재생에너지의 확대에 회의적인 사람들은 햇빛과 바람이 간헐적으로 전력을 생산하기 때문에 원전이나 화력발전과 같은 기저발전의 존재가 반드시 필요하다는 주장을 펴왔다. 하지만 독일의 엔지니어들은 이 같은 통념이 잘못된 것임을 입증해 주목된다.

최근 독일 카셀 시 소재 프라운호퍼 풍력에너지시스템 기술연구소(IWES) 연구진에 따르면, 태양력, 풍력, 바이오가스 등을 효율적으로 연계하면 블랙아웃(정전)의 공포 없이 전력을 24시간 안정적으로 공급할 수 있다. 이 기술이 적용될 경우 탈핵에너지 전환의 길을 가고 있는 독일로서는 획기적인 돌파구가 열리게 된다.

독일은 제조업 비중이 유럽에서 가장 높은 국가로서 산업분야에서 대용량의 안정적인 전력공급이 필요한 나라이다. 하지만 일부 전문가들은 장기적으로 원전과 화력발전을 보유하지 않은 상태에서는 산업분야의 전력공급이 불가능하다는 견해를 밝혀 왔다. 독일에서는 조만간 햇빛과 바람, 바이오매스, 수력, 지열 등 재생에너지로부터 생산되는 전력이 국가 전체가 필요로 하는 전력량의 50%를 넘어설 것으로 예상된다.

이번 연구는 독일연방환경부의 지원으로 이루어졌으며 독일 내 모든 전력망이 재생에너지에 의해 운영되는 것을 목표로 하고 있다. 태양, 바람, 바이오가스와 같은 재생에너지원은 각각 장단점이 다르다. 이처럼 서로 다른 특성을 잘 결합하게 되면, 독일의 모든 전력을 재생에너지로 공급하는 것이 가능하게 된다. 다시 말해서 수많은 소규모 발전소들을 전력망에 연결해 컴퓨터로 제어하게 되면 대용량 발전소 1기가 발전하는 것과 같은 기능을 갖게 된다는 것이다.

이번 연구에서 엔지니어들은 25개의 재생에너지 발전소를 연계해 정격출력 총 120메가와트의 전력을 생산했으며, 남는 전력은 전기자동차의 충전과 양수발전에 저장되어 수력발전에 사용되었다. 수많은 소규모 발전소들이 유기적으로 결합되면, 바람과 햇빛의 간헐적인 특성으로부터 발생하는 지역 간 차이는 전력망 내에서 균형을 유지하게 된다. 또한 과잉 생산된 전력은 열에너지를 생산하거나 열에너지 형태로 저장되어 나중에 사용될 수 있다.

‘콤비발전소 2’라는 이름이 붙여진 이번 연구의 목표는 소비자들에게 230V 및 50Hz로 전력을 안정적으로 공급하기 위한 것이다. 현재의 전력그리드는 소수의 대용량 발전사업자들 위주로 맞추어져 있지만, 새로운 시스템은 수십 개의 소규모 전원이 모여 구성되며 전압 안정화를 위한 부가적인 설비 및 규모가 연구될 예정이다. 이 연구는 지멘스 등과 같은 독일의 에너지 대기업과 산업계의 지원을 받고 있으며, 지난 4월 8일부터 13일까지 개최된 하노버 무역박람회에서 소개되었다(기후변화행동연구소 김미형 객원연구위원).