박원순 서울시장은 올해에도 원전 1기 줄이기 운동 차원에서 태양광 미니 발전소 사업에 297억원을 지원하기로 했습니다. 서울시 도심의 아파트 베란다에 태양광 모듈을 설치하면 서울시로부터 1,400원/w의 보조금을 받을 수 있고, 구에서도 10만원의 지원금을 받을 수 있습니다.
문제는 이런 식으로 서울시가 시행하는 태양광 미니 발전소 사업은 전혀 효율적이지 않아 서울시민의 혈세만 낭비할 뿐이라는 것입니다.
http://www.asiatoday.co.kr/view.php?key=20180325010013547
서울시의 태양광 미니 발전소 사업을 주관하는 ‘태양광지원센터’의 홈피에 들어가 보면, 이 사업이 어떤 식으로 추진되고 시행되는지 알 수 있는데, 그 내용을 자세히 살펴보면 어이가 없어 말이 나오지 않습니다.
https://www.sunnyseoul.com/user/index.do
1. 2022년까지 원전 1기에 해당하는 태양광 발전을 하겠다고?
https://www.sunnyseoul.com/user/energy/solarPowerPlant.do?gbn=02
서울시는 2022년까지 주택 1백만 호에 태양광 모듈을 설치하여 551,172Kw의 태양광 발전설비를 하겠다는 목표를 세우고 있습니다만, 설사 계획대로 추진된다 하여도 1백만 호의 태양광 발전량은 원전 1기가 생산하는 발전량의 1/20 수준에도 미치지 못합니다.
서울시 도심에 설치한(설치할) 태양광 발전설비량 551,172kw(551Mw)로는 연간 발전량이 460GWh (551,172kw X 15.9%(효율) X 60% X 24h/d X 365d/y) 밖에 되지 않습니다. 반면 원전 1기의 용량은 1,400Mw로 연간 발전량이 11,037GWh(1,400Mw X 90%(효율, 가동률) X 24h/d X 365d/y)나 되어 서울시 1백만 가구가 생산하는 태양광 발전량의 24배가 됩니다. 서울시의 3가구 중 1가구가 태양광 모듈을 설치한다 해도 원전 1기 발전량의 1/24의 밖에 되지 않습니다.
2. 태양광 발전용량이 원전 1기의 1/3이 넘는데 왜 발전량은 원전의 1/24 밖에 되지 않을까?
박원순이나 서울시가 태양광 발전의 특성을 아는지, 아니면 알면서도 서울시민들을 기만하기 위해서인지 모르겠으나, 마치 발전설비용량을 발전량과 등치시켜 같은 용량이면 태양광이나 원전이나 똑같은 량의 발전을 할 수 있는 것처럼 오해하도록 태양광을 홍보합니다.
위의 서울시 ‘태양광 지원센터’의 홈피에도 ‘태양광 1Gw = 원전 1Gw’로 써 놓고, 같은 용량의 태양광 설비능력이면 마치 같은 발전능력 원전 1기를 줄일 수 있는 것처럼 서울시민들을 오도하고 있죠.
태양광은 낮에만 발전이 가능하지만, 원전은 24시간 발전을 합니다. 태양광은 또 구름이 끼거나 비가 올 때, 그리고 주변 지형지물에 의해 그늘이 질 때는 발전이 되지 않거나 발전효율이 대폭 하락합니다.
태양광 효율을 15% ~ 18%로 보는 것도 낮에만 태양광 발전이 가능하고 눈,비,구름이 있는 날을 감안했기 때문입니다. 1Kw 용량의 태양광 설비는 맑은 날 태양이 정남 부근에 있을 때 1kw를 발전할 수 있다는 것이고, 아침이나 오후에는 1kw보다 훨씬 못 미치는 발전만 일어납니다. 그래서 1Kw 태양광 설비가 지형지물에 의해 그늘이 지지 않는 양호한 환경에 설치되었을 경우, 일 평균 생산하는 발전량을 1Kw*24h/d*15.9% = 3.816Kwh로 보는 것입니다.
3. 서울 도심에서는 태양광 발전 효율이 현저히 떨어진다.
