태양광발전을 무조건 매도하지 맙시다

 

2021.05.10.

 

오해가 있을까봐 먼저 제 입장을 밝힙니다.

저는 문재인이 201218대 대선에 나올 때부터 탈원전정책에 반대해 왔고, 탈원전을 주장하는 환경단체들과도 인터넷상에서 싸워왔습니다. 안철수가 2012년 대선 후보로 나오면서 원전반대 공약을 내걸 때도 안철수를 비판했습니다.

그리고 박원순이 수천억을 들여 추진했던 원전 1기 줄이기 미명 하의 아파트 베란다 거치형 태양광광발전사업을 중단시키기 위해 직접 서울시를 찾아가 항의도 하고, 전문가들과 토론도 했습니다. 제 항의 때문인지는 몰라도 그 뒤로는 아파트 베란다에 무분별하게 태양광 패널이 설치되는 경우가 줄어들었고, 서울시 보조금도 하향 조정되었습니다.

저는 탈원전은 망국으로 가는 길이고 오히려 반환경적이라 생각하며, 무분별한 재생에너지발전사업에 반대합니다.

하지만, 탈원전에 너무 반대하다 보니 정상적인 태양광발전에 대해서도 폄하하는 경향이 나타나는 것 같아 우려스럽습니다. 우리나라는 조력, 풍력, 지열 등의 신재생에너지는 근본적으로 경쟁력이 없어 발전원으로 사용하지 않는 것이 바람직하지만, 태양광발전은 좀 다르다는 것이 제 생각입니다.

박원순의 서울시가 추진했던 효율이 50% 이상 떨어지는 아파트 베란다 거치형 태양광발전이나 절대농지나 산지의 숲을 밀어내고 무분별하게 태양광발전소를 짓는 것은 지양해야 하고, 또 송배전설비 및 계통연계에 문제가 되는 지역에는 태양광발전소 인허가를 내주어서는 안 된다고 봅니다. 그리고 ESS와 연계한 태양광발전에 REC 가중치를 5로 주는 제도도 폐지해야 한다고 생각합니다.(이 제도는 작년말에 폐지 발표)

대신에 일반 주택의 옥상에 설치하는 태양광패널이나 15도 이하 경사의 숲이 별로 없는 산지나 농업생산성이 떨어지는 산지에 개발된 밭에는 태양광발전소 짓는 것을 권장해야 한다고 봅니다. 태양광발전소의 규모는 해당 지역의 계통연계 능력을 넘지 않는 3M 이하가 좋다고 봅니다. 계통연계능력을 넘는 규모의 태양광발전은 추가 송전,배전,변전 설비를 해야 하는 비용 부담이 발생하고, 발전이 너무 잘 되는 경우 오히려 수요 전력을 초과하게 되어 발전을 중단시켜야 하는 문제가 발생하기 때문입니다.

 

우리나라 남부지역의 정상적인 태양광발전소의 발전원가(혹은 BEP)110~120/kWh 수준으로 유가가 배럴당 80불이 넘어갈 경우 Grid Parity에 도달하는 수준입니다. 20~30년 이후 태양광패널 수명이 다하여 패널을 개체하고 발전사업을 계속하게 되면 (태양광패널 가격이 현재와 동일하면) 그 발전원가는 80/kWh 수준으로 떨어질 것으로 예상합니다. 2차 발전사업시에는 부지조성사업비와 계통연계비, 인허가 비용, 개발부담금 등이 들어가지 않기 때문에 1차 사업 때의 발전원가(혹은 BEP)2/3 수준이 될 것으로 보여, 그 때가 되면 REC 부여 없이 순수 매전수입으로도 태양광발전사업이 가능하리라 예상합니다. 미국, 유럽 일부 지역 등에서 태양광발전원가가 원전발전원가보다 낮은 것에는 물론 그 국가들의 원전건설비, 운영비 등이 높아 원전발전원가가 높기 때문이기도 하지만 태양광발전의 경쟁력이 있기 때문이기도 합니다.

우리나라 남부지역은 겨울에도 눈이 오지 않고, 일사량이 높은 편이라 3.7~4.0h/d 발전시간(이용율 16%)이 나옵니다. 1M 태양광발전소의 연간 발전량이 약 140kWh가 됩니다. 태양광발전소 건설시에 부정만 없다면 1M 태양광발전소 건설에 부지 구입 비용을 빼면 15억이면 충분합니다. 2차로 태양광발전소를 계속 할 경우 투입비용은 10억이면 될 것으로 봅니다.

현재 SMP 75/kWh, REC 35/kWh로 연간 140kWh 발전하면 수입이 154백만원,연간 경비는 14백만원 수준으로 연수익은 14천만원 정도로 시간 경과에 따른 효율 감소를 감안하더라도 부지 구입 비용을 제외한 15억 투자비는 12년 정도면 회수가 됩니다.

