너무 많은 전기가 문제가 되는 순간: 유럽의 음의 에너지 가격 현상과 대응 전략

음의 에너지 가격: 저렴한 전기가 가져오는 예상치 못한 문제들

 

 

 

재생에너지의 역설, 너무 많은 전기가 문제가 될 때

 

유럽의 재생에너지 부문은 지난 20년간 눈부신 성장을 이루었습니다. 2004년부터 2023년 사이 재생에너지의 비중은 거의 3배 증가하여 2023년에는 24.12%에 도달했습니다. 이러한 성장은 친환경적인 미래와 기후 변화 대응에 긍정적인 신호로 보이지만, 생각지 못한 문제가 발생하고 있습니다. 바로 '음의 에너지 가격(negative energy prices)'이라는 현상입니다.

 

음의 에너지 가격이란 무엇일까요? 단순히 말하자면, 생산되는 에너지가 수요보다 훨씬 많을 때 발생합니다. 예를 들어, 은행 휴일이나 공휴일에는 공장, 상점, 사무실이 문을 닫아 에너지 수요가 급감합니다. 하지만 그날이 맑고 화창한 여름 휴일이라면, 태양광 패널은 여전히 전력을 생산합니다. 수요보다 공급이 많아지면서 가격은 점점 낮아지다가 결국 마이너스로 떨어지게 됩니다. 이것이 바로 '음의 에너지 가격'이라는 용어의 유래입니다.

 

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싸다고 좋은 것만은 아니다: 투자자와 생산자의 고민

 

얼핏 보면 에너지 가격이 너무 싸서 공짜라니 좋은 일처럼 들릴 수 있습니다. 하지만 현실은 그렇게 단순하지 않습니다. 음의 에너지 가격은 전력 공급자와 이 기술에 투자한 사람들에게 재정적 손실을 가져옵니다. Solar Power Europe의 CEO W. Berer는 "음의 에너지 가격은 시장에 제공하는 전기로 돈을 벌지 못할 뿐만 아니라, 오히려 비용을 지불해야 함을 의미한다"고 설명합니다.

 

유럽에서는 음의 에너지 가격 발생 시간이 2023년에 약 6,500시간에 달했으며, 이는 기록적인 수치입니다. 이러한 상황은 투자자들이 수익을 내지 못할 프로젝트에 투자하는 것을 우려하게 만듭니다. 실제로 덴마크의 최근 풍력 발전 경매에서는 미래 전력 가격과 풍력 발전 시간대의 전력 수요에 대한 불확실성 때문에 입찰이 전혀 없었다고 Ember 싱크탱크의 선임 에너지 분석가 Chris Rosow는 전합니다.

 

독일에서는 정부 보조금 감소도 재생에너지 프로젝트에 대한 투자자들의 의문을 증가시키고 있습니다. Agora 싱크탱크의 에너지 분석가 Fabian Huna에 따르면, 20년 전 태양광 발전 보조금은 킬로와트시당 50센트 이상이었지만, 현재는 단 5센트로 10분의 1 수준으로 감소했습니다.

 

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누가 혜택을 받는가: 소비자와 경제의 관점

 

그렇다면 음의 에너지 가격이 발생할 때 실제로 혜택을 받는 사람이 있을까요? 경제학과 지속가능성은 본질적으로 대립할 필요가 없습니다. 결국 우리는 지구의 건강과 기후 변화의 최악의 영향을 제한하는 것에 대해 이야기하고 있습니다.

 

재생에너지 역량 증가와 함께 일자리도 창출되었습니다. 독일 정부 통계에 따르면 2022년에는 387,000명 이상이 재생에너지 관련 산업에 종사했으며, OECD는 독일 일자리의 14~21%가 직접적인 재생에너지 산업이 아니더라도 친환경 일자리로 추정하고 있습니다.

 

하지만 에너지 가격이 음수가 될 때 직접적인 혜택을 누구에게 돌아갈까요? 일반 소비자는 이러한 가격 신호를 직접 체감하지 못합니다. 우리가 이야기하는 것은 도매 에너지 시장이며, 여러분의 에너지 공급업체가 여러분에게 전달할 에너지를 구매하는 곳이기 때문입니다. 따라서 여러분의 에너지 청구서에 환급금이 표시되지는 않습니다.

 

그러나 재생에너지 부문에서 일하는 일부 분석가들은 초저가 가격이 모든 사람의 에너지 비용이 너무 높아지는 것을 방지하는 데 기여했다고 말합니다. 독일 태양광 협회의 David Vadle은 "우리가 계산한 바에 따르면 연간 약 90억 유로 정도 전기 가격이 억제되는 효과가 있다"고 설명합니다.