태양광은 지형지물에 의해 그늘이 질 경우는 발전효율이 현저히 떨어집니다. 이는 서울시의 ‘태양광 지원센터’도 인정하고 있습니다.
https://www.sunnyseoul.com/user/energy/info.do?gbn=02
태양광 모듈은 각각의 태양전지가 직렬로 연결되어 있기 때문에 일부의 모듈만 그림자에 가려 발전을 하지 못하면 발전효율이 0가 되거나 현격하게 떨어지게 됩니다. 왜 그런지는 위에 링크한 ‘태양광 지원센터’의 설명을 잘 읽어 보시기 바랍니다.
서울시가 아파트 베란다에 설치한 태양광 모듈(판넬) 설치 시범 사례라며 소개한 사진이나 실제 아파트 베란다에 설치된 태양광 모듈을 보면 고층 아파트의 저층부나 중층부에 설치된 모듈을 많이 볼 수 있습니다. 그리고 베란다에 설치하기 때문에 아파트 특성상 좌우 양쪽은 자신의 아파트 건물에 가려질 뿐 아니라, 주변 동들에 의해 앞 쪽에서도 그늘이 지는 경우가 많아 주변 지형지물에 가려지지 않는 상태에서 보장되는 발전효율(15~18%)대로 발전이 되지 않습니다.
또한 태양광 모듈의 경사각을 30~40도로 했을 경우에 제작업체가 보장하는 발전효율이 나오는데 서울시에 설치된 태양광 모듈 중에는 이 경사각으로 설치된 경우는 거의 없으며, 심지어 90도로 설치된 경우도 있습니다. 모듈을 90도로 설치할 경우 경사각 30~40도로 설치했을 때보다 발전효율이 거의 절반 밖에(최고가 경사각 30도의 57% 수준)나오지 않습니다.
https://www.sunnyseoul.com/user/energy/solarPowerPlant.do?gbn=03
서울시가 태양광 설치 사례로 올린 위에 링크한 사진들을 보면, 창신동 두산 아파트의 경우만 경사각이 30~40도 정도이고, 대치동, 제기동, 수색로의 아파트의 태양광 모듈 설치 각도는 60~70도 수준입니다. 심지어 아차산로 신한 드림빌의 경우 90도로 아파트와 수직으로 설치해 놓았습니다.
아파트 특성상 창신동 두산 아파트의 경우처럼 발전효율을 최대화하기 위해 경사각을 30~40도로 하기 힘듭니다. 아래층에 미치는 영향(음영)이나 안전성 때문에 대부분 60도 이하로 설치하기 곤란합니다.
경사각, 지형지물 말고 서울시가 추진하는 태양광 발전 사업의 발전효율을 떨어뜨리는 또 다른 요인이 있습니다.
아파트 베란다에 거치하는 태양광 모듈에서 발전하는 전기는 실시간 발전, 실시간 사용하기 때문에 발전효율이 가장 높은 한낮에 발전한 전기를 가정에서 다 소비하지 못할 경우 잉여 전력은 버려지게 됩니다. 가정에서 전력 소비가 가장 많은 시간대는 아침과 저녁시간이고 가장 적은 시간대는 태양광 발전이 가장 많은 오전 10시부터 오후 3시입니다. 전등 점등, 취사, 헤어드라이기 사용, TV 시청, 휴대폰 충전, 컴퓨터 사용 등 가정의 대부분 전력소비는 아침, 저녁에 일어납니다. 전업주부가 낮에 있는 경우를 빼고 대부분 가정의 낮에는 냉장고만 전력을 소비할 뿐입니다.
필자의 집 양문형 냉장고의 한달 소비전력이 33kwh로 나와 있습니다. 하루에 1.1kwh(1,100wh)를 사용하고 1시간에 평균 45.8wh의 전력을 소비한다고 추정할 수 있습니다. 사실 10시부터 오후 3시 사이의 냉장고는 문을 여닫는 경우가 드물어 평균 사용량 45.8wh도 소비하지 않을 것입니다.
그런데 이 가정에 260w의 태양광 모듈을 설치하면 낮에 어떤 일이 벌어질까요? 오전 11시부터 오후 2시 사이에는 이 태양광 모듈의 발전효율 80~100%가 되어 시간당 발전량이 208wh~260wh가 될 것입니다. 그런데 이 가정의 이 시간대 전력소비는 냉장고가 소비하는 45.8wh 밖에 되지 않으면 나머지 162wh~214wh의 전력은 공중으로 사라지게 되는 것이죠.
