2025년 36GW·100조원 시장 전망
대성그룹, 향후 세계시장 1% 점유 목표
지난달 29일 대구에서 의미 있는 준공 행사가 열렸다. 국내 최초이자 최대규모의 ‘타워형 태양열 발전’ 시스템이 그 웅장한 모습을 드러낸 것.
이는 우리나라에서 그동안 온수 및 난방을 주 용도로 활용하던 태양열로 전력을 생산할 수 있게 됐다는데 그 의미가 크다. 본지는 생동감 넘치는 준공식 현장을 전하고 태양열발전에 대해 자세히 알아보는 자리를 마련했다. - 편집자 주
태양열 발전은 반사판을 이용, 태양열을 집열해 약 1000℃에 이르는 고온을 얻고 이를 발전 사이클의 열원으로 사용해 전기를 생산하는 원리다. 반사판의 경우 사막의 척박한 환경에서도 20년의 수명을 보장할 만큼 내구성이 강하며 셀의 광전환 효율이 높을수록 많은 비용이 투입되는 태양광 발전에 비해 효율 및 경제성에서 앞선다는 평가다.
타워형 태양열발전 방식은 0.1~20MW규모의 발전량에 적합한 방식으로 현재 미국, 스페인 등에서 일부 상용화 운영 중이다. 이외에도 50MW 이상 대규모 상용발전에 적합한 구유형(Parabolic), 25kW급의 소규모 발전인 접시형(Dish) 등이 있다.
타워형의 경우 우리나라 지형에 가장 적합한 발전방식으로 여기에 사용된 기술은 기존 화력발전 시스템 기술과 반사판의 제어, 열저장 기술 등 태양열 기술(SPT: Solar Power Tower)이 합쳐진 새로운 형태의 첨단 기술이다.
▲대구에 우뚝 선 태양열 발전 타워
이번에 준공된 타워형 태양열 발전(CSP: Concentrating Solar Power) 시스템은 200kW급으로 총 116억5000만원(정부출연 71억5000만원, 민간투자 45억원)을 투입, 대구 북구 서변동 일대 2만300m² 부지에 건립됐다.
정부의 신재생에너지 기술개발 과제로 추진된 본 사업은 △순수 국내기술로 태양열발전시스템 개발·운영 △향후 실증사업을 통해 국내 보급 기반 구축 △원천기술 확보 및 효율, 내구성 강화를 통한 수출 모색 등을 그 목적으로 하고 있다.
한국에너지기술평가원이 전담기관이 돼 대성그룹 주력 계열사인 대성에너지(주)를 주관기업으로 선정, 지난 2008년 12월 본격적인 시스템 설계·건설에 착수했다.
시스템 구성은 200kW규모의 발전시스템이 설치된 50m 높이의 타워와 태양에서 발생된 열을 반사하는 직경 2m의 헬리오스태트(Heliostat, 반사판) 450개로 이뤄졌다.
대성그룹의 관계자는 타워형 태양열 발전소를 대구에 설치한 이유로 “대구는 강우량이 적고 국내에서 연간 일조량이 가장 크기 때문”이라며 “특히 2013년 대구에서 개최되는 세계에너지총회가 이 시스템을 대내외에 알리기 위한 좋은 기회가 될 것”이라고 밝혔다.
▲세계가 주목하는 태양열 발전
독일의 투자기관인 Deutche Bank는 태양열 발전을 ‘잠에서 께어나는 거인’이라고 표현했다. 그만큼 효율, 경제성, 수익적인 측면에서 주목받는 새로운 신재생에너지원이라는 것.
신재생에너지 선진국인 EU는 17개 기업이 2050년까지 사하라사막에 4000억유로(약 620조원)을 투자, 25GW의 태양열 발전단지를 건설하는 ‘Desertec Project’를 추진 중에 있다. 이 프로젝트가 완성되면 여기서 생산된 전력만으로 유럽 전체 전력수요의 15%를 충당할 수 있다.
미국 또한 모하비 사막에 14억달러(1조5600억원)를 투자해 392MW규모의 태양열 발전소를 건설하는 ‘Ivanpah Project’가 진행 중에 있다.
IEA(International Energy Agency)에 따르면 2025년 전세계 태양열 발전 규모는 현재 대비 100배 이상 증가한 36GW에 이를 것으로 전망된다. 발전 단가가 화력발전과 비슷해짐에 따라 그 수요가 폭발적으로 증가할 것으로 예상되며 2040년까지 전세계 전력 소비의 5%를 태양열이 담당하게 될 것으로 예측되고 있다.
이처럼 세계가 주목하는 태양열 발전은 기업의 수익적 측면 뿐 아니라 국가 에너지 수급 차원에서도 매우 중요한 미래의 발전원으로 성장하고 있다.
전문가들은 2025년 태양열 발전이 전세계적으로 36GW에 이를 것으로 전망하고 있다. 이를 통해 1080만 가구에 전력을 공급할 수 있으며 시장 규모는 100조원에 달할 것으로 전망된다.
이번 준공식을 통해 ‘국내 최초의 타워형 태양열 발전 사업자’라는 타이틀을 보유하게 된 대성그룹은 준공식에서 보여준 대성에너지의 기술력이 태양열 발전의 표준으로 자리매김할 수 있도록 지속적인 연구개발을 통해 고부가가치 수출산업으로 성장시키겠다는 각오다.
대성그룹의 관계자는 “타워형 태양열 발전 시스템은 태양 추적, 고효율 집광 등 다양한 기술이 활용됐다”며 “향후 이러한 첨단 기술들을 더욱 발전시켜 해외 태양열 발전 시장에 진출, 2025년까지 세계 시장의 1% 확보를 목표로 할 것”이라고 밝혔다.
물론 국내 태양열발전 시스템은 이제 첫걸음을 시작한 단계로 이번에 준공된 타워형 발전소 역시 상용화 수준(발전량 1MW 이상)이 아닌 기술개발 및 실증을 위한 목적으로 건립됐다.
따라서 기술적인 면이나 인프라 구축에 있어 아직 갈길이 멀다. 특히 터빈, 응축기 등 타워에 들어간 핵심 장비는 외국에서 들여온 것으로, 경제성을 갖추고 수출산업으로 육성하기 위해서는 국산화가 필요하다는 지적이다.
전문가들은 “태양열 발전을 위한 스팀터빈의 경우 우리나라의 기술 수준으로 볼 때 국산화가 어렵지 않을 것”이라며 “태양열발전은 아직 초기단계이기 때문에 장기적인 관점에서 지속적인 기술개발과 투자가 필요하다”고 강조했다.