2차 발전사업시에는 SMP 80/kWh 정도만 되고, REC 판매가 없다고 해도 역시 12년이면 투자금 회수가 될 것으로 보이죠. REC가 없어져도 충분히 태양광발전이 경쟁력이 있게 됩니다.

물론 태양광발전이 전체 발전량의 10%를 넘겨서는 안 되며, 이를 위해 발전소 인허가를 산자부가 관리를 해야 합니다. 10%를 넘어가면 전력 공급 안정성에 문제가 생기고, 무분별한 발전소 난립 등의 부작용이 발생할 수 있으며, 발전효율이 떨어지는 장소에 발전소 건설이 일어날 수 있습니다.

 

최근 탈원전을 반대하는 측에서 산 중턱에 설치된 대규모 태양광발전소 사진을 올린 것을 봤습니다. 마치 우리나라 산에 설치된 것처럼 보이도록 했는데 사실은 중국입니다. 저렇게 태양광발전을 하는 건 중국이니까 가능할 것입니다. 바람직하지 않은 형태이고 절대 저렇게 해서는 안 되죠. 저런 사진을 올린 이유는 태양광발전에 대한 부정적 인식을 심어주려 하는 것으로 보입니다.

탈원전 반대운동을 하더라도 부정확한 정보를 대중에게 주어서는 안 된다고 생각합니다. 오히려 환경단체나 탈원전 측에 역공을 당할 수 있고 대중의 신뢰를 잃을 수 있어 탈원전 반대운동이 타격을 입을 수 있습니다.

이런 것 말고도 태양광발전에 대해 왜곡된 정보를 유포하는 경우도 있어 우려됩니다. 대표적인 태양광발전에 대한 오해 사례를 제 나름대로 아래에 적어 보았습니다.

 

*태양광 발전에 대한 오해와 진실

태양광 발전은 이산화탄소와 미세먼지 등 오염물질을 전혀 배출하지 않는 청정에너지이기는 하지만, 빛 반사, 인버터의 전자파와 소음, 열섬 현상, 온도 저하 등에 의해 인근 축사나 농작물, 민가와 사람들에게 피해를 줄 수 있다는 지적도 있다.

하지만 태양광 발전은 위에 열거한 부작용이 있는 것은 사실이지만, 그것에 의한 피해는 극히 미미하며 축사의 가축이나 인체에 미치는 영향은 없다.

 

 인버터에 의한 전자파 

태양광 발전소에는 태양광 모듈에서 생산된 전력이 직류라 우리가 사용하는 교류로 변환해 주기 위해 인버터가 설치되어 있다. 이 인버터에서 전자파가 발생한다. 하지만  양은 매우 적기 때문에 인체에 전혀 위해가 없는 것으로 판명되었다. 인버터의 전자파는 인버터 내부에서 최대 115밀리가우스(mG), 인버터 외부에서 13밀리가우스(mG)로 나타나 WHO 인체노출 기준치인 833밀리가우스(mG) 13.8% 1.6% 각각 지나지 않는다

발전소 경계울타리에서의 측정치는 3밀리가우스(mG) 기준치의 0.36% 밖에 되지 않아 태양광발전소 주변의 사람과 가축농작물에 대해 전자파 영향을 전혀 미치지 않는다고 말할  있다

 

소음

태양광발전소는 태양이  있을 때만 가동하므로 주간에는 소음이 발생하기는 하지만 그 소음이 미미해 주변에 영향을 미치는 정도는 아니다. 야간 소음을 우려하는 사람들이 있는데 태양광 발전은 낮에만 발전하고 인버터도 낮에만 가동함으로 야간에는 소음이 전혀 발생하지 않는다

 

 제초제 사용으로 인한 오염

대부분의 태양광발전소는 제초제를 사용하지 않고 벌초를 한다태양광 모듈 아래는 빛이 들어가지 않아 잡초가 생장할 수 없어 경계 부위에 자란 잡초 제거만 하면 됨으로 굳이 제초제를 사용할 이유가 없다.

 

중금속

태양광 셀은 폴리실리콘이 주요 성분이다. 근데 이 폴리실리콘은 반도체의 주성분이다. 만약 태양광발전 시설이 인체에 해롭다면 우리가 쓰는 스마트폰, 텔레비전, 컴퓨터도 안전하지 못하다는 이야기로 태양광 모듈이 중금속 범벅이라 토양을 오염시킨다는 주장을 하는 사람들은 스마트폰 사용도 말아야 하고 컴퓨터도 하지 말아야 하며 TV 근처도 가지 말아야 한다.