잉여전력을 충전하여 사용할 수 있거나, 다시 계량기를 통해 역으로 보낼 수 있는 시스템이 아니라 ‘태양광 모듈-인버터-콘센트’로 연결해 자가 사용하는 구조이기 때문에 태양광 발전이 이루어지는 시간에 그 만큼의 소비전력이 없으면 남는 전력은 소용이 없게 되는 것입니다.
아파트 베란다에 설치하는 태양광 발전은 이런 시스템이기 때문에 실제 가정에서 태양광 발전으로 얻는 이익이 현저히 줄어들게 되고 실제적인 발전효율을 떨어뜨리게 되는 것입니다.
도심의 경우, 특히 아파트 베란다에 설치할 경우, 주변 지형지물(다른 동과 나무에 의한 그림자)과 설치 경사각, 그리고 실시간 발전-소비해야 하는 시스템 때문에 태양광 모듈 제작사가 보장하는 발전효율을 100% 내기 힘들어, 서울시에 설치된 아파트 태양광 설비의 평균 발전효율은 제작사가 보장하는 효율의 60% 수준을 넘지 못할 것으로 봅니다.
도심에 설치하는 태양광은 임야나 개활지에 설치된 태양광 설비보다 그 효율이 거의 절반 수준 밖에 되지 않을 것입니다. 이렇게 효율이 떨어지는 도심의 태양광 발전을 서울시민의 막대한 혈세로 지원해서 추진, 시행하는 이유를 모르겠습니다.
4. 원전 1기의 발전량을 서울시 도심에서 태양광으로 발전하려면
서울시 ‘태양광 발전 지원센터’가 제공하는 자료를 보면 태양광 모듈의 사양과 가격이 나옵니다. 녹색드림협동조합에서 보급하는 제품명 ‘거치형260 한화’, 규격 '1650*991*35mm', 무게 ‘18kg', 용량 ‘260w’의 태양광 설비 가격이 534,00원으로 가장 싸고, 이 제품을 설치할 경우 서울시가 지원하는 금액은 364,000원, 자부담이 170,000원입니다.
https://www.sunnyseoul.com/user/energy/productInfo.do
신고리 5,6호기의 1기당 발전용량이 1,400Mw로 연간 11,037Gwh를 발전할 수 있습니다. 서울 도심의 태양광 발전설비의 효율은 15.9% X 60% = 9.54%를 넘지 못할 것입니다. 원전 1기의 연간 발전량 11,037Gwh/y를 태양광으로 발전하려면 서울시는 13,206,829kw(11,037,000Mwh/9.54%/24h/d/365d/y)의 태양광 발전설비를 해야 합니다. 각 가정에 260w의 태양광 모듈을 설치한다면 5천만 가구가 넘는 가정에 태양광 모듈을 달아야 하며, 260w*2= 520w의 태양광 모듈을 설치해도 2천5백만 가구에 설치해야 합니다. 물론 서울시는 260w나 520w의 소규모로 하는 아파트 베란다에 설치하는 태양광 설비 뿐아니라 건물이나 학교, 일반 주택에 이보다 규모가 큰 태양광 설비를 하기 때문에 필자가 계산한 것보다 적은 숫자의 가구나 건물에 태양광을 설비해도 될 것이지만, 과연 서울시 아파트, 일반주택, 건물, 학교 등 태양광 설비를 할 수 있는 모든 공간에 태양광 발전설비를 한다고 해도 원전 1기의 발전량만큼 생산할 수 있을까요?
13,206,829kw의 태양광 모듈(판넬)의 량이라면 260w 모듈(판넬)이 50,795,496개가 필요합니다. 260w 모듈의 크기가 1,650mm X 991mm이니 1개당 1.635m2입니다. 50,795,496개의 모듈의 면적은 83,058,255m2(83km2)에 이릅니다. 여의도 면적이 2.9km2이니 여의도의 28.6배 면적의 태양광 모듈을 깔아야 한다는 계산이 나옵니다. 서울시 면적이 605.21km2이니 서울시 면적의 14% 크기의 면적에 태양광 모듈을 설치해야 한다는 것이죠.
서울시가 2022년까지 목표로 하는 551,172kw의 태양광 모듈의 면적만 해도 3.5km2로 여의도 면적(2.9km2)보다 더 넓습니다.
