싱가포르, 친환경 에너지 체제 본격 가동
싱가포르 PV Magazine 등 2020/05/22
☐ 수상 태양광 개발을 위한 노력
싱가포르는 지난 2017년부터 싱가포르 서쪽 지역에 위치한 텐저(Tengeh) 저수지에서 물 위에 패널을 설치하여 전력을 생산하는 수상 태양광 발전(floating solar system)을 시범 운영해 왔다. 국토 면적이 700km2로 대한민국의 서울특별시 보다 약간 더 넓은 정도에 불과하고, 인구도 역시 서울특별시에 절반 수준인 570만 명 정도밖에 되지 않는 싱가포르는 비교적 최근까지 발전랑에 비해 관련 설비가 차지하는 면적이 넓은 태양광 발전 시스템 도입을 매우 엄격하게 제한해 왔다. 그러나 갈수록 환경오염에 대한 대내외적 규제가 강해졌고, 이에 친환경 에너지로의 전환이 선택이 아닌 필수 사항과 같이 되면서 싱가포르의 고민도 커졌었다. 그러한 가운데, 2017년 당시에는 파격적이라고 할 수 있었던 수상 태양광 플랜트 건설 프로젝트를 싱가포르가 시작했던 것이다. 2017년 당시 연간 전력 생산량 1메가와트 규모의 태양광 패널과 관련 시스템을 텐저 저수지에 건설했으며 이를 위해 약 1헥타르, 축구 경기장의 1.5배 정도의 공간을 할애했다. 또한 당시 생산한 전력은 국가 전력망 그리드에 연결되었으며 연간 최대 250가구 정도에 전기를 공급할 수 있었다.
수상 태양광 발전은 도입 초기 많은 기술적 어려움이 있었고 친환경 에너지라는 이미지의 태양광 발전과는 걸맞지 않게 다른 측면에서 환경오염 문제가 제기되기도 하였다. 우선 수면에 패널을 설치하는 방식답게 수면의 움직임에도 태양광 패널을 안정적으로 고정할 수 있을지 여부에 대한 의문이 있었고, 수상 패널 시스템을 다시 수면에 고정시키는 계류 시스템에 대한 연구도 필요했다. 여기에 빛의 산란이나 난반사가 일어날 수 있는 수상 환경에 맞도록 기존의 지상용 태양광 패널에 조정을 가해야 했고, 무엇보다 대규모 시설물이 수면 아래로 가라앉지 않도록 해 주는 안정된 부력체에 대한 연구도 필요했다.
환경적인 측면에서는 먼저 태양광 패널이 여러 종류의 원재료를 이용하여 만들어지기 때문에 수질 오염에 대한 우려가 있었다. 그 중 중금속 오염이 가장 큰 화두 중 하나였다. 또한 패널 및 제반 고정장치와 제네레이터, 변압기 등 관련 부속 장비가 수질과 수상 생태계에 미칠 여파에 대한 데이터가 없었고 이에 더해 수명이 25~30년 정도로 예상되는 패널에 부식이 일어날 경우, 측정하기 힘든 환경오염이 수상 태양광이 설치된 지역에 오랜 기간 누적될 수도 있다는 지적도 있었다.
그럼에도 불구하고 싱가포르가 수상 태양광 발전 기술 개발에 심혈을 기울인 것은 국토 면적으로 인한 이유도 있지만 수상 태양광 발전 자체가 가진 장점도 분명히 존재했기 때문이다. 그 대표적인 장점이 수상이라는 특성상 물이 자연적인 냉각재 역할을 하여 패널의 효율성을 높여준다는 점이다. 수상 패널은 지상 패널에 비해 10% 이상 더 높은 발전 효율을 낼 수 있기 때문에 규모를 키울수록 절대적인 전력 생산량의 차이가 커지고 이는 국토가 좁은 싱가포르 입장에서 매력적인 부분이었다.
☐ 마침내 시동한 국가적 프로젝트
이와 같은 시범 운영을 통해 기술 개발과 노하우를 쌓아 올리던 싱가포르는 마침내 수상 태양광 발전의 안정성과 환경 적정성에 대해서 확신을 가지게 되었다. 이에 따라 최근 싱가포르 공공 인프라 관리위원회(Public Utilities Board)는 수상 태양관 발전 설비 전문 업체 셈코프(Sembcorp)와 25년 짜리 전력 구입 계약(Power Purchase Agreement)를 체결했다고 발표했다. 해당 프로젝트는 지금까지 싱가포르 정부가 수상 태양광 발전 시설을 시범 운영하던 텡거 저수지에 규모를 확대하는 형식으로 이루어지며, 이전 축구장 1.5개 크기의 면적에서 30배 정도 더 커진 축구장 45개에 해당하는 면적에 총 14만 6,000개의 내부식성 태양광 패널을 설치하는 대규모 사업이다.
해당 프로젝트는 또한 앞으로 25년 후인 2045년 까지 연간 최대 총 60메가와트의 전력을 생산할 수 있을 것으로 예상되고 있으며, 이는 싱가포르 정부가 공급하는 정부 표준 규격 아파트(HDB) 중 4룸 형 가구 기준 1만 6,000여 가구가 1년 동안 사용할 수 있는 전기를 공급할 수 있는 능력이다. 이번 프로젝트를 시작하면서, 싱가포르는 장기적으로 세계 최대 규모의 수상 태양광 발전 설비 인프라를 갖추게 될 것으로 기대하면서 이산화탄소 배출 규제 협약을 충족하는데 결정적인 역할을 할 것으로 기대하였다.
더불어, 싱가포르 정부는 단순히 몇 만 가구 정도에 전력을 공급할 수 있을 정도로 태양광 사업을 추지하는데서 그칠 계획이 아니다. 현재 천연가스를 주 발전 원료로 쓰고 있는 싱가포르는 국제 협약이 요구하는 수준 이상의 청정 에너지 시스템을 갖추는 것을 목표로 하고 있으며, 실제로 앞으로 30년 이내에 전국에서 소비되는 연간 전력의 절반 이상을 친환경 에너지원을 이용해 생산하겠다고 선언했다. 물론 친환경 에너지 발전에는 다른 유형의 발전 방식도 포함되어 있지만, 싱가포르 정부가 그동안 수상 태양광 발전 기술 개발에 가장 큰 노력을 기울였고, 다른 친환경 발전 설비도 보통 지상에 설비를 구축해야 하며 또한 싱가포르가 지리적으로 일조량이 풍부해 태양광 발전에 적합한 나라라는 점을 감안 시, 앞으로 태양광은 싱가포르가 선언한 친환경 에너지 국가 체제로 향하는 길의 중심 동력이 될 것으로 판단된다.
< 감수 : 장준영 한국외국어대학교 교수 >
* 참고자료
PV Magazine, JA 25-year power purchase agreement for 60 MW of floating solar in Singapore, 2020.05.12.
Power Technology, Sembcorp to build floating solar system in Singapore, 2020.05.12.
Renew Economy, Massive 60MW floating solar plant secures 25-year PPA in Singapore, 2020.05.14.
Saur Energy, Sembcorp, PUB Ink 25-Yr PPA to Build Largest Floating Solar Plant in S’pore, 2020.05.13.
Steel Guru, JPUB and Sembcorp Sign 25-Year PPA to build Floating Solar System in Singapore , 2020.05.13
Renewables Now, Round-up of renewable energy PPA news, 2020.05.19
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