▲에너지시민연대 등으로 구성된 '절전캠페인 시민단체협의회'가 지난 4월 서울 광화문 광장에서 '하루 1kWh줄이기' 홍보 캠페인을 진행하고 있다. 에너지시민연대
7월 무더운 여름, 본격적인 에너지 절약 시즌이 시작됐다. 기후위기로 에너지 소비를 줄이는 게 무엇보다 중요하다. 에너지절약 캠페인에 참여하는 사람 수가 100만명을 넘었다.
하지만 막상 에너지를 절약하려 해도 무엇을 해야 효과적일지 잘 가늠이 안된다. 불을 끄고 에어컨 온도를 낮추는 게 에너지 절약에 얼마나 도움이 될지 정작 잘 와닿지 않는다.
에너지절약에서 프로가 될 수 있는 가이드를 소개한다. 에너지절약 프로가 되기 위해서 에너지 단위, 에너지를 줄이는 '타이밍', 발전소를 소유할 방법까지 이해하는 게 필요하다.
kW, kWh, MW? 전력 단위 이해하기
여름철에 난방을 하지는 않으니 에너지 절약을 하는 건 곧 전기를 절약하겠다는 뜻이다. 에너지절약 프로가 되기 위해서는 전기사용량을 표현하는 전력단위부터 이해해야 한다. 조금 어려울 수 있지만 한번 이해하고 넘어가면 에어컨 소비량부터 태양광 발전소 발전량까지 에너지절약 관련한 모든 내용에 적용할 수 있다.
보통 사용하는 전력기본 단위는 와트(W)에서 시작된다. 1000W는 1킬로와트(kW)이고 1000kW는 1메가와트(MW), 1000MW는 1기가와트(GW)다.
W는 속도를 전력으로 표현한 것이다. W는 1시간동안 생산할 수 있는 전력량을 말한다.
100km/h 속도로 3시간을 달리면 300km를 갈 수 있듯이 소비전력 100W 가전제품을 3시간 사용하면 300Wh의 전력량을 쓰게 된다.
kW, MW, GW 규모만 다를 뿐 원리는 W와 모두 똑같다.
개념을 이해했다면 실제로 적용이 필요하다.
형광등 소비전력이 15W라면 5시간 동안 키면 75Wh의 전력량을 소비한 거다. 에어컨 소비전력 1kW를 5시간 돌리면 5kWh의 전력량을 사용한다. 에어컨 전력소비량을 Wh로 바꾸면 5000Wh다. 같은 시간을 사용했지만 에어컨이 형광등보다 전력량을 66배나 더 쓴 셈이다.
같은 개념으로 1GW의 원자력 발전소를 5시간 가동하면 5GWh의 전력을 생산한다.
조금씩 개념 적용 범위를 넓혀보자. 우리나라 전체 전력사용량 중 가정이 차지하는 비중은 그리 크지는 않다.
한국전력에 따르면 지난 2022년 우리나라 전체 전력사용량은 5479억kWh다. 이중 주택에서 사용하는 전력사용량은 15%(809억9600만kWh)를 차지한다. 절반 이상인 54%(2960억3600만kWh)는 산업용에서 쓰인다.
즉 가정에서 아무리 전기를 열심히 절약해도 국내 전체 전력사용량의 15% 안에서 줄이는 수준이라는 의미다.
4인 가구의 한 달 평균 전력사용량은 약 300kWh다.
그럼에도 에너지절약 캠페인을 추진하는 단체들은 국민들이 캠페인에 동참하는 게 의미있다고 전한다. 국민들이 에너지절약에 관심이 많을수록 기업에게도 에너지 절약의 중요성을 전할 수 있기 때문이다.
에너지시민연대는 지난해 21회째 에너지의 날 행사를 개최했다. 매년 8월 22일 실내온도 26도~28도 지키기와 21시부터 5분간 소등하는 행사다.
에너지시민연대 관계자는 “지난해 정부, 지방자치단체, 공공기관, 기업, 공동주택 등 129만여명 시민이 동참해 총 전력을 51만kWh를 절감했고 온실가스 23만kg을 줄였다"고 밝혔다.