도심에 원전 1기의 발전량에 맞먹는 태양광 발전을 하려면 그 면적이 여의도의 28.6배가되어야 하고 서울시가 2022년까지 목표로 하는 551,172kw를 하려고 해도 여의도의 1.2배가 넘는 면적의 태양광 모듈을 설치해야 합니다. 이를 서울시에 설비하는 것이 가능하지도 않을 뿐아니라 설사 가능해도 그건 끔찍한 재앙이 될 것입니다.
5. 태양광 모듈 폐기는 어떻게 할 것인가?
우리 국민들은 태양광 발전을 무조건 친환경적이라고 생각하지만 사실은 그렇지 않습니다. 난개발에 의한 삼림 훼손 정도만을 부작용으로 알고 있지, 수명이 다한 태양광 모듈의 폐기 과정에서 발생하는 환경오염 문제는 사실 더 심각한데도 잘 알려지지 않았습니다. 지금 중국이 이 문제 때문에 골머리를 앓고 있지요.
만약 박원순의 계획대로 원전 1기의 발전량에 맞먹는 태양광 설비를 서울시 전역에 설치한다면 그 모듈(판넬) 면적이 83km2, 2022년 목표치 기준으로 하게 되면 3.5km2나 됩니다. 태양광 모듈의 수명은 대략 20년이니 15~20년 후가 되면 서울시의 2022년 목표치만 되어도 매년 0.175km2(175,000m2)으로 축구장 25개 면적의 태양광 모듈을 폐기해야 합니다. 중량으로 따져도 매년 260w 모듈 106,000개 정도를 폐기해야 함으로 폐기해야 할 총중량은 106,000개 X 18kg/개 = 1,908톤에 이릅니다.
폐모듈을 재활용할 수 있다고 하나, 폐모듈에는 납 등 중금속이 있어 인체에 유해하기 때문에 폐모듈 처리 비용도 만만치 않을 것입니다.
6. 아파트 베란다에 태양광 모듈을 설치할 경우의 안전성과 관리상의 문제
여러분들은 아파트 베란다에 달려 있는 태양광 모듈을 보면 어떤 생각이 들던가요? 태풍이 불면 저게 떨어지지 않고 견딜까? 모듈 표면에 오염물질이 묻게 되면 닦아내는데 위험하지 않을까 라는 생각이 저는 문득 듭니다.
260w 태양광 모듈의 규격은 1,650*991*35mm이고 중량은 18kg입니다. 2개를 달면 36kg이 됩니다. 아파트의 베란다 난간은 애초 이런 태양광 설치물을 고려한 강도로 설계되지는 않았을 것입니다. 초속 50m 풍압에 견디게 설계되어 있다고 하지만 저 면적에 태풍이 직접 불어대면 과연 온전할지 걱정입니다.
설치 초기에는 그래도 단단히 고정되겠지만, 시간이 흘러 아파트도 노후하고 결속장치도 부식하거나 느슨해지면 초기와 같이 버텨낼 수 있을지 의문입니다. 일반주택에 설치할 경우와 아파트 베란다 난간 외부에 설치할 경우의 하중의 방향이나 결속 정도의 차이가 있고, 결속이 풀릴 경우 아파트의 경우는 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다. 저층이라도 아파트 난간에서 18kg의 태양광 모듈이 떨어지면 물적 피해는 물론 인명 피해도 발생할 우려가 큽니다.
아파트 베란다에 태양광 설비를 할 경우 안전상의 문제만 있는 것이 아니라 아파트 관리상의 문제도 일어나게 됩니다.
아파트 유리를 외부에서 청소하거나 아파트를 도색할 경우, 작업자들은 아파트 옥상에서 줄을 매달고 내려오면서 작업을 하게 되는데 태양광 판넬이 베란다 난간에 설치되어 있으면 작업에 불편을 많이 느낄 수밖에 없고 작업자의 안전도 위협받게 됩니다. 자연히 청소비나 도색비의 견적이 올라가게 되고 이는 또 태양광 설비 가구와 비설비 가구간에 갈등으로 이어질 수 있습니다.
7. 아파트 베란다에 태양광을 설치한 가구는 이익을 볼까?
https://www.sunnyseoul.com/user/energy/solarPowerPlant.do?gbn=01
서울시는 위에 링크한 것처럼 250w 태양광 모듈을 달면 한 달에 24kwh를 발전해 5,130원의 전기료를 절감할 수 있다고 홍보하고 있습니다.
