발전이 너무 많아 정전 위험? 독일에서 발생하는 '태양광 과잉'의 충격

2026年05月01日 11:48

태양광이 너무 많아 전기가 "무가치"하게――독일을 덮친 재생에너지 선진국의 역설

재생 가능 에너지의 확대는 오랫동안 "성공"의 상징으로 이야기되어 왔다. 석탄이나 천연가스에 의존하지 않는 전력을 늘리고, 이산화탄소 배출을 줄이며, 에너지 안보를 높인다. 특히 독일은 탈원전과 탈탄소를 동시에 추진하는 "에너지 전환"의 대표국으로서 세계의 주목을 받아왔다.

그러나 그 독일에서 지금 아이러니한 현상이 일어나고 있다. 태양광 발전이 너무 늘어난 결과, 맑은 날의 낮에 전기가 남아 도매 전력 가격이 크게 하락하고, 때로는 마이너스까지 내려가는 것이다. 독일 신문 WELT는 이러한 "가치를 잃은 태양광"이 나라를 넘치게 하고, 잉여 전력의 처리에 막대한 부담이 발생하고 있다고 보도했다. 게다가 전력망의 안정을 유지하기 위한 최후의 수단으로서 지역적인 전력 차단, 소위 브라운아웃의 가능성까지 지적하고 있다.

언뜻 보기에는 전기가 남는 것이 좋은 일처럼 보일 수 있다. 전력이 부족한 것보다 남아 있는 것이 안심되지 않을까. 가격이 내려간다면 소비자에게도 이득이 아닐까. 그러나 전력 시스템은 단순한 재고 비즈니스가 아니다. 전기는 기본적으로 만들어진 순간에 사용되어야 한다. 대량으로 남은 전기를 그대로 창고에 두는 것은 불가능하며, 수요와 공급의 균형이 무너지면 주파수나 계통의 안정에 영향을 미친다.

독일의 태양광 발전은 이미 전력 시스템의 주변적 존재가 아니다. 2025년 시점에서 국내에는 수백만 건 규모의 태양광 설비가 있으며, 도입 용량은 100GW를 초과하는 수준에 도달해 있다. 2024년에는 태양광만으로 독일의 총 발전의 일정 비율을 담당하게 되었다. 이는 탈탄소의 관점에서는 큰 성과지만, 동시에 전력망에 큰 과제를 던지고 있다.

문제가 드러나기 쉬운 것은 봄에서 초여름에 걸친 맑은 날이다. 햇빛은 강하지만, 냉방 수요는 한여름만큼 높지 않다. 공휴일이나 주말에 공장이나 사무실의 가동이 떨어지면 전력 수요는 더욱 낮아진다. 거기에 전국의 태양광 패널이 일제히 발전한다. 풍력 발전까지 겹치면 공급은 수요를 크게 초과한다.

이러한 때, 전력 시장에서는 기묘한 일이 일어난다. 전기의 가격이 제로를 밑돌고, 발전 사업자가 "돈을 주고서라도 전기를 받아가달라"는 상태가 되는 것이다. 이것이 부의 전력 가격이다. 소비자 입장에서는 "전기가 공짜일 뿐만 아니라, 사용하면 돈을 받을 수 있는가"라고 느낄 수 있다. 그러나 실제로는 송전망 요금, 세금, 각종 부과금, 소매 계약의 구조가 있기 때문에 일반 가정이 그 혜택을 직접 받을 수 있는 것은 아니다.

오히려 문제는 남은 전기를 어떻게 처리할 것인가에 있다. 전력망에 계속 흘려보내면 안정성이 손상된다. 그렇다고 태양광이나 풍력을 멈추면 발전할 수 있었던 전기가 낭비된다. 시장 가격이 마이너스가 되어도, 제도상의 지원이나 보상이 남아 있다면, 그 차액은 최종적으로 소비자나 납세자의 부담이 될 수 있다. WELT가 문제시하는 것도 이 "남은 청정 전력"이 사회적 비용으로 전환되고 있는 점이다.

여기서 중요한 것은 태양광 발전 자체가 나쁜 것이 아니라는 점이다. 태양광은 연료비가 들지 않고, 발전 시에 CO2를 배출하지 않는다. 패널 가격의 하락으로 발전 비용도 크게 낮아졌다. 문제는 발전 설비의 증가에 대해, 축전지, 송전망, 수요 제어, 시장 제도의 정비가 따라가지 못하고 있다는 점에 있다.

