[지디넷코리아]
중국이 세계 최대 규모 태양광 발전과 집광형 태양열 발전(CSP)을 결합한 하이브리드 발전 시스템을 고비 사막에서 시범 운영하고 있다고 일렉트렉 등 외신이 최근 보도했다.
중국 국영 에너지 기업 삼협집단공사(CTG)가 신장 지역에서 가동 중인 1GW(기가와트) 규모의 ‘하미(Hami) 프로젝트’는 리튬 배터리 없이도 일몰 후에 전력을 공급할 수 있다는 것이 가장 큰 장점이다. 낮 동안 태양 에너지를 녹인 소금(용융염)에 열 형태로 저장해 두었다가, 해가 진 후에도 최대 8시간 동안 전력을 생산하는 방식이다.
하미 복합단지는 톈산산맥 남쪽의 1817헥타르(ha) 사막 부지에 건설됐다. 900메가와트(MW) 규모의 일반 태양광 패널과 100MW 규모의 집광형 태양열 발전(CSP) 설비를 결합한 형태다. 총 투자액은 35억 3000만 위안(약 7852억원)에 달한다.
낮에는 일반 태양광 시스템이 전력망에 전력을 바로 공급한다. 그 사이 CSP 장치는 총면적 80만㎡에 달하는 26만 개의 추적식 반사경으로 햇빛을 한데 모아 용융염을 약 550°C까지 가열한다. 이렇게 저장된 열은 해가 지면 증기를 만들어 전기를 만든다.
일몰 후 8시간 동안 이어지는 발전은 태양광 패널이 아닌 이 100MW급 CSP 설비를 통해 이뤄진다. 해가 지면 전력 생산이 중단되는 태양광 발전의 고질적인 한계를 화학 배터리 대신 ‘열에너지 저장 장치’로 해결한 것이다.
또 이 시스템은 기존 태양광 발전에서 낮 시간대 남은 전기를 충전하는 용도로 쓰이는 리튬 이온 배터리와는 역할과 성능 면에서 다르다. 뉴전러(Niu Zhenlu) CTG 하미 프로젝트 매니저는 “리튬 배터리는 단시간의 전력 수요 피크를 깎아내는 데 주로 쓰이는 반면, CSP 열 저장 시스템은 대용량성과 긴 방전 주기, 운영 중 탄소 배출 제로라는 장점을 두루 갖췄다”며 “이번 프로젝트는 실험실 연구 단계를 벗어나 대규모 상용화 단계로 진입하는 획기적인 도약”이라고 설명했다.
관건은 ‘비용’이다. 역사적으로 CSP는 태양광 발전과 배터리를 조합한 시스템보다 kWh당 발전 비용이 높았으며, 최근 리튬 가격은 계속해서 하락하는 추세다. 따라서 하미 프로젝트의 진정한 시험대는 기술의 작동 여부보다, 분기마다 가격이 떨어지는 배터리 진영을 상대로 수년간 ‘8시간 야간 전력 공급’의 비용 효율성을 증명해낼 수 있느냐에 달려 있다.
이 발전소는 2025년 9월 18일 첫 가동 이후 지금까지 지역 전력망에 654만 kWh의 전력을 공급해 왔다. 특히 이달 초, 태양광과 CSP가 완벽히 결합된 하이브리드 시스템으로서 ‘상업 시험 운전’이라는 중요한 이정표를 달성했다.
CTG는 이 복합 시설이 최대 용량으로 가동될 경우 연간 2.07TWh(테라와트시)의 전력을 생산해 약 83만 가구에 공급할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 이를 통해 연간 약 163만 톤의 이산화탄소(CO2) 배출량을 감축하는 것은 물론, 신장 지역의 재생에너지 활용률을 95% 이상으로 끌어올릴 수 있을 것으로 기대된다.
중국은 재생에너지 분야에서 압도적인 확장세를 이어가고 있다. 최근 고비 사막의 3GW 규모 태양광 발전소, 세계 최초의 1GW급 해상 태양광 발전소를 건설하기도 했다.