그런데 실제로 이렇게 전기요금을 절감할 수 있는 가구는 몇 %가 될까요?
서울시는 250w * 3.2시간(하루 일조시간, 발전효율 13.3%) * 365일/12개월 = 약 24kwh를 월 발전할 수 있다고 했는데 이는 최적의 조건에서 발전할 수 있는 량일 뿐 실제로는 이 발전량의 60% 정도만 발전할 수 있다고 봐야 합니다. 그 이유는 3항에서 이미 설명했으니 다시 설명하지 않겠습니다. 60%이면 월 14.4kwh 발전할 수 있습니다.
서울시가 월 24kwh 발전하여 5,130원의 전기료를 절감할 수 있다고 한 것은 가정용 누진제구간별 요율을 적용하여 2단계 요금을 주로 적용했기 때문으로 보입니다. 가정용 누진제 구간별 요금은 1단계(200kWh 이하) kWh 당 93.3원, 2단계(400kWh 이하) 187.9원, 3단계(400KkWh 이상) 280.6원입니다.
평소 월 400kWh 이하를 사용하는 가구가 24kWh를 태양광으로 발전한다면 그 이익은 24kWh*187.9원/kWh = 4,510원에 기본료와 부가세를 포함해 5,130원 정도가 될 수 있습니다. 평소 400kwh 이상을 쓰는 가구는 3단계 구간의 전력(요금 280.6원/kWh)을 줄일 수 있어 월 7,400원 정도 절감할 수 있게 되구요.
하지만 실제 발전량은 월 14.4kWh 정도 밖에 되지 않기 때문에 400kWh 이하 사용 가구는 월 3,078원, 400kWh 이상 사용 가구는 4,500원 정도 절감이 됩니다. 연간으로 따지면 각각 36,936원, 54,000원 정도이다. 260w의 경우 설비가격은 534,000원이지만 서울시가 364,000원을 보조해 자부담은 170,000원 밖에 되지 않으니 5년 정도면 투자비를 회수하게 되어 손해는 아닐 수 있습니다.
그런데 태양광을 설치하는 가구들이 간과하거나 태양광 설비업자들이 알려주지 않는 사실이 있습니다. 인버터의 수명이 10년 정도 밖에 되지 않고 인버터 교체 비용은 가구주의 부담이라는 것, 그리고 태양광 설비 수명이 다한 후의 폐기비용 역시 가구주가 부담해야 한다는 사실입니다.
*모듈과 인버터 수명은 서울시의 ‘태양광 지원센터’ 홈피에 나온 것을 참고했습니다.
“태양광 발전모듈의 수명(제조 시점에서 성능이 20% 하락하는 기간)은 15~20년 정도이며, 인버터의 경우 7~10년 정도입니다.”
https://www.sunnyseoul.com/user/energy/faq.do
260w 태양광 모듈의 인버터 가격은 20만원대입니다. 태양광 모듈 설치 후 10년 정도가 되면 인버터 수명이 다 되어 교체해 주어야 하는데 과연 이 가구주는 인버터를 교체해 태양광 발전을 계속하여 전기료 절감을 꾀하려 할까요? 초기 설치할 때 고작 17만원만 썼는데 10년 지나 태양광 모듈 효율도 현저히 떨어진 상황에서 20만원을 들여 인버터를 교체할 가구주는 없을 것 같습니다. 20만원이면 태양광 발전효율이 초기와 같이 그대로 유지되어도 5.5년을 발전을 계속해야 본전을 뽑을 수 있습니다. 10년이 지나 효율이 떨어진 상태라면 7~8년이 걸릴 것입니다. 인버터를 구입하고 설치하는 것도 귀찮은 일인데다 20만원을 자기 돈으로 일시불로 치러야 하는 상황이 벌어지는데 가구주가 인버터를 교체해 태양광 발전을 계속하려 할까요?
