中대기오염이 태양광 발전에 끼치는 손해

중국은 오랜 대기오염 문제를 겪고 있다. 과거에는 깨끗한 공기를 담은 병이 불티나게 팔리거나 세계에서 가장 큰 공기청정기가 건설되기도 했다. 오랫동안 문제가 된 중국 대기오염 문제지만 이 영향으로 태양광 발전에 의한 잠재 발전량이 평균 13%나 줄고 있다는 연구 보고서가 공개됐다.

석유나 석탄 같은 화석 연료는 양이 한정됐고 환경에도 악영향을 미친다. 따라서 태양광 발전이나 풍력 발전 등 신재생에너지에 대한 투자가 활발하다. 보고서에 따르면 중국에서 사용하는 석탄으로 인한 대기오염이 태양광을 차단해 태양광 발전 효율을 크게 떨어뜨린다고 한다.

중국은 2017년 기준으로 새로운 태양광 발전용 태양전지 패널 설치 수가 세계에서 가장 많은 국가이며 그 숫자는 전 세계에서 만든 신설 패널 절반에 이른다. 그 결과 2010∼2017년까지 8년간 중국 태양광 발전 설비 용량은 1GW 미만에서 130GW까지 급증했고 2030년에는 400GW에 달할 전망이다.

하지만 최근 발표된 1950년대 후반부터 중국에서 일사랑 측정 기록을 정리한 연구에 따르면 2005년까지 일사량이 보합세이던 중국에서 그 이후에는 감소 경향이 뚜렷하다고 한다. 석탄 연료를 이용한 화력 발전소나 공장이 배출하는 대기 오염이 원인인 것으로 보인다.

이번 결과를 발표한 취리히공대 연구팀은 1950년대 후반부터 중국에서의 일사량 측정 기록을 정리한 데이터를 바탕으로 대기 오염에 의한 일사량 감소로 인해 중국 내 태양광 발전 설비에서 얼마나 발전량이 손실됐는지 분석했다.

연구팀은 1960년대부터 2015년까지 데이터를 분석하고 모든 기간을 합치면 대기오염에 의해 태양광 발전 잠재 발전량은 평균 13%나 줄었다고 봤다. 태양광 발전용 패널 설비 이용율은 해마다 줄어들고 있으며 16.2%에서 14.2%까지 줄고 있다는 것이다.

하지만 대기오염에 의한 영향은 지역에 따라 제각각이다. 가장 큰 영향을 받는 5개 성에선 잠재 발전량이 20∼28%나 줄어든다. 큰 영향을 미치는 중국 동부 공업 지대 뿐 아니라 서쪽 고지도 포함되어 있다.

연구에 따르면 중국이 1950년대 수준으로 대기를 청정하게 바꿀 수 있다면 2016년 시점 태양광 발전 설비는 14TWh 전력을 생산하는 게 가능하다. 2030년까지 중국 대기오염이 해소되면 태양광 발전량은 연간 70TWh까지 증가한다. 연구팀은 2019년 시점 1kWh당 0.14달러지만 2016년 시점으로 공기가 깨끗해지면 실제 발전량 외에 19억 달러어치 전기를 태양광 발전으로 발전할 수 있게 된다고 지적한다. 또 2030년이 되면 1kWh당 가격은 0.09달러지만 깨끗한 공기의 가치는 더 높아져 연간 60억 달러어치 발전량을 생산할 수도 있다고 한다.

2005∼2017년 사이에 걸쳐 태양광 발전의 전기 효율도 좋아진 만큼 발전량은 10% 가량 늘었다. 따라서 1950년대 수준으로 대기 질까지 향상되면 훨씬 많은 효과를 중국에 가져올 수 있다는 분석이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.