 

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국가별 차이와 해결책: 배터리와 그린 수소의 가능성

 

각 국가마다 에너지 구성과 필요성이 다르지만, 한 가지 일관된 점은 가격 변동의 원인이 단순하지 않다는 것입니다. 복잡하고 다양한 요소들이 작용하지만, 일부 국가에서는 그 이유가 비교적 명확합니다. Ember의 분석가 Chris에 따르면, "스페인, 네덜란드, 독일과 같은 국가에서는 태양광 발전이 매우 빠르게 성장했습니다. 특히 가스 위기 이후 가스와 석탄 가격이 크게 상승하면서 태양광 발전이 재정적으로 훨씬 더 매력적인 투자가 되었습니다."

 

국제재생에너지기구(IRENA)에 따르면 독일은 유럽에서 태양광 발전의 선두주자이며, 최신 통계에 따르면 '햇볕이 좋은' 스페인은 2022년 태양광 에너지 생산에서 두 번째로 큰 국가였으며, 이탈리아가 세 번째를 차지했습니다. 2024년 음의 에너지 가격 시간이 가장 많은 유럽 국가 목록에서는 핀란드와 스웨덴이 선두를 차지했으며, 독일과 네덜란드도 목록에 포함되어 있습니다. 스페인의 경우 2023년에는 음의 에너지 가격이 없었지만, 1년 후인 2024년에는 247시간으로 급증했습니다. 이는 엄청난 성장입니다.

 

스페인의 경우 지리적으로 유럽 대륙의 나머지 지역과 상대적으로 고립되어 있어 전력 연결이 제한적입니다. 그러나 그들은 자체적인 해결책을 찾고 있습니다. 스페인 세비야 외곽에 위치한 5년된 태양광 발전소는 최대 용량으로 운영될 때 3,000가구에 충분한 에너지를 생산합니다. Blue Tree Group의 사업 개발 책임자인 Hazes B. Casto는 "스페인에서 음의 에너지 가격은 새로운 관심사가 되었으며, 이는 기본적으로 태양광이 국가의 수요가 낮은 시간대에 가장 많이 생산된다는 사실에서 비롯된다"고 설명하며, 대형 산업용 배터리를 잠재적인 해결책으로 제시합니다. KTL, Tesla, BYD와 같은 기업들의 대형 배터리는 이러한 에너지 극단을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 산업계는 2023년 전 세계 에너지 저장 시장에 45GW라는 기록적인 추가량을 더하며 이러한 필요성을 예상하고 준비하고 있습니다.

 

또 다른 해결책으로는 그린 수소가 있습니다. 재생 에너지를 사용하여 생산되는 그린 수소는 전기분해 과정을 통해 생산됩니다. 스페인 과달라하라에 위치한 Accelera 공장에서는 전기분해 과정에 필요한 전해조를 생산하고 있습니다. Accelera의 Andreas Slipper는 "전해조는 기본적으로 물을 만드는 반응을 역으로 진행합니다. 우리는 물과 전기를 에너지원으로 사용하여 물을 수소와 산소로 분리합니다"라고 설명합니다. 수소가 연소될 때는 수증기만 배출되므로, 특히 재생 에너지가 전기분해 과정에 사용된다면 청정 연료원이 됩니다.

 

그러나 물을 수소로 전기분해하는 과정에는 심각한 비효율성 문제가 있다는 점을 언급해야 합니다. 에너지가 1:1로 전환되지 않고 많은 양의 에너지가 손실됩니다. 전문가들에 따르면 "최선의 경우에도 전기의 3분의 1만 사용할 수 있으며, 90% 효율의 배터리 저장 시스템과 비교하면 수소 대안이 더 나쁩니다."

 

그럼에도 불구하고 배터리 저장 시스템은 며칠과 시간 단위로만 단기간 저장할 수 있는 반면, 수소는 에너지를 몇 달, 몇 년 동안 저장할 수 있어 계절적 효과를 커버하는 데 수소가 해결책이 될 수 있습니다. 현재 유럽에서 생산되는 수소의 대부분은 화석 연료로 만들어지며, 그린 수소는 극히 일부분만을 차지합니다. 더 넓게 보면, 현재 수소는 유럽 에너지 구성에서 2022년 기준으로 단 2%만을 차지하는 미미한 부분입니다.

 

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결론: 균형 잡힌 접근이 필요한 시점

 

음의 에너지 가격은 유럽에서 몇 년간 증가해 왔으며, 과잉 에너지를 저장하고 시장 수요를 조절하는 데 도움이 되는 잠재적인 해결책이 존재하지만, 현재로서는 완벽한 해결책이 없습니다. 그린 수소가 퍼즐의 일부가 될 수 있지만, 에너지 변환율이 낮습니다.

 

재생에너지 부문에 대한 투자를 유지하기 위해서는 에너지 공급과 수요 사이에 더 나은 균형이 필요할 것입니다. 이는 재생에너지가 자신의 성공으로 인해 희생양이 되지 않도록 보장하는 중요한 과제입니다. 결국 지속가능한 미래를 위해서는 기술적 혁신과 시장 메커니즘의 적절한 조화가 필요할 것입니다.