전력수요 100GW 시대, 싸고 빠른 발전소는 수요 속에 있다

에너지 위기는 오래된 화두다. 그러나 오늘의 위기는 구조적 변화와 겹치며 양상이 다르다. 재생에너지 확대로 공급은 출렁이고, 폭염과 AI 산업은 수요를 끌어올린다. 이 변화들은 한꺼번에, 서로 얽혀 온다.

지난 8월 7일 저녁 7시, 전력수요는 95.3GW까지 치솟았다. 신형 원전 68기 분량이다. 휴가철 조업 감소가 없었다면 100GW를 넘었을 것이라는 게 전력거래소 추정이다. 반면 봄가을 낮이면 태양광·풍력을 강제로 멈추는 출력제어가 지난해 육지에서만 82회 있었다. 여름엔 전기가 빠듯하고 봄가을 낮엔 남아서 버리는 형국이다.

그동안의 대응은 명료했다. 전기가 부족하니 발전소를 더 짓고, 전력망과 남는 전기를 저장할 대형 배터리(ESS)를 확충하는 것이었다. 그러나 발전소와 송전망을 짓는 데 여러 해가 걸리고 ESS는 비싸다. 그 비용은 결국 전기요금에 얹힌다. 수요를 주어진 것으로 보고 공급만 늘려서는 문제가 풀리지 않는다. 이제 공급과 수요, 제도를 하나의 시스템으로 보고 수요 쪽 해법을 서둘러야 한다.

‘에너지를 아껴 쓰자’는 이야기가 아니다. 지금까지 수요관리는 ‘얼마나 덜 쓰느냐’에 무게를 뒀지만, 같은 절약이라도 가치는 시간에 따라 다르다. 저녁에 절약하면 발전소를 덜 지을 수 있지만, 낮에 절약하면 태양광만 더 버려질 뿐이다. 그러니 저녁엔 줄이고 낮엔 늘리는 ‘옮기기’, 곧 부하이전이 대안이 된다.

‘옮기기’는 이미 현실의 선택지다. 구글은 전력이 빠듯할 때 AI 작업 일부를 줄이거나 옮기는 조건으로 미국 전력회사들과 1GW 규모의 계약을 맺었다. 필자 연구팀의 모형 분석 결과, 전기차 충전요금을 낮엔 싸게, 저녁엔 비싸게 매기고 직장 충전기를 늘리자 충전 수요가 낮으로 옮겨 갔다. 버려지는 재생에너지는 5%에서 2%로 줄었고, 출력제어 목표를 맞추는 데 필요했던 14조원어치 ESS도 필요 없어졌다.

요금만 바꾸면 운전자 불편이 커져 사회 전체로는 손해였지만, 충전기를 함께 늘리자 설치비를 감수하고도 이득이었다. 가격 신호와 이용 여건이 함께 바뀌어야 한다는 뜻이다.

지난 8월 공개된 12차 전력수급기본계획(전기본) 수요 전망안도 수요관리로 2040년 최대전력을 20.8GW 줄이는 목표를 담았다. 신형 원전 15기 규모다. 효율 향상과 함께 부하이전도 실행 수단으로 담았다. 그러나 목표를 적는 것과 확보하는 것은 다르다. 부하이전이 진짜 자원이 되려면 무엇을 해야 할까?

우선, 수요관리도 발전소와 같은 저울에 올려야 한다. 저녁 피크 1GW를 발전소로 메우는 비용과 충전·공정을 옮기거나 전기차 배터리에서 꺼내 쓰는 비용을 견주자는 것이다. EU는 2년마다 유연성 수요를 평가해 국가 목표를 세우도록 법제화했다. 영국도 지난해 소비자 유연성을 발전·저장과 나란히 계획에 넣었다. 우리 전기본의 수요관리 목표도 공급 대안과 견주어 정하고, 발전설비처럼 해마다 확보 실적을 점검해야 한다.

다음으로 수요를 움직여 제공한 가치에 정당한 값을 치러야 한다. 공장은 수요자원거래시장에서 줄일 준비만으로도 보상받지만, 가정과 상가의 수요반응은 수급 비상 등 예외 상황에만 발령돼 평소엔 거의 쓰이지 않는다. 영국 옥토퍼스에너지는 충방전 제어(V2G)를 맡기고 차를 오래 꽂아 두는 운전자에게 충전 전기를 사실상 무료로 준다. 비상 발령이 아니라 일상의 충방전으로 가치를 만든다. 우리도 가정과 전기차의 작은 자원을 모으는 사업자가 비상 때만 아니라 상시로 시장에서 가치에 맞는 값을 받게 해야 한다.