[디지털비즈온 이호선기자] 산업통상자원부에 따르면 지난해 국내에 깔린 태양광 설비 규모는 4.4GW로, 전체 보급량의 91.7%에 해당한다. 태양광 설치 기준도 강화되어 산지 경사도 허가 기준이 25도에서 15도로 바뀌는 등 규제 강도가 세졌으나 다른 재생에너지와 비교하면 수월한 편에 속했다.
정부가 탄소중립이라는 목표에 매몰돼 태양광발전 확산에 매진하고 있지만 사후관리가 미흡하다는 지적이 나오고 있다. 수명을 다한 태양광 폐모듈 재활용이 원활히 이뤄지지 않으면 경제성을 놓치고 환경오염 부담이 커질 수 있다.
태양광 패널은 규소, 구리, 납 등 금속 및 다양한 플라스틱이 포함된 만큼 제대로 처리되지 않으면 환경오염을 유발할 수 있다. 반면 한국은 2023년부터 '생산자 책임 재활용 제도(EPR)'를 활용해 재활용을 시작할 방침인데, 이를 위한 공제조합 선정조차 시작하지 못했다. 이처럼 한국은 재생에너지 정책과 규제 샌드박스를 시행하고 있는 것이 장애요인으로 나타나고 있다.
외국의 에너지전문가들은 떠오르는 솔루션 중 하나는 저수지에 떠다니는 태양광 패널('수상발전')을 배치하는 것을 제안했다. 물론 한국도 태양광판넬이 설치되어있지만 부유식 태양광 발전에 대한 아이디어는 많은 가능성을 갖고 있으며 브라질과 싱가포르에서 설치되어있는 시스템을 소개해본다.
◇브라질, 수상태양광 성공적인 요인은 “규제샌드박스 완화”
부유식 태양광 발전으로 저수지를 적게 덮더라도 전기 부문을 탈탄소화하는 데 필요한 모든 태양 에너지를 생성해야 한다. 브라질과 캐나다는 대규모 태양 에너지 수요를 충족시키기 위해 풍부한 저수지의 약 5%만 커버하면 되는 핫스팟이 될 수 있다는 전략으로 지난해 브라질은 산업 발전을 돕기 위해 규제 변경을 시행했다.
브라질 국가전력청(National Electric Energy Agency)은 수력발전과 수상태양광 발전소의 공동 운영을 규제하는 결의안을 2021년 11월 승인했으며, 각 소스에서 생성된 에너지는 별도로 측정했다. 이러한 움직임은 브라질 수력 발전 생산자들이 부유식 태양광 발전 설비를 설치할 가능성을 높일 것으로 나타났다.
브라질에서는 수력 발전소가 생산하는 에너지가 아니라 전국 수력 발전 생산량에서 차지하는 비율에 따라 에너지 생산 보수를 받는다. 에너지 재배치 메커니즘으로 알려진 이 시스템은 수문학적 위험에 대한 해지 수단으로 설계되었으며, 수상 발전소를 설치하는 발전소가 그 이익을 전국의 모든 수력 발전 생산자와 공유한다는 것을 의미했다. 이러한 새로운 결의안은 에너지 시장을 분산 시켰다.
브라질 의회는 2022년에 연방법 ‘14300’을 제정하여 소규모 수상태양광이 분산 발전 시장에서 작동할 수 있도록 승인하였으며, 재생에너지 시장의 운영의 지속 가능성을 극대화하고 투자자의 신뢰를 얻으려면 특정 환경규정 샌드박스 완화가 필요함을 인식했다.
에너지 전문가들은 부유식 태양광 발전이 의미가 있는 곳에서 문제는 단점이 장점을 능가하기 전에 주어진 저수지를 얼마나 덮을 수 있느냐는 것이 관건으로, 더 많은 보장은 태양광에서 발생한 전기 물류의 어려움, 사회적 혼란 및 환경적 부작용도 우려했다.
브라질 미나스제라이스( Minas Gerais )주 에 있는 Batalha 수력 발전소 저수지에 15헥타르의 수상 태양광 판넬 약 90,900개의 태양광 모듈로 발전소가 설치되어있고 중간 크기의 300km2 저수지의 2% 적용 범위는 여전히 엄청난 재생에너지의 발전량이 될 것으로 내다봤다. 이는 세계 최대 육상 기반 태양열 발전소인 인도의 2,245메가와트 Bhadla Solar Park 면적의 약 1/10에 해당한다.
◇수상태양광의 환경영향도 고려해야
기후 변화는 해로운 조류번성과 같은 영향으로 전 세계 수역을 온난화시키고 요인이기도 한다. 에너지전문가와 환경전문가들은 부유식 태양광 발전이 호수와 저수지에서 환경오염 여부를 조사하였고, 수표면의 절반 이상이 덮인 경우에만 가능하다는 것을 발견했다.
즉 물리적, 화학적, 생물학적 과정, 식수 품질, 수생 생물군, 육상 야생 동물 및 하류 생태계에 대한 결과에 대해 더 많은 생태계에 미치는 환경오염도 면밀히 관찰 조사했다.
전문가들은 저수지의 많은 부분을 음영 처리하면 계단식 효과가 있는 것을 발견했다. 빛이 감소하면 수생 식물과 식물성 플랑크톤과 같은 광합성 유기체가 번성하기가 더 어려워지며, 이는 유해한 조류가 번식하는 영양 오염 저수지에 도움이 될 수 있음을 발견했다.
그러나 감소된 산소 생산은 물고기와 다른 동물에게 해를 끼칠 수 있는 현상도 나타났다. 산소 결핍은 메탄 생성 박테리아를 선호하여 탈탄소화 이점을 상쇄할 수 있었다. 태양 전지판 적용 범위가 낮으면 수질에 대한 영향은 미미할 것으로 내다봤다.
수상태양광 커버리지에 대한 생태계의 반응을 평가하기 위해서는 대규모 현장 연구와 조사가 필요하다고 환경연구원들은 지적했다. 싱가포르의 텡게저수지 (Tengeh Reservoir) 테스트베드와 같은 여러 테스트 사이트가 배치되었지만 대부분의 연구노력은 생태학보다 엔지니어링 타당성에 더 중점을 두었다.