태양광 발전의 가장 큰 딜레마를 이해하기 위해 식당에 비유해 보겠다. “점심시간(12시~3시)에만 10,000인분을 요리하는 뷔페”가 있다고 상상해 보라.

손님들은 대부분 저녁에 퇴근하고 몰려오는데, 이 식당은 해가 떠 있는 점심에만 음식을 미친 듯이 만들어낸다. 저장할 냉장고(ESS)가 없다면? 점심에 만든 9,000인분의 음식은 모두 쓰레기통으로 가야 하고, 정작 저녁에는 음식이 없어 손님들이 굶어야 한다.

이 현상을 전력 시장에서는 ‘덕 커브’라고 부른다. 그래프의 모양이 오리(Duck)의 등과 목을 닮았기 때문이다.

• 오리의 배 (낮 12~3시): 태양광 발전량이 폭증하여 전력 공급이 수요를 초과한다. 기존 화력 발전소들은 가동을 멈춰야 한다.
• 오리의 목 (오후 5~8시): 해가 지면서 태양광 발전이 ‘0’이 되는 순간, 퇴근한 사람들의 전력 소비는 급증한다. 이때 전력망 운영자는 몇 시간 만에 원전 수십 기 분량의 전력을 급하게 공급해야 하는데, 이 속도를 맞추지 못하면 바로 대정전이 발생한다.

캘리포니아에서는 이 곡선이 매년 더 깊어지고 있으며, 한국 또한 태양광 보급이 집중된 호남 지역과 제주도를 시작으로 ‘오리의 공습’이 현실화되고 있다. 덕 커브는 더 이상 이론이 아니다.

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출력제어와 SMP 마이너스 가격: 돈을 주고 전기를 버리다

전력망은 저수지와 달라서 전기를 담아둘 수 없다. 들어오는 양(공급)과 나가는 양(수요)이 1초라도 맞지 않으면 주파수(60Hz)가 흔들려 발전 설비가 고장 나고 전력망이 붕괴된다. 그래서 전력거래소는 눈물을 머금고 명령을 내린다. “태양광 발전소, 스위치 끄세요(Curtailment).”

정부 목표대로 재생에너지를 늘릴수록, 아이러니하게도 ‘버려지는 전기’는 기하급수적으로 늘어난다. 한국의 제주도는 이미 풍력 발전기의 셧다운이 일상화되었고, 전남 지역은 송전망(계통)이 꽉 차서 새로운 태양광 발전소 허가가 사실상 중단되었다.

이것은 “고속도로(송전망)는 2차선 그대로인데, 차(발전소)만 100만 대로 늘린 정책의 실패”다. 덕 커브가 심화될수록 출력제어와 SMP 마이너스 가격은 더 자주 발생할 것이다.

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투자 기회: HVDC 송전망과 ESS 스마트그리드로 이동하라

이제 ‘얼마나 많이 설치하느냐’의 시대는 끝났다. ‘얼마나 잘 관리하고 이동시키느냐’의 시대가 왔다.

태양광 모듈을 만드는 제조사들은 중국발 저가 공세와 시장 포화로 인해 치킨게임에 돌입했다. 현명한 투자자라면 이제 발전소(Generation)에서 눈을 돌려야 한다. 돈은 막힌 곳을 뚫어주는 곳으로 흐른다.

• 송전 인프라: 좁은 전력망을 넓혀줄 초고압 직류송전(HVDC) 기술과 전선(Cable) 기업
• 스마트 그리드: 넘치는 전기를 실시간으로 제어하고 배분할 전력 IT 솔루션 및 가상발전소(VPP) 기업
• 저장 기술: 그리고 가장 중요한, 이 모든 문제를 한 방에 해결할 ‘거대한 배터리’ 기술

이어지는 [연재 2부]에서는 이 가파른 덕 커브를 평평하게 만들고, 버려지는 전기를 돈으로 바꿀 게임 체인저, ‘장주기 ESS, 수소, 그리고 레독스 흐름 전지’에 대해 심층 분석한다. 리튬 배터리의 화재 위험을 넘어서는 차세대 기술이 왜 필수적인지 확인하라.

💡 Editor’s Note 덕 커브는 기술 문제가 아니라 시스템 문제다. 개인적으로 2027년까지 송전망 투자는 연평균 30% 성장할 것으로 본다. 태양광 패널 제조사는 끝났다. 이제 돈은 전력망을 지능화하고, 에너지를 저장하는 기업으로 흐른다. 덕 커브가 심화될수록 ESS와 HVDC 기업의 가치는 상승한다.

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