캘리포니아의 태양광 패널이 전기 가격을 마이너스로 끌어올리다

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옥상 태양광 발전으로 인한 마이너스 전기 가격이 급등 하면서 , 캘리포니아 주 정부는 잉여 전기를 처리하는 방법을 알아내기 위해 고군분투하고 있습니다.

캘리포니아의 태양광 패널로 덮인 주택들. 사진: 어도비 — 캘리포니아의 태양광 패널로 덮인 주택들. 사진: *어도비*

햇살 가득한 캘리포니아에는 곳곳에 태양광 패널이 있습니다. 센트럴 밸리의 건조한 사막 지대를 따라 늘어서 있고, 로스앤젤레스 도심 옥상에도 곳곳에 있습니다. 최근 통계에 따르면 캘리포니아에는 약 47기가와트의 태양광 발전 용량이 설치되어 있으며, 이는 1,390만 가구에 전력을 공급하고 캘리포니아 주 전체 전력의 4분의 1 이상을 충당할 수 있는 양입니다. 하지만 이제 캘리포니아 주와 전력망 운영사는 이상한 상황에 직면하고 있습니다. 워싱턴 포스트 에 따르면, 수요가 많지 않은 화창한 날에도 태양광 발전이 너무 많이 사용되어 전기 요금이 마이너스를 기록했습니다.

이 문제를 해결하기 위해 캘리포니아는 옥상 태양광 설치 장려를 중단하고 설치 속도를 늦추었습니다. 하지만 경제적 이익 감소는 재생에너지로 전환을 시도하는 캘리포니아의 태양광 발전 성장 둔화로 이어질 수 있습니다. 다른 주들이 태양광 발전소를 더 많이 건설함에 따라, 이들도 곧 같은 문제에 직면할 수 있습니다.

에너지 연구 및 자문 회사인 우드 맥켄지 파워 앤 리뉴어블스(Wood Mackenzie Power and Renewables)의 글로벌 태양광 부문 이사인 미셸 데이비스는 "이는 극복할 수 없는 과제입니다."라고 말했습니다. "하지만 많은 전력망 운영사들이 이 과제를 해결하지 못하고 있는 실정입니다."

태양광 발전은 여러 가지 큰 장점을 가지고 있습니다. 일단 설치되면 운영 비용이 거의 들지 않고, 대기 오염을 유발하지 않으며, 화석 연료를 태우지 않고도 에너지를 생산합니다. 하지만 가장 큰 단점은 태양이 항상 빛나지 않는다는 것입니다.

15년도 더 전, 미국 국립 재생에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory)의 연구원들은 광범위한 태양광 발전의 미래를 모델링하면서 이상한 점을 발견했습니다. 전력망에 태양광 발전이 많을 때, 전기 수요와 재생에너지 수요의 격차가 U자형으로 나타났습니다. 오전에 급증했던 수요는 정오에는 태양광 발전으로 필요한 모든 전기를 생산할 수 있는 거의 제로에 가까운 수요로 대체되었습니다. 그리고 해가 지면 수요가 다시 급증했습니다.

캘리포니아의 전력망 운영사인 CAISO는 이러한 현상을 "덕 커브(duck curve)"라고 부릅니다. 이 현상은 태양광 패널에 충분한 일조량을 제공하지만 냉난방 수요는 적은 봄철에 가장 두드러집니다. 최근 몇 년 동안 캘리포니아에서는 덕 커브가 거대한 협곡처럼 변해 태양광 발전이 가동되지 않고 있습니다. 2022년 캘리포니아는 240만 메가와트시의 전력을 낭비했는데, 그중 95%가 태양광 발전이었습니다. 작년에는 단 8개월 동안만 해도 이 정도 규모의 전력 낭비가 발생했습니다.

CAISO의 재생 에너지 통합 책임자인 클라이드 루탄은 캘리포니아가 오랫동안 전력망에 더 많은 태양광 발전을 준비해 왔지만, 가정용 태양광 발전의 속도를 과소평가했다고 말했습니다.

미국 국립 재생에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory)의 연구원인 폴 덴홈은 태양광 발전을 줄이는 것이 기술적으로 어렵지 않다고 말합니다. 하지만 자체 발전량을 줄이면 전기 요금이 인상되고 옥상 태양광 발전의 이점도 줄어듭니다. 캘리포니아는 1990년대부터 옥상 태양광 발전 시설 소유주에게 전력망에 전력을 공급하는 대가로 비용을 지불해 왔습니다. 즉, 생산한 킬로와트시당 0.20달러에서 0.30달러를 받게 됩니다.

하지만 1년 전, 캘리포니아 주는 이 시스템을 변경하여 이제 신규 태양광 발전 사업자에게 전력망에 공급된 전기 가치에 대해서만 보상을 제공합니다. 덕 커브가 가장 심한 봄에는 보상 금액이 거의 0에 가까워질 수 있습니다. 고객은 패널을 설치하고 아침이나 초저녁에 전력망에 전력을 공급하면 더 많은 보상을 받을 수 있습니다. 이러한 변화는 캘리포니아 주민들과 옥상 태양광 발전 회사들의 격렬한 반대에 부딪혔습니다. 전력 회사인 우드 맥켄지는 캘리포니아 태양광 발전 설비가 2024년까지 약 40% 감소할 것으로 예측합니다.

캘리포니아보다 태양광 발전 도입이 더딘 다른 주들도 비슷한 결과를 보이고 있습니다. 전력의 23%를 태양광 발전으로 충당하는 네바다주 또한 덕 커브(duck curve)가 심화되었습니다. 수천 가구에 옥상 태양광 발전이 설치된 하와이주는 해당 가구에 대한 지원금이 감소했습니다.

캘리포니아의 송전망 운영자들은 자신들의 경험이 다른 주들에 교훈을 제공하기를 바라고 있습니다. CAISO는 잉여 전력을 인근 여러 주에 판매하고 있습니다. 캘리포니아는 또한 야간에 사용할 배터리와 기타 태양광 저장 시스템을 설치할 계획입니다. 송전선 또한 전력을 더욱 균등하게 분배하는 데 도움이 될 수 있습니다. 일부 정전은 태양광 발전의 급격한 증가를 감당할 충분한 송전선이 없는 지역에서 발생했습니다.

안캉 ( 워싱턴 포스트 에 따르면)

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