‘녹색 전력’에서 ‘녹색 수소’로: 새로운 전력 시스템이 에너지 지형을 어떻게 재편할 것인가?

풍력 발전은 연료가 필요 없지만, 한 가지 고질적인 문제가 있다. 바로 날씨에 좌우된다는 점이다. 바람이 세게 불면 발전량이 늘어나고, 바람이 없으면 가동이 중단된다. 풍력 발전을 진정한 주력 발전원으로 삼으려면, 전력망 운영 방식을 근본적으로 바꿔야 한다.

1. 신형 전력 시스템의 골격

전통적인 전력망은 ‘부하에 따라 발전이 결정되는’ 방식으로, 발전이 전력 소비를 따릅니다. 반면 새로운 전력 시스템은 높은 비율의 재생에너지에 에너지 저장 장치와 유연한 조절 자원(양수 발전, 전기화학, 수요 반응, 전기차와 전력망의 상호작용)을 더하고, 여기에 더욱 지능적인 전력 배분을 결합한 것입니다. 간단히 말해, 전기를 시간과 공간적으로 자유롭게 이동시킬 수 있게 하는 것이다.

2. 친환경 전기가 어떻게 친환경 수소로 변하는가

때로는 풍력 및 태양광 발전량이 너무 많아 현지에서 모두 소비하지 못하는 경우가 있는데, 이를 ‘풍력·태양광 폐기’라고 합니다. 이 잉여 전력을 이용해 물을 전기분해하여 수소를 생산하면, 전력의 ‘시공간적 불일치’를 장기 보관이 가능한 수소로 전환하는 것과 같습니다. 이 수소를 제강, 대형 트럭 운행, 화학 원료로 활용하면 에너지 지도가 완전히 새롭게 그려지게 됩니다.

3. 피할 수 없는 몇 가지 난관

첫째는 전력 흡수 문제로, 풍력 및 태양광 발전의 폐기량을 어떻게 줄일 것인가 하는 점입니다. 둘째는 지역 간 송전 문제로, 서부의 전력을 동부로 보내려면 초고압 송전망이 필요합니다. 마지막으로 전력 시장 메커니즘을 통해 유연하게 조절 가능한 자원이 기꺼이 전력을 공급하고 이익을 양보하도록 유도해야 합니다. 이 세 가지 과제를 제대로 해결해야만 녹색 전력이 녹색 수소로 원활하게 전환될 수 있습니다.

에너지 구도가 재편된 것은 특정 기술이 얼마나 뛰어난 때문이 아니라, 발전, 에너지 저장, 전력 소비가 처음으로 하나의 네트워크로 통합되어 종합적으로 고려되었기 때문이다.