전기라는 것은 참 묘합니다. 순간순간의 수요와 공급이 항상 일치해야 한다는 점에서 다른 상품과 다릅니다. 쌀이나 자동차는 창고에 쌓아두면 되지만, 전기는 그럴 수 없지요. 이 때문에 발전소의 특성과 전력망의 유연성이 맞지 않으면 ‘잉여전력’이라는 골칫거리가 생겨납니다. 오늘은 원자력발전과 잉여전력 문제를 함께 살펴보겠습니다.

원자력발전소는 대표적인 기저부하(base load) 전원입니다. 한번 가동하면 1년 이상 멈추지 않고 일정 출력을 내는 데 최적화되어 있습니다.

• 연료비는 싸고 안정적임
• 대신 출력 조절은 쉽지 않음 (안전상의 이유와 장치의 특성 때문)

즉, ‘계속 켜두면 좋은 발전소’이지만 ‘갑자기 껐다 켜기 힘든 발전소’라는 겁니다.

전력 수요는 하루에도 크게 변합니다. 한밤중엔 줄고, 여름 낮에는 폭발적으로 늘지요. 그런데 원자력은 일정 출력을 계속 내기 때문에 수요가 낮을 때 남는 전기가 발생합니다.

여기에 최근 급격히 늘어난 태양광 발전이 더해집니다. 낮 시간대, 태양광 발전이 몰려 들어오는데 이미 원자력이 돌아가고 있으면 수용 공간이 줄어듭니다. 이때가 바로 잉여전력이 쏟아지는 순간입니다.

• 태양광 발전을 억제(curtailment)해야 함
• 전력 거래 가격(SMP)이 급락
• 발전 사업자의 수익성에 타격 발생

한국은 특히 원자력이 경북·부산 지역에 몰려 있습니다. 여기에 최근 몇 년 새 농촌 지역 태양광 발전소가 폭발적으로 늘었습니다. 송전망 용량은 한정돼 있다 보니, 지역 단위로 전력 과잉이 자주 발생합니다. SMP가 시간 단위로 마이너스까지 내려간 적도 있습니다.

• 수요를 옮기자: 심야전기를 이용한 보일러, 전기차 충전 같은 방식으로 전력 소비를 잉여 시간대에 맞춤.

• 저장하자: 배터리(ESS), 양수발전이 대표적. 남는 전기를 저장했다가 피크 시간에 사용.

• 발전 믹스를 조정하자: 원자력·석탄은 기저부하, 가스·재생은 조정 가능한 전원으로 역할을 나눔.

재생 확대와 원자력 비중을 어떻게 조율할지는 큰 논쟁거리임.

• 국제 연계망 활용: 주변국과 전력망을 연결해 남는 전기를 수출하거나, 필요한 때 수입.

원자력과 재생에너지 모두 장점이 분명하지만, 전력망이라는 그릇 안에서는 충돌할 수밖에 없습니다. 앞으로 잉여전력 문제를 얼마나 지혜롭게 풀어내느냐가 탄소중립 시대의 에너지 정책을 가르는 열쇠가 될 것입니다.

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