"밤에도 전기 만든다"… 中, '원전 15기 맞먹는' 집중 태양열 15GW 확장 드라이브

세계 최대의 태양광과 풍력 설비를 보유한 중국이 태양의 열에너지를 모아 전기를 생산하는 '집중 태양열 발전(CSP·Concentrated Solar Power)' 보급에 대대적인 드라이브를 걸고 있다.

햇빛이 없는 밤에도 저장된 열로 터빈을 돌려 최장 11시간 동안 전력을 생산할 수 있는 장점을 활용해, 태양광과 풍력의 고질적인 약점인 '출력 간헐성'을 보완하고 석탄 화력을 대체할 차세대 청정 기저부하 전력원으로 육성하겠다는 구상이다.

10월 24일(현지시각) 일본 종합 경제 미디어 닛케이 아시아(Nikkei Asia)에 따르면, 중국의 경제 정책 사령탑인 국가발전개혁위원회(NDRC)와 국가에너지국(NEA)은 2030년경까지 중국 전역의 CSP 누적 설치 용량을 약 15기가와트(GW)로 대폭 확충한다는 국가 전략 목표를 수립하고 본격적인 집행에 착수했다.

중국 당국은 간쑤성, 칭하이성, 신장 위구르 자치구 등 일조량이 풍부한 북서부 내륙 9개 성 및 자치구를 핵심 개발 권역으로 지정하고 프로젝트 가속화를 강력히 주문했다.

내륙 실크로드의 거점이었던 간쑤성 둔황 외곽 사막에는 이미 260미터 높이의 거대한 콘크리트 타워들이 빛을 발하고 있다. 현지 신재생에너지 기업 쇼항 하이테크(Shouhang High-Tech)가 운영 중인 타워형 CSP 발전소다.

타워 자체는 발광체가 아니다. 지름 2.7km 면적에 방사형으로 배치된 1만 개 이상의 반사경(헬리오스탯)이 태양의 궤적을 실시간으로 추적하며 타워 꼭대기의 흡수기로 햇빛을 집중시킨다.

집광된 열에너지는 타워 내부를 순환하는 액체 '용융염(Molten Salt)'을 섭씨 500도 이상으로 가열한다. 가열된 초고온 용융염은 단열 탱크에 저장된 뒤 물을 끓여 고압 증기를 발생시키고, 이 증기가 터빈을 회전시켜 전력을 생산한다.

기존 태양광 발전(PV)이 해가 지면 발전을 멈추는 것과 달리, CSP는 용융염에 저장된 열을 활용해 일몰 후에도 최대 11시간 동안 안정적으로 터빈을 가동할 수 있다. 흐린 날이나 야간 전력 피크 시간대에도 전력망에 안정적인 전기를 공급할 수 있는 핵심 이유다.

국제재생에너지기구(IRENA) 집계에 따르면, 2025년 기준 중국의 CSP 설치 용량은 약 1.82GW로 스페인(2.3GW)에 이어 세계 2위 수준이다.

중국의 태양광(PV) 누적 설치 용량이 이미 1,200GW를 돌파한 점을 감안하면, 15GW는 전체 태양광의 2% 미만에 불과하다. 그러나 통상 대형 상업용 원자로 1기의 발전 용량이 1GW 안팎이라는 점을 고려할 때, 원자력 발전소 15기에 맞먹는 막대한 친환경 발전원이 사막에 새로 들어서는 셈이다.

현재 CSP 발전 단가는 일반 태양광 대비 약 2.6배 수준으로 비싼 편이다. 중국 정부가 15GW라는 명확한 국가 목표를 제시한 배경에는 대규모 인프라 발주를 통해 기자재 산업을 육성하고 규모의 경제를 달성해 발전 단가를 장기적으로 석탄 화력 발전 수준까지 낮추려는 정책적 의도가 깔려 있다.

대규모 건설 열풍은 이미 현장에서 가시화되고 있다. 중국전력기업연합회에 따르면, 6월 말 기준 전국에서 24개의 CSP 플랜트가 가동 중이며, 추가로 26개 현장에서 기초 토목 공사가 시작됐다.

중국에너지건설(CEEC)은 지난 4월 티베트 라싸 해발 4,541m 고원 지대에 태양광과 CSP를 결합한 세계 최고도 복합 발전소 착공에 돌입했다.

중국광핵그룹(CGN)은 6월 중순 칭하이성에서 반사경 설치 면적만 축구장 518개 크기에 달하는 세계 최대 규모의 CSP 단지 건설을 개시했다.


하지만 중국 특유의 과잉 투자와 출혈 경쟁을 뜻하는 '네이쥐안(內卷·제 살 깎아먹기식 경쟁)'에 대한 경고음도 커지고 있다.

중국은 지난 10년간 태양광 패널과 풍력 터빈 산업을 공격적으로 확장하며 전 세계 설비의 절반을 점유하는 성과를 거뒀으나, 수많은 민간·국유 기업이 무차별적으로 뛰어들면서 단가 폭락과 수익성 악화라는 혹독한 구조조정을 겪은 바 있다.

CSP 분야에서도 과열 조짐이 감지된다. 칭하이성 정부는 지난 3월, 관내 CSP 설비를 2030년까지 8GW로 늘리겠다는 자체 로드맵을 발표했다. 단 1개 성(省)이 중앙정부의 전국 목표치(15GW)의 절반을 초과하는 계획을 수립한 것이다. 다른 8개 핵심 지자체들까지 공격적인 증설 경쟁에 나설 경우 지자체들의 총합 계획이 중앙의 통제 범위를 크게 웃돌 가능성이 크다.

에너지 경제 전문가들은 "CSP는 재생에너지 비중이 급증한 전력망의 안전판 역할을 할 기술적 가치가 충분하지만, 무분별한 공급과잉이 발생할 경우, 기자재 제조사와 발전 사업자 모두가 적자의 늪에 빠질 수 있다"며 "중국 지도부는 태양광·배터리 산업에서 겪었던 과잉 공급의 악순환을 되풀이하지 않도록 지역별 인허가와 송전망 연계 속도를 정밀하게 미세 조정해야 할 것"이라고 지적했다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com