에너지 절약하는 타이밍이 중요하다
▲28일 기준 실시간 전력수급 그래프(단위:MW) 자료= 전력거래소
에너지 절약 효과를 극대화할 수 있는 시점이 있다. 요즘은 태양광 발전소가 전력시장에 들어왔다. 해가 쨍쨍한 정오, 태양광 발전량이 극대화하는 시점에 전력을 좀 쓰고 해가 지기 시작할 때 전력 소비를 줄여가는 게 좋다.
28일 기준으로 전력거래소 실시간 전력수급 그래프를 살펴보면, 12시 직전에 전력수요 그래프가 밑으로 꺾여 들어가는 걸 볼 수 있다. 12시 전력수요는 6만5507MW이다. 이 시간대 전력수급을 보면 태양광이 6053MW, 석탄발전 1만5872MW, 가스발전 1만9498MW를 차지한다. 12시에 순간 가스발전기가 1만9498MW 규모로 가동했다는 뜻이다.
흥미로운 지점은 양수발전이 1784MW의 전력공급을 하는 게 아니라 전력을 소비하고 있다는 점이다.
양수발전은 수력발전의 한 종류다. 발전량이 많을 때 전력을 소비해 물을 댐 위로 올리고, 발전량이 부족할 때는 물을 댐 아래로 내려보내, 그 힘으로 터빈을 돌려 전력을 생산하는 발전 방식이다. 태양광 발전량이 넘치다 보니 양수발전으로 전력을 소비해야 할 정도다. 이러한 양수발전의 기능을 에너지저장장치(ESS)라 한다.
태양광 발전량이 점점 줄어든 17시의 전력수급 그래프를 살펴보면, 17시에 전력수요는 7만4558MW까지 올라간다.
대신, 전력수급에서 태양광은 3158MW로 12시와 비교할 때 절반 수준으로 줄어든다. 반면, 석탄은 1만7129MW, 가스는 2만6070MW로 늘어난다. 각각 12시때보다 9%, 34%나 증가했다.
특히, 가스발전 가동 규모가 30% 이상이나 늘어난 걸 확인할 수 있다. 석탄과 가스는 발전과정에서 탄소를 배출하는 에너지원이다. 이때 전력소비를 줄여야 가스발전량을 줄일 수 있다.
17시에는 양수발전이 전력을 소비하는 게 아니라 전력 생산에 돌입한다. 양수발전은 해당 시간대에 612MW의 전력수요를 채우고 있다.
우리도 에너지 소비를 양수발전, 즉 ESS처럼 할 수 있다. 해가 쨍쨍한 12시쯤에 전기차, 대용량 배터리, 노트북, 스마트폰 등을 충전하고 해가 지기 시작하는 15시쯤부터는 충전을 멈추고 전력소비를 줄여가면서 말이다.
하지만 이렇게 다 계산하면서 에너지절약을 실천하기는 어렵다. 게다가 전국에 비가 오는 날이면 태양광이 활약하지 못해 다른 상황이 펼쳐진다.
전력당국이 전력을 줄여야 할 시점을 알려주고 줄인 만큼 돈까지 주는 사업이 있다.
바로 전력거래소의 '에너지쉼표'라 불리는 국민 수요관리(DR) 사업이다. 국민 DR에 신청하면 문자나 스마트폰 앱을 통해 전력거래소로부터 전력감축 요청을 받는다. 계량기도 설치해 전력소비량과 줄인 양도 확인 가능해진다.
에너지쉼표는 kWh당 1000원 정도 전력을 절약한 만큼 보상해준다. 큰 돈은 아니지만 에너지 절약에 동참하고 이왕이면 돈도 벌면서 쉽게 할 수 있는 방법 중 하나다.
전력거래소에 따르면 국민 DR에 참여한 가구 수는 지난달 기준으로 3만9485가구다. 국민 DR 참여 가구수는 지난해 같은 기간 1만5203가구에서 두 배 넘게 늘었다.
전력거래소 관계자는 “지난 4월까지 올해 28번의 국민 DR을 실시했고 약 29MWh의 전력소비량을 감축했다"고 밝혔다.
제주도에서만 운영 중인 플러스 DR도 점차 육지까지 확대될 전망이다.