태양광 모듈을 설치하여 매달 5,130원을 20년간 절감할 수 있으리라 생각했던 태양광 설치 가구는 실제 매달 3천원 정도 절감되고 그것도 10년 정도 밖에 유효하지 않다는 사실과 폐기처리비용 부담도 해야 한다는 것, 그리고 발전량을 지자체에 보고해야 하고, 태풍이 불면 안전할까 걱정도 해야 하는데다 비설치 가구주들과 갈등도 우려되는 외부적 비용까지 생각하면 전혀 경제적이지 않다는 결론에 도달합니다. 매달 3천원을 10년 절감한다고 해도 10년간 총절감비용은 36만원에 불과합니다. 이미 자부담으로 17만원을 지불했으니 10년간 실이득은 19만원으로 줄어듭니다. 1년에 1.9만원, 1달에 1,500원 이득을 보자고 태양광 설비를 하는 것이 현명한 짓일까요?
8. 서울시의 미니 태양광 발전사업은 설치 가구주를 기만하는 행위
7항에서 베란다에 설치하는 가구의 월 전기료 절감이익이 1,500원이라고 했지만, 사실은 이 정도의 이익마저도 나오지 않고 거꾸로 손실을 입는 가구도 꽤 많이 나올 것입니다. 그런데 태양광 모듈 설치 가구는 이를 확인할 방법이 없습니다.
태양광 모듈을 설치할 때는 서울시나 설치(판매)업자들이 설명하는 대로 월 24kwh(250w 모듈 설치시) 태양광 발전이 되어 5,130원/월 전기료 절감 수익을 얻을 것을 기대하겠지요. 하지만 현실에서는 이렇게 되는 경우는 거의 없을 것이라고 봅니다. 태양광 모듈을 설치한 곳이 최적의 환경이 아니라 주변 지형지물에 가려 그늘이 지거나 아파트 방향이 남향이나 남서향이 아닐 경우에는 판매(설치)업체가 보장하는 발전효율이 나오지 않을 가능성이 가장 큰 이유이겠지만, 이것보다도 설치 가구가 기만당하고 득실을 확인할 수 없는 이유는 따로 있습니다.
앞에서도 설명했지만, 베란다형 태양광 발전은 잉여전력을 역전송하여 상계 받을 수 없기 때문에 실시간 발전된 전력을 실시간으로 소비하지 않으면 남는 발전량은 아무 소용이 없습니다.
가령 낮에는 50w 전력을 소비하는 양문형 냉장고만 돌아가고 다른 전자기기는 사용하지 않아 낮 시간대의 평균 전력사용량이 대기전력을 포함해 70wh 정도 되는 가구가 260w 태양광 모듈을 설치했다고 합시다. 그리고 이 가구는 에어콘을 쓰는 7, 8월의 한 달 전력사용량이 400kwh이지만, 그렇지 않은 평월에는 200kwh 이하를 사용한다고 하겠습니다.
일단, 이 가정은 낮의 전력소비가 적기 때문에 태양광 발전량은 정상이라 하더라도 전기료 절감은 거의 일어나지 않게 됩니다. 하루 중 대부분의 태양광 발전이 일어나고, 그리고 가장 발전효율이 높은 오전 11시~오후 3시 사이(이 시간대는 발전효율이 80~100%) 낮 시간대에 260w 태양광 모듈이 정상적으로 208wh(발전효율 80%)~260wh(발전효율 100%)를 발전한다고 해도 이 가구는 이 중에 70wh만 사용하고 138wh~190wh는 그냥 버려지게 됩니다. 즉, 태양광 발전 기록에는 138wh~190wh로 찍히지만 이 가구가 실제 전기를 쓰고 전기료를 절감할 수 있는 것은 70wh에 불과하게 됩니다.
태양광 발전의 80% 이상은 오전 11시~오후 3시 사이에 이루어집니다. 그런데 정작 이 시간대에 이 가구가 사용하는 전력은 태양광 발전량의 30% 밖에 되지 않고 70%는 허공에 날려 버리게 되지요. 하지만 이 가구주는 이런 사실도 모르고 태양광 발전 기록량이 자신이 얻은 전기료 절감량이라고 착각하게 되고, 이를 근거로 자신의 투자(태양광 설치)의 경제성을 살피게 됩니다. 이 가구주는 월간 자신의 가구가 사용한 전력량은 알지만, 일간 시간대별 전력 사용량을 알 수 없기 때문에 자신이 착각하거나 속았다는 생각을 할 수가 없습니다.
서울시 1가구당 월 평균 전력사용량은 306kwh라고 합니다. 하지만 이런 표면적 통계, 평균 통계를 잘못 이해하고 사용하면 엉뚱한 결과를 초래합니다.
