[부분일식] 해가 가려지면 태양광발전량도 '뚝'
[부분일식] 해가 가려지면 태양광발전량도 '뚝'
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  • 이상복 기자
  • 승인 2020.06.21 01:32
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중앙전력관제센터, 순간 최대 221만kW 감소 예상
전력수급 넉넉하지만 예비력 추가확보 만반 대비
▲국내 미계량 태양광 예상발전량과 일식에 의한 영향 분석 ⓒKPX
▲국내 미계량 태양광 예상발전량과 일식에 의한 영향 분석 ⓒKPX

[이투뉴스] 한반도를 비추는 태양을 달이 절반 가량 가리는 21일 부분일식 때 국내 태양광발전량(미계량기준)은 시간평균 최대 138만kW, 순간 최대 221만kW까지 감소할 전망이다.

서울기준 이날 오후 3시 53분부터 2시간 가량 일어나는 부분일식 영향을 전력당국이 사전 모의한 결과다.

발전량 계량이 가능한 나머지 태양광설비 감소분까지 감안하면, 전력수급에 지장을 줄 수준은 아니지만 주의를 기울일만큼의 이벤트는 분명하다는 게 당국자들 반응이다.

국내 전력계통을 실시간 관제하는 전력거래소 중앙전력관제센터가 사전 분석한 부분일식 수요변동성 예측 분석데이터에 따르면, 이번 일식으로 감소하게 될 태양광발전량은 미계량설비 기준 오후 4~5시 최대 138만kW, 오후 5~6시 기준 최대 75만kW이다. 

또 오후 5시 기준 순간 최대 감소량은 221만kW에 달할 것으로 예상된다. 태양의 절반가량을 가리는 달이 LNG발전소 1기에서 최대 원전 2기 이상의 발전량을 삼키는 셈이다.

물론 이런 현상은 해당시간대 전력수요가 증가하는 것처럼 외부에 비쳐진다. 5월 현재 전체 태양광 설비는 약 1563만kW. 그런데 이중 75%에 해당하는 1184만kW가 발전량을 알 수 없는 한전PPA(812만kW)와 주택 지붕 등의 BTM(Behind The Meter. 372만kW)이다.

배전계통에 연결된 한전PPA와 BTM 발전량이 줄면, 그만큼을 전력망에서 대체 조달해야 하므로 마치 그 시간대 전력수요가 증가한 것처럼 수급그래프가 나타나는 것이다. 현재 전력시장에 진입해 발전량을 계량하는 설비는 379만kW에 불과하다.

▲일본 한 경작지에 설치된 추적식 태양광 설비
▲일본 한 경작지에 설치된 추적식 태양광 설비

이와 관련 중앙전력관제센터는 미계량 태양광발전량 예측정보를 토대로 부분일식 영향을 사전 분석해 미리 대책을 세웠다.

전력거래소가 예측한 21일 오후 4~6시 전력수요는 5400만~5650만kW이며, 부분일식으로 수요가 75만~138만kW 증가하면 전체 수요는 5480만~5790만kW 사이가 될 전망이다. 이때 예상 예비력은 3435만~3173만kW로 전력수급여건은 여유가 많다. 

당국은 유비무환 태세로 별도대책을 마련한 것으로 알려졌다. 태양광변동성을 고려해 일식시간대 운영예비력을 200만kW 추가 확보하고, 양수발전기 상부저수지 수위를 90%까지 유지하는 등 유연성 확보에도 신경을 썼다. 

또 같은 시간대에 발전기 정지나 각종시험 작업을 중지하고, 중앙전력관제센터내 대응체계를 가동하기로 했다. 기상청은 20일 예보에서 이튿날 전국 날씨가 오전부터 오후까지 맑을 것으로 봤다.

최홍석 전력거래소 수급운영팀장은 "만약 이번 일식이 전력수요가 많은 평일 중 태양광발전량이 많은 한낮 시간대에 전면일식 형태로 나타났다면 그 변동성은 훨씬 컸을 것"이라며 "태양광이 확대되고 있어 그런 부분도 챙기는 차원에서 만반의 대비를 했다"고 설명했다.

최 팀장은 "천문쪽에선 이번 일식이 이벤트이겠지만, 안정적 전력수급을 담당하는 우리 입장에선 철저한 사전분석과 대응이 필요한 사안"이라며 "향후 수요실적을 상세 분석해 수급운영에 활용할 계획"이라고 덧붙였다.

천문연구원에 의하면, 이번 부분일식은 서울기준 오후 3시 53분부터 시작해 5시 2분에 최대 45.0%까지 가려진 뒤 오후 6시 4분에 끝난다. 지역별로 가려지는 면적은 제주가 최대 57.4%, 목포 53.7%, 부산 49.3%, 대전·울산 48.0%, 세종 47.7%, 인천 45.6% 서울 45.0% 순이다.

전 세계적인 태양광 확대로 일식은 이미 계통운영기관들을 잔뜩 긴장시키는 사건으로 다뤄지고 있다. 

캘리포니아 계통운영기관인 CAISO에 의하면, 2017년 8월 21일 북미 개기일식 당시 분당 48MW씩 태양광발전량이 감소해 최대 3547MW까지 발전량이 줄었다. 애초 5611MW까지 감소할 것으로 예상했으나 당일 구름이 많이 끼면서 실제 감소폭은 줄었다. 

CAISO 등 북미 전력시장은 전력수요나 공급여건 변화에 따라 전력거래 가격이 달라지는 체제여서 일식 등의 이벤트 땐 매전가격 상승으로 다른 발전기 가동유인이 생긴다. 하지만 국내 전력시장은 하루전 예측치로 입찰을 받아 당일 실제 이행치와 차이를 사후 정산하는 방식이라 실시간 시장대응이 취약하다.

우리나라서 관측 가능한 다음 부분일식은 2030년 6월 1일이며, 정부 3020계획에 의한 그해 태양광 예상 설비용량은 약 30GW이다.

이상복 기자 lsb@e2news.com

▲일식의 종류와 원리 ⓒ천문연구원 제공
▲일식의 종류와 원리 ⓒ천문연구원 제공

[일식이란...] 태양과 달, 지구가 일직선으로 놓일 때 지구 앞의 달에 의해 태양의 일부나 전부가 가려져 보이지 않는 현상을 말한다. 달이 태양을 완전히 가리면 개기일식, 달이 태양의 가장자리만 남겨둔 채 반지처럼 보여지면 금환일식, 태양의 일부분만 가릴 때를 부분일식이라 한다. 천문연구원은 "지구에서 달까지의 거리가 상대적으로 멀어지고, 태양까지의 거리가 가까워지면 달의 시지름이 태양의 시지름보다 상대적으로 작아지는데, 이때 달이 태양의 광구를 완전히 가리지 못하므로 본그림자가 지표까지 닿지 못해 일식현상이 생긴다"고 설명했다.



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