실제 태양광 공정 과정에서는 반도체 보다 화학물질 사용도 적다. 질량기준으로 90% 이상이 유리, 폴리머와 알루미늄이다. 이들은 독성물질이 없는 폐기물이다. 독성물질로 분리되는 것은 4% 정도로 주석이나 납이 주성분이다. 주석과 납은 태양광모듈 재활용 시 분리돼 사용된다.

그리고 주석 같은 경우 트로피나, 주석잔으로 우리 실생활에 널리 쓰이는 광물이다. 주석을 제외하면 납은 미비하다. 이것도 유출 가능성이 없다.

필자는 저수지 수면 등 수상 태양광 발전은 아래에 그늘을 짓게 해 생태계 파괴 우려가 있어 반대하지만, 수상 설치시에도 중금속 유출은 일어난다고 선동하면 비판하지 않을 수 없다.

정부가 2012년과 2014년 두 차례 걸쳐 분석한 결과, 수질 및 생활환경 기준 10개 항목과 생물학적 산소요구량에 대한 발전 설비의 영향은 없었다.

그리고 카드뮴이 나온다는 말을 지적하는 사람이 있는데 이것은 태양광에 전혀 이해가 없는 사람이다. 한때 선진국에서 연구된 '카드뮴 텔루라이드(CdTe) 박막전지'에서 카드뮴이 사용된 적이 있지만 현재 이 방식은 사용하지 않는 방식이다.

 

빛 반사

막연히 태양광은 빛 반사가 심할 것이다라는 생각으로 태양광을 공격하는 사람이 있다. 물론 이것도 사실이 아니다.

한국화학융합시험연구원의 연구결과를 보면 태양광 모듈의 빛 반사율이 5%로 플라스틱 10%, 희색페인트 70%이다.

미국 메사추세츠 에너지자원부가 2015년 내놓은 보고서(Clean Energy Results)에 따르면 태양광 모듈의 빛 반사율은 수면이나 유리창보다 낮은 2%였다. 즉 유리창보다 낮은 반사율을 가지고 시비를 걸고 있는 것이다.

양광발전 모듈의 반사광 또는 열에 의한 피해를 측정하기 위해 실험동물을 이용하여 생산성을 측정하여 본 결과 태양광모듈 노출군과 비노출군 간의 유의적인 차이를 찾을 수 없었다.

 

온도 상승 혹은 저하로 인한 인근 농작물 피해

태양광발전은 모듈에 조사된 직사광선이 갖는 태양에너지의 15% 전기로 변환하여 발전한다따라서 모듈의 온도는 상승하고, 모듈이 설치된 지면은 서치되지 않은 지면보다 태양열이 15% 적어진다. 태양광 모듈은 부지 면적의  40% 정도에 설치되므로 발전소 전체로 보면 6% 정도 열이 적을 수가 있다하지만 열화상 장비를 이용한 발전소 주변 조사 결과 국지적으로 모듈 온도가 상승하고 이것이 발전소 주변에 미치는 온도는 발전소의 울타리 10m 이내에서 섭씨 0.1 정도에 불과할 뿐만 아니라 주변 온도가 상승하는 일은 극히 드물고사람이나 가축농작물에 위해한 영향을 미칠 확률은 99.99% 이상 거의 없다

 

태양광 발전 수명 다한 후의 방치

태양광 모듈의 수명은 20~25년으로 수명이 다한 후에는 모듈을 교체하여 발전을 계속하거나 태양광 발전소를 폐기하게 된다. 발전소 폐기시에 폐모듈이 수거 폐기되지 않고 방치될 것을 우려하지만, 발전소 폐쇄 후에는 원상 복구하게 된다. 태양광 부지는 정비되어 있어 활용하기 수월하여 경제적 가치가 높아진다. 사업자는 폐모듈을 처리하고 과수원으로 이용하거나 경제적 수종 조림을 하는 것이 방치하는 것보다 유리하기 때문에 방치할 이유도 없다.

 

원자력과 태양광은 상호 보완관계이지 배척하거나 갈등할 이유가 없는 에너지원입니다. 원전, 석탄과 LNG 발전, 태양광 발전을 우리 현실에 맞게 가장 효율적 운용이 될 수 있도록 적절한 비중을 담당하게 하는 것이 바람직합니다. (저는 원전 40~50%, 석탄 20~30%, LNG 20~30%, 태양광 등 신재생에너지 10%가 적절하다고 봅니다)

문재인 정부의 탈원전 정책과 급격하고 무분별한 태양광 발전 확대 추진이 문제이지 태양광 발전 자체는 문제가 있는 것은 아닌데, 요즈음 태양광 발전에 대해 극단적 입장들이 난무하는 것 같아 안타깝습니다.