순간적인 태양광 과잉 또는 부족, 전력 손실 원인 지목
태양광·풍력, 변동 크지만 석탄·가스도 정전 불러와
재생E 일방적 확대, 전력망 투자 외면한 ‘정치’가 문제
지난달 28일(현지 시간) 스페인 전국을 포함해 포르투갈 일부 지역까지 이베리아 반도를 그야말로 어둠 속에 빠트린 초유의 대정전이 발생했습니다. 사고 발생 이후 일주일이 지난 지금, 전기 공급은 재개됐지만 무엇이 정전의 원인이었는지에 대한 공식 발표는 아직 이뤄지지 않고 있는데요. 그 사이 ‘재생에너지를 무분별하게 확대한 것이 문제’, ‘기후변화가 원인’ 같은 여러 ‘설(設)’ 들만 난무하고 있는 실정입니다. 그러나 이 사태가 주는 교훈은 생각보다 명료합니다. 어떤 상황이라도 전력은 안정적이어야 한다는 것, 그리고 에너지는 어느 한 쪽에 치우쳐서는 안 된다는 것입니다.
태양광, 넘쳤거나 부족했거나
정전은 당일 오후 12시33분 스페인 마드리드의 전력망에서 15GW 규모의 전력이 갑작스럽게 사라지면서 시작됐습니다. 스페인 전국에서 하루 동안 사용하는 전력량의 60%가 단 5초 만에 ‘증발’을 해버린 것인데요. 전력망의 주파수가 유럽 전력망 표준인 50Hz 이하로 뚝 떨어진 것이 전력 손실을 알리는 단서입니다. 일각에서는 당시 전력망 시스템에 ‘매우 큰 진동’이 발생한 점을 미루어 유도 대기 진동이라는, 급격한 기온 변화로 인한 현상이 전력 손실을 가져온 원인이라고 보기도 합니다. 다만 스페인 기상청은 당일 특이할 만한 대기 현상은 없었고, 원인이 될 만한 급격한 기온 변화는 없었다고 밝혔습니다.
현재 전력 손실을 불러온 유력한 ‘용의자’는 태양광입니다. 전력 손실이 발생했을 당시가 정오 무렵인 만큼, 태양광 발전량이 갑자기 급등해 과부하를 일으켰을 수 있다는 것입니다. 흥미로운 점은 그 반대의 가설도 존재한다는 것인데요. 구름이 많이 끼어 태양광 발전량이 평소와 다르게 갑자기 줄었고, 이에 따라 전력량이 수요에 크게 미치지 못했을 수 있다는 의미입니다. 실제로 유럽 북서부에서는 최근 일조량과 풍량이 갑자기 감소하는 이른바 둥켈플라우테(Dunkelflaute) 현상이 증가했다고 합니다. 어느 쪽이든 전력 공급이 당시의 전력 수요를 맞추는 데 실패한 것이 대정전의 시작이었다는 점은 분명합니다.
원인은 복합적
이 같은 이유로 ‘정전의 원인은 태양광 포함 재생에너지가 아닌가’ 하는 의혹을 제기하는 목소리가 높은데요. 출력이 불안정한 재생에너지가 결국 전력망에 무리를 준 게 아니냐는 겁니다. 틀린 말은 아닙니다. 스페인은 세계적으로도 재생에너지 선두 주자에 꼽힙니다. 2023년 기준 전체 발전 용량 가운데 풍력∙태양광∙수력 등 재생에너지가 차지하는 비중은 61.3%이고, 2030년에는 이 비중을 80%로 늘린다는 계획입니다. 현재도 스페인은 전체 전력의 40% 이상을 재생에너지 발전에서 얻는다고 하는데요. 재생에너지 비중이 전체 발전원 가운데 높아지기 전에는 이런 정전이 없었다는 점을 감안하면 분명 재생에너지는 이번 정전의 중요한 원인이라고 보는 것이 타당할 것입니다. 석탄이나 가스 화력 발전소의 경우 대형 터빈이 존재해, 전력 손실이 발생해도 터빈이 계속해서 돌면서 ‘관성’을 통해 전력망 안정성이 유지될 수 있다고 합니다.
그렇다고 ‘재생에너지가 정전을 불러왔다고’만 보는 것 역시 무리가 있습니다. 재생에너지 보급률이 낮았던 2003년 이탈리아에서도 대규모의 정전이 발생했고요. 2021년 미국 텍사스에서 한파에 이어 정전이 들이닥쳤을 때에도 풍력 발전이 원인으로 지목되기는 했지만 당시 전체 전력원에서 가장 높은 비중을 차지한 것은 천연가스(46%)이고 풍력은 23% 수준이었습니다. 즉 발전원 자체를 정전의 원인이라고 보기는 어렵다는 것이죠.