월평균 전력사용량이 306kwh라고 하지만 월별 사용량을 보면 편차가 심합니다. 날씨가 더워 에어콘을 켜는 여름이나 추워 난방기를 가동하는 겨울은 상대적으로 전력사용량이 많고 봄, 가을은 적습니다. 월 평균 전력사용량이 300kwh이라도 3,4,5,9,10,11월은 200kwh 이하로 사용하는 가구도 꽤 많습니다. 만약 3,4,5,9,10,11월 전력사용량이 200kwh 이하인 가구가 태양광 모듈을 설치한다면 전기료 절감 효과는 서울시가 홍보하는 것보다 훨씬 적게 됩니다.
가정용 누진제 구간별 요금은 1단계(200kWh 이하) kWh 당 93.3원, 2단계(400kWh 이하) 187.9원, 3단계(400KkWh 이상) 280.6원입니다. 서울시는 전기료 절감효과를 2단계 구간 요금인 187.9원/kwh를 적용했습니다. 따라서 200kwh 이하를 쓰게 되는 월에는 이 가구는 태양광 발전량에 대해 93.3원/kwh의 전기료 절감 이익이 발생하여 설사 서울시가 홍보하는 대로 태양광 발전이 24kwh/월 되어도 절감이익은 24*93.3 = 2,239원 밖에 되지 않아 서울시가 홍보하는 절감이익보다 (187.9원-93.3원)*24 = 2,270원 정도 줄어들게 됩니다.
하지만 보통 태양광 모듈을 설치한 가구들은 자신의 가정의 전력사용량이 얼마인 줄 모르는 경우가 태반이고, 특히 월별 사용량을 아는 경우는 거의 없는데다 가정용 전기요금이 누진제로 구간별 요금이 얼마나 차이가 나는지를 아는 사람은 손에 꼽을 정도입니다.
더구나 시간대별 발전량과 자신의 가구의 낮 시간대 전력소비량까지 제대로 알고 태양광 모듈을 설치하는 가구는 0.1%도 되지 않을 것입니다. 제가 보기에는 태양광 모듈 설치(판매)업자도 이렇게 자세히 알고 있는 사람도 드물 것이고, 설사 제대로 알고 있더라도 이런 내용을 설치할 가구주에게 설명하는 업자들을 찾기란 가물에 콩 나듯 할 것입니다.
이런 지경이니 태양광 모듈을 설치한 가구주들이 자신이 태양광 모듈 설치로 실제 얻는 이익을 계산할 방법도 없고 확인할 방법도 없습니다. 그냥 속고 있을 뿐이죠.
9. 서울시 미니 태양광 발전사업의 경제성
설사 아파트 베란다에 태양광 모듈을 설치한 가구가 월 3천원이라도 이득이 생겼다고 하더라도 서울시가 보조한 금액을 감안하면 이 사업의 경제성은 바닥으로 추락합니다. 빈약한 경제성을 상쇄할 수 있을 정도의 큰 외부효과도 있지도 않습니다.
260w 태양광 모듈을 포함한 설비비용은 가장 싼 것이 534,000원입니다. 이를 기준으로 하면 서울시가 2022년까지 목표한 551,172kw 태양광 모듈을 설치하는 데는 1조 1320억원이 들어갈 것이고 이중 서울시가 보조하는 금액은 5천억원 정도 될 것 같습니다.
서울시 도심에 태양광 551,172kw를 설치해 봐야 연간 발전량은 460GWh로 원전 1기 발전량의 1/24 수준에 불과합니다. 원전 1기 발전량을 서울 도심에 태양광 모듈을 설치해 발전하려면 태양광 발전설비 비용이 27조가 들어간다는 계산이 나옵니다. 원전 1기 건설비가 3조 6천억 수준이고, 원전은 짧게는 40년, 길게는 60년~80년까지 운전이 가능한 것에 비해 도심의 태양광 수명은 20년 정도이니 박원순의 서울시 미니 태양광 발전소 사업의 경제성은 따져볼 필요도 없습니다.
원전 해체비용이 1기당 1조원이 든다고 하더라도 태양광 폐모듈 비용도 이에 못지 않게 들어 이 부문에서도 도심 태양광은 강점이 없습니다. 앞에서도 보았지만 원전 1기 발전량을 태양광으로 하려면 260w 모듈 5천만개 이상이 필요하고 태양광 수명이 원전의 1/2 밖에 되지 않는다는 점을 감안하면 폐기비용을 따질 때는 원전 1기 폐기와 260w 폐모듈 1억개 폐기시의 비용을 비교해야 합니다.