다시 말해, 독일은 "재생에너지를 늘리는 단계"에서 "재생에너지를 다 사용하는 단계"로 이동했다. 지금까지는 얼마나 많은 태양광이나 풍력을 도입할 수 있는가가 정책의 중심이었다. 그러나 앞으로는 언제, 어디서, 얼마나 발전하고, 그 전기를 누가 어떻게 사용하는가가 문제된다. 발전량만 늘려도 사용할 수 없다면 가치는 생기지 않는다.

SNS 상에서도 이 문제를 둘러싸고 활발한 논의가 일어나고 있다. Reddit에서는 독일의 전력 가격이 크게 마이너스가 되었다는 뉴스에 대해 "이는 대용량 축전지를 늘릴 좋은 이유가 된다"는 반응이 보였다. 다른 사용자는 EV도 일종의 축전 자원이 될 수 있다고 지적하고 있다. 낮에 남은 태양광으로 전기차를 충전하고, 야간이나 수요 피크 시에 전력망을 지지하는 발상이다.

이 관점에서는 부의 전력 가격은 단순한 이상이 아니라 시장으로부터의 신호이다. 전기가 남는 시간대에는 축전지를 충전하고, 전기가 부족한 시간대에는 방전한다. 가격 차이를 이용하면 축전지 비즈니스의 수익성은 높아진다. 실제로 유럽에서는 재생에너지 확대에 따라 축전지 시장에 대한 투자가 가속되고 있다. 전력 가격의 변동이 커질수록 유연하게 충방전할 수 있는 자산의 가치는 올라간다.

한편으로 SNS에는 냉소적인 목소리도 있다. "일반 소비자는 도매 가격이 마이너스가 되어도 이득을 보지 못하고 있다"는 불만이다. 독일의 가정용 전기 요금에는 송전망 사용료나 세금 등이 포함되어 있어, 시장 가격이 일시적으로 내려가도 소매 요금에 바로 반영되지 않을 수 있다. 동적 요금제를 계약한 사람이라면 저렴한 시간대에 EV 충전이나 히트펌프를 가동함으로써 혜택을 받을 가능성이 있다. 그러나 그러한 설비나 계약을 갖지 않은 사람에게는 부의 가격은 먼 뉴스에 불과하다.

어떤 Reddit 사용자는 "보통의 소비자는 전기를 사용해 돈을 받을 수 있는 것이 아니라, 오히려 다른 사람에게 받아가게 하기 위한 비용을 부담하고 있다"는 취지의 게시물을 올렸다. 이에 대해 동적 요금을 사용하면 전기 요금을 낮출 수 있다는 반론도 있다. 여기에는 재생에너지 시대의 격차 문제가 보인다. 태양광 패널, 가정용 축전지, EV, 스마트 미터, 동적 요금 계약을 가진 가구는 유연하게 전력을 사용할 수 있다. 한편, 임대 주택이나 저소득층, 설비 투자가 어려운 가정은 제도의 혜택에서 소외되기 쉽다.

더 나아가, 재생에너지 대량 도입 자체에 회의적인 목소리도 있다. 전력망은 극히 복잡한 인프라로서, 정치적 슬로건만으로 운영할 수 있는 것이 아니라는 비판이다. SNS에서는 재생에너지의 도입은 기술자의 판단에 근거하여 엄밀히 제어되어야 하며, 정치적 목표만으로 추진해서는 안 된다는 의견도 나오고 있다. 이러한 주장에는 재생에너지에 대한 반발이나 과장도 섞여 있지만, 전력망의 안정성을 경시해서는 안 된다는 점에서는 중요한 논점을 포함하고 있다.

독일 정부도 문제의 심각성을 인식하기 시작하고 있다. 앞으로는 재생에너지의 도입을 송전망의 정비 상황과 더 밀접하게 연결하고, 발전한 전기가 실제로 사용될 수 있는 장소로 설비를 늘리는 방향으로 정책을 수정하려 하고 있다. 지붕 설치 태양광에 대한 보조금의 재검토나 전력 시장 규칙의 변경도 논의되고 있다. 신규 설비에 대해서는 가격이 마이너스가 되는 시간대에 보조를 제한하는 시스템도 도입되고 있다.

그러나 기존 설비의 대부분은 곧바로 제어할 수 없다. 이것이 어려움이다. 과거의 제도로 설치된 태양광 설비에는 발전하면 일정한 수입을 얻을 수 있는 시스템이 남아 있는 경우가 있다. 시장 가격이 마이너스가 되어도 발전자에게 멈추는 인센티브가 충분히 작용하지 않으면 잉여 전력은 계속해서 생겨난다. 제도가 재생에너지 보급의 성공을 지탱한 한편, 그 제도가 주력 전원화한 후의 유연성을 방해하는 면도 나타났다.