플러스 DR은 국민 DR과 달리 전력거래소가 참여자에게 전기를 줄여달라고 요청하는 게 아닌, 오히려 더 사용해달라고 요청하는 사업이다. 해가 쨍쨍한 정오, 태양광 발전량이 넘칠 때 플러스 DR이 발동된다고 이해하면 된다.
에너지 절약도 결국 한계…“재생에너지 가져보자"
▲가정집에 설치된 소규모 태양광 발전설비.
에너지 절약을 아무리해도 사람이 최소한 소비해야 할 전력량은 정해져 있다. 에너지 절약에서 한발짝 더 나아간다면 재생에너지 발전소 일부를 가져보는 것이다.
전력을 많이 쓰더라도 그만큼 생산할 수 있는 재생에너지 발전소를 가지고 있다면 장부상으로는 전력사용량은 '0'이 되는 효과다.
앞서 언급한 실시간 전력수급 그래프가 12시 전에 꺾여들어간 원인이 가정용 태양광이 전력수요를 일부 상쇄해서 나타난 결과다.
그렇다면 태양광 발전소를 얼마나 가지면 한달 전력소비량을 상쇄할 수 있을까.
4인 가구의 평균 한달 전력소비량은 300kWh 수준이다.
한달 전력소비량이 300kWh면 하루 전력소비량은 10kWh다. 태양광 발전소의 하루 평균 발전가능한 시간은 약 3.5시간으로 알려져있다.
하루 전력소비량에서 하루 평균 발전가능한 시간을 나눠 계산해보면 설비용량 3kW 정도 태양광이 딱 맞다. 실제로 가정용 태양광 기준을 보통 3kW로 잡는다.
3kW 규모 태양광은 가로·세로 길이 약 2m 내외로 가정에서도 설치할 수 있다. 하지만 아파트에 산다면 설치하기 부담스러울 수 있다.
직접 설치가 어렵다면 다른 사람이 운영하는 태양광 발전소 지분을 일부 소유하는 것도 방법이다.
예컨대 설비용량 3000kW 규모 태양광이 있다고 해보자. 3000kW 규모 태양광의 0.1% 지분을 얻는다면 3kW 규모 태양광을 가진 것과 똑같은 효과다. 3000kW 규모 태양광의 총 투자비용이 50억원이라고 가정하면 500만원을 투자하면 된다는 의미다.
발전소 지분을 확보하면 발전소에서 생산한 전력을 판매해 얻은 수익을 지분만큼 얻게 된다.
협동조합 방식으로 재생에너지 발전소를 공동으로 운영하는 곳이 있다. 협동조합에 가입하면 협동조합에서 운영하는 태양광 일부를 가질 수 있다. 대표적으로 전국시민발전이종협동조합연합회가 있다. 현재 협동조합연합회에서 운영 중인 총 태양광 발전설비 규모는 2만3638kW, 조합원 수는 1만7301명에 이른다.
요즘 스타트업으로 재생에너지 투자 서비스를 제공하는 기업들이 생겨났다.
스타트업 중에서는 에이치에너지가 협동조합 방식을 활용한다. 루트에너지, 솔라브릿지도 모두 재생에너지 발전소 투자 서비스를 운영하는 기업이다.
고금리시대에 재생에너지 투자 수익은 상대적으로 매력이 떨어질 수 있다. 그럼에도 친환경 에너지를 사용하는 효과를 거두면서 돈도 벌고 싶다면 추천할 만하다.
여기서 좀 더 심화하면 도시나 산업단지에 있는 태양광에 투자하는 게 더 친환경적이라 할 수 있다. 이를 정부에서는 분산에너지라고 부른다. 분산에너지는 전력 소비지역에 발전소를 설치하는 방식을 말한다.
분산에너지는 지역에서 생산한 전기를 서울로 옮기기 위해 대규모 송전탑을 건설하는 부담을 줄이는 효과가 있다. 태양광의 장점 중 하나는 어디에나 쉽게 설치 가능하다는 점이다. 태양광을 지방 먼 곳에 잔뜩 설치하는 건 태양광의 장점 중 하나를 버리는 셈이다.
여기까지 다 이해했다면 에너지 특히, 전기절약에서만큼은 프로영역에 들어왔다고 자부심을 가질만하다.
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