원전 1기 폐기 비용과 260w 모듈 1억개 폐기 비용 중 어느 쪽이 많을까요? 폐모듈 1개당 폐기비용이 1만원이라도 1조원이 듭니다. 2만원이라면 2조원이 들게 되겠죠. 원전 1기 폐기 비용이 1조원이라 하더라도 태양광 폐모듈 폐기비용이 더 든다는 계산이 나옵니다.
10. 서울시는 미니 태양광 발전사업을 중단해야
태양광 발전은 친환경적이며 정부나 지자체의 지원이 필요한 것은 사실입니다. 그리고 우리나라도 전체 발전량 중 일정 비율 정도는 태양광이 담당할 수 있게 계속 육성해 그 비중을 늘려가야 하는 것에도 저도 동의합니다.
하지만 태양광 발전은 우리나라에서는 환경적 제약이 있어 한계가 있는 것도 인정해야 합니다. 가능한 상대적으로 발전효율이 높은 지역에 건설되도록 유도할 필요가 있습니다. 서울시와 같이 발전효율은 따지지 않고 무차별적으로, 무조건적으로 태양광 발전사업에 지원을 해서는 안 됩니다. 서울 도심 아파트 베란다에 거치형으로 태양광 모듈을 다는 것은 (그렇지 않아도 경제성이 다른 에너지원에 비해 많이 떨어지는 태양광 발전인데) 그 발전효율을 현저히 떨어지게 함은 물론 안전을 위협하고 폐기처리시의 환경문제를 더 유발하게 됩니다. 따라서 도심의 태양광 발전에 대한 지원은 그 조건을 매우 엄격하게 해야 합니다.
아파트 베란다의 방향(남향 혹은 남서향), 최소 중간층 이상, 주변 지형지물에 의한 그늘 발생 여부, 모듈 설치 경사각 등을 고려하여 발전효율이 최소 12% 이상은 나온다는 시뮬레이션 결과가 나오는 가구에 한해서만 지원을 해야 합니다.
https://www.sunnyseoul.com/user/energy/info.do?gbn=02
위 링크한 내용에도 나오듯이 적어도 아파트 베란다 방향이 정남을 중심으로 서쪽으로 40도, 동쪽으로 20도 사이에 있어야 하고, 경사각이 60도는 넘지 않는 조건이 충족되는 가구에만 지원되어야 합니다. 여기에다 지형지물이 그림자를 만들지 않아야 하는 조건이 되어야 함으로 서울시 아파트 가구 중에 이 조건을 충족시키는 가구는 전체의 1/10도 되기 힘듭니다.
그런데 서울 시내 아파트에 설치된 태양광 설비들 중에 고층 아파트의 저층 가구에 설치된 경우도 많고, 또 대부분 경사각이 60도 이상, 심지어 90도 수직으로 설치된 곳도 있습니다. 주변 동들에 가려 그늘이 지는 곳에 설치된 곳도 많습니다. 서울시가 홍보하는 대로 하루 일조시간 3.2 시간(발전효율 13.3%)이 되는 곳에 설치된 경우를 찾기가 더 어려울 지경입니다.
이렇게 서울시는 태양광 발전사업에 무분별하게 지원해 서울시민의 혈세를 낭비하고 있습니다.
이런 사업은 당장 중단하고, 그 동안 시행된 것에 대해서도 철저한 조사를 해야 합니다. 그리고 그 과정에 비리가 있거나 무리한 정책을 추진하게 한 세력이 있다면 책임을 물어야 합니다. 세간에는 서울시의 태양광 발전 지원 사업에 대해 흉흉한 소문이 돌고 있습니다. 위에서 살펴본 바에 의하면 이런 소문들이 근거 없는 의혹만은 아닐 것이라고 누구나 짐작할 수 있습니다.
서울시가 1백만 호에 태양광 모듈을 설치하겠다는 목표는 한 마디로 탁상공론이고, 만약 이를 추진해 목표를 달성한다면 그것이야말로 재앙이 될 것입니다. 당장 시행을 중단하시기 바랍니다.
서울대 트루스포럼 / 길벗'