‘재생에너지 발전량 예측제도 정산금제도’의 도입에 따라 예측기술의 필요성이 높아짐에 따라서 VPP 시장을 활성화 하는 도화선이 될 것으로 기대된다. 또한 가상발전소 VPP의 활성화로 태양광 시장이 성장하면 각 분야의 전문가들이 리스크를 통합적으로 관리하게 됨으로써 투자자는 자본투자에만 집중하는 시대가 열릴 수 있어서 투자자들의 편리함을 제공해 줄 수 있게 된다. 그에 따라 침체된 태양광 사업의 재부흥을 일으킬 수 있을 것으로 기대된다.

[그림 5. 가상발전소 개념도]

출처:한국전기연구원

고정가격계약 제도

REC와 SMP의 가격하락과 지속적인 변동으로 인해 정부는 REC와 SMP의 입찰가격을 고정하여 일정 기간 동안 동일한 가격으로 전력을 매입하는 제도이다. 정부의 개입으로 고정가격입찰에 선정된 발전소의 물량을 늘려 조금 더 많은 발전 사업자들에게 혜택이 돌아가도록 하였다.

[그림 6. 고정가격계약 선정표]

출처:이투뉴스

위 그림처럼 발전소마다 신청을 접수받아 일정 개소 이상을 선정하여 고정가격계약을 진행한다.

*RPS: 신재생에너지 공급 의무화 제도

[결론]

무한한 에너지원이라고 생각할 수 있는 태양을 이용해서 친환경적인 에너지원으로 만들어내기까지 많은 비용이 들어가는 것은 어쩌면 당연한 이치라고 생각한다. 그 이유는 신 에너지원 발전기술의 부재, 인프라의 부재 등에 따른 비용의 문제가 분명히 존재할 것이기 때문이다.

그러나 현재 시점에서 바라보자면, 설비의 발전을 거듭하며 이제는 일상생활에서 충분히 사용할 수 있는 수준에 도달했다. 즉, 태양광 발전 설비로 얻어내는 에너지는 태양광 에너지 수요를 충분히 만족시킬 수 있다는 것이다. 친환경적인 태양광 에너지의 원활한 공급은 반가운 일이지만 화력발전의 일정한 발전량을 유지하고 있는 상황이기 때문에 태양광 에너지의 수요도 일정한 상황이다. 그래서 수요보다 공급이 점차 늘어나며 현재와 같은 공급과잉 현상으로 인해 태양광 발전사업이 쇠퇴하고 있는 상황이 발생하는 것이다.

미래를 책임질 태양광 에너지 발전사업이 긍정적인 방향으로 나아가려면 앞서 설명한 내용과 그 외에 추가적인 해결책이 빠르게 강구되어야 할 것이다.

[서론]

1) 이세영, "100년 돌려야 본전, 태양광 없애겠다.", 조선일보, 2019.06

https://www.chosun.com/site/data/html_dir/2019/06/24/2019062400079.html

[원인 1) 태양광 발전 단지의 막대한 비용]

1) 이진우, "100kW 전력 생산 태양광발전시설 설치비용 '1억7천만원'", 한국농어민신문, 2018.06

http://www.agrinet.co.kr/news/articleView.html?idxno=162229

2) "태양광 발전에 드는 유지보수 비용은 얼마나 될까?", 일본기사 번역본 (블로그), 2020.03

https://kanonxkanon.tistory.com/3609

[원인 2) 전력 판매가의 변동으로 인한 수익창출 문제]

1) 백상경, "정부만 믿었는데... 태양광 에너지값 3분의 1 토막", 매일경제, 2021.01

https://www.mk.co.kr/news/economy/view/2021/01/12500/

2) 진경남, "[진단] 폭락하는 REC 가격, 해결이 필요하다.", 이투뉴스, 2020.01

https://www.e2news.com/news/articleView.html?idxno=217973

 

[태양광 발전 사업의 안정적인 확대를 위한 해결책]

1) "2021 상반기부터 태양광발전소에 인센티브 지급!", 솔라커넥트, 2020.12

https://www.solarconnect.kr/insight/policy-issue/3776

2) 정한교, "수익 안전성 높이는 태양광, 전력생산 넘어 전력중개 시장 활짝", 인더스트리 뉴스, 2021.02

https://www.industrynews.co.kr/news/articleView.html?idxno=41213

3) 진경남, "상반기 RPS 고정가격 입찰, 15만원 초반 확정", 이투뉴스, 2020.05

https://www.e2news.com/news/articleView.html?idxno=222720

[결론]

1) 에너지경제신문, "성장속도와 거꾸로 가는 신재생E 발전효율... '뛰는' 태양광 '걷는' 풍력에 한참 뒤처져, 에너지경제, 2021.02

https://www.ekn.kr/web/view.php?key=20210203010000764