해결책은 하나가 아니다. 먼저 필요한 것은 축전지의 확대이다. 가정용 축전지, 산업용 축전지, 계통용 대형 축전지를 조합하여 낮의 잉여 전력을 저녁이나 밤에 돌린다. 다음으로 중요한 것은 수요 측의 유연성이다. EV 충전, 히트펌프, 급탕, 공장의 일부 공정, 데이터 센터 등, 시간을 조정할 수 있는 전력 수요를 가격에 따라 움직인다. 게다가 송전망의 증강도 빼놓을 수 없다. 북부나 동부에서 남은 전기를 수요가 큰 남부나 인접국으로 효율적으로 보내지 못하면 국지적인 혼잡은 해소되지 않는다.

국제 연계도 중요하지만, 이것에도 한계가 있다. 독일이 전기를 수출하고 싶어하는 시간대에는 인접국에서도 태양광이나 풍력이 남아 있는 경우가 있다. 유럽 전체가 같은 날씨 조건이 되면 잉여 전력을 국외로 내보내는 것만으로는 문제가 해결되지 않는다. 유럽 전체에서 축전, 수요 제어, 수소 제조, 산업 수요의 유연화를 진행할 필요가 있다.

수소 제조도 하나의 선택지이다. 남은 재생에너지 전력으로 물을 전기 분해하여 그린 수소로 저장한다. 철강, 화학, 항공, 해운 등, 직접 전기가 어려운 분야에서 사용할 수 있다면 잉여 전력을 다른 가치로 전환할 수 있다. 다만, 수소 제조 설비의 비용이나 효율, 운송 인프라의 과제는 크고, 단기적인 만능약은 아니다.

일본에게도 이는 남의 일이 아니다. 일본에서도 규슈 등에서 태양광의 출력 제어가 빈번히 이루어지고 있다. 맑은 휴일의 낮에 전기가 남아 태양광 발전을 억제하는 구도는 독일과 비슷하다. 앞으로 재생에너지 비율을 더욱 높이려면 일본에서도 축전지, 송전망, 수요 제어, 시장 제도를 일체로 설계할 필요가 있다.

독일의 사례가 보여주는 것은 재생에너지의 "양"만을 추구하는 정책의 한계이다. 태양광 패널을 늘리는 것은 중요하지만, 그것만으로는 탈탄소 사회는 완성되지 않는다. 필요한 것은 발전, 송전, 축전, 소비를 통합한 새로운 전력 시스템이다. 전기가 남는 시간에 저렴하게 사용하고, 부족한 시간에 절약한다. 가정도 기업도 전력 시장의 변동에 맞춰 행동한다. 지금까지 수동적이었던 수요 측이 전력 시스템의 일부로서 능동적으로 움직이는 시대가 오고 있다.

아이러니하게도 독일의 "태양광이 너무 많다"는 고민은 재생에너지 확대가 실패했기 때문이 아니라, 일정한 성공을 거두었기 때문에 생겨났다. 태양광이 적었다면 부의 전력 가격도, 잉여 전력의 처리도, 브라운아웃 우려도 여기까지 큰 문제가 되지 않았을 것이다. 즉 독일은 탈탄소 사회의 입구가 아니라 그 너머에 있는 복잡한 운영 단계로 나아가고 있다.

그래서 이 문제를 단순히 "태양광은 안 된다"고 결론짓는 것은 이르다. 오히려 묻고 있는 것은 태양광을 어떻게 현명하게 사용할 것인가이다. 발전 비용이 낮아진 전원을 축전과 수요 제어로 최대한 활용할 수 있다면 전력 시스템은 더 저렴하고, 더 깨끗하고, 더 강력해질 가능성이 있다. 반대로 제도와 인프라가 따라가지 않으면 저렴해야 할 전기가 사회적 부담이 되어 재생에너지에 대한 반발을 강화한다.

독일의 전력 시장에서 일어나고 있는 이상 현상은 미래의 에너지 사회를 향한 경고이다. 재생에너지는 늘리면 끝이 아니다. 늘어난 후에 어떻게 사용할 것인가, 어떻게 저장할 것인가, 어떻게 나눌 것인가. 그 설계를 잘못하면 깨끗한 전기조차 "무가치"해질 수 있다. 태양광이 넘치는 나라에서 묻고 있는 것은 발전 기술이 아니라 사회 전체의 수용 방식이다.