‘40℃ 폭염’ 속 유럽을 구한 태양광…일몰 후 발전량 제로는 숙제

폭염·가뭄에 강물 수위와 수온 급변
원전·화력발전은 잇따라 출력 제한
태양광, 낮시간 전력망 버팀목 역할
6~7월 태양광 발전 비중 25%까지
일몰과 함께 태양광 사라지는 게 문제
ESS 확충과 패널 냉각이 새로운 과제

2026년 여름 유럽은 북아프리카에서 북상한 뜨거운 공기가 대규모 고기압에 갇히는 이른바 '오메가(Ω) 열돔'이 형성되면서 프랑스·스페인·이탈리아 등 유럽 남부와 중부 곳곳에서 40℃를 넘는 폭염이 장기간 이어졌다. 폭염과 더불어 극심한 가뭄도 이어졌다.

극한 기후 속에 유럽의 에너지 시스템 또한 시험대에 올랐다. 폭염은 냉방 수요를 끌어올렸지만 동시에 가뭄과 강물 수온 상승을 초래해 원자력과 화력발전의 냉각 시스템을 압박했다.

이런 가운데 태양광은 한낮의 전력 수요가 급증하는 시간대에 기록적인 발전량을 내면서 전력망을 지탱하는 핵심 전원으로 부상했다. 그러나 해가 지는 순간 태양광 발전량이 급격히 줄어드는 '일몰 후 절벽'은 여전히 해결되지 않은 과제로 남았다.

2026년 유럽의 폭염은 재생에너지 확대만으로는 충분하지 않으며, 저장장치와 유연한 전력망을 함께 구축해야 한다는 사실을 뚜렷이 보여줬다.

◇원전마저 흔든 가뭄…냉각수 부족이 전력 공급 압박

에너지 싱크탱크 엠버(Ember)의 크리스 로슬로 선임 에너지 분석가는 지난 13일 발표한 보고서 '태양광이 유럽 그리드의 극한 폭염 극복을 돕다'를 통해 이번 여름의 폭염과 가뭄이 유럽 전력 시스템을 한계까지 몰아붙였다고 분석했다.

특히 타격이 컸던 것은 강물을 냉각수로 사용하는 원자력 및 화력발전소였다.

다뉴브강 수위가 크게 떨어지면서 헝가리 팍스(Paks) 원전과 루마니아 체르나보다(Cernavodă) 원전은 냉각수 확보에 어려움을 겪었다. 팍스 원전은 평상시 헝가리 전력 수요의 약 40%를 담당하지만 극심한 수자원 부족 상황에서는 발전량이 크게 떨어졌다.

프랑스에서도 강물의 수온 상승이 원전 가동을 제약했다. 프랑스전력공사(EDF)는 하천 생태계 보호를 위해 강물 온도가 허용 기준을 넘은 일부 원전의 출력을 제한했다. 7월 중순에는 프랑스 원전 설비용량 가운데 상당 부분이 가동되지 못했으며, 이 가운데 일부는 강물의 수온 상승 등 환경적 요인에 따른 것이었다.

이탈리아 포(Po)강과 독일 라인강에서도 수위 저하와 고수온이 발전소 냉각 시스템에 부담을 주면서 전력 공급의 불확실성을 키웠다.

이는 기후변화가 전력 수요뿐 아니라 발전소 자체의 가동 능력까지 동시에 흔들 수 있음을 보여주는 사례다.

◇태양광, 폭염 속 '낮의 구원투수'로 부상

전통적인 발전원이 흔들리는 동안 전력망을 지탱한 것은 태양광이었다.

'엠버' 보고서에 따르면 2026년 6~7월 태양광은 유럽연합(EU) 전체 전력 생산량의 약 25%를 담당하며 사상 최고 수준을 기록했다.

폭염 기간에는 태양광의 장점이 뚜렷하게 나타났다. 폭염이 발생하는 낮 시간에는 기온 상승과 함께 에어컨 등 냉방기기 사용이 급증하는데, 태양광 역시 이 시간대에 발전량이 가장 많기 때문이다.

엠버는 프랑스와 헝가리에서 폭염일의 태양광 발전량이 평상시보다 약 17% 높았다고 분석했다.

영국에서도 가정용 지붕 태양광이 한낮에 생산한 전력만으로 가정용 에어컨을 수 시간 가동할 수 있을 정도의 발전량을 제공했다.

폭염이 심할수록 냉방 수요가 늘고, 동시에 태양광 발전량도 증가하는 '상관관계'가 전력망 안정에 상당한 도움을 준 셈이다.

◇태양광도 폭염에는 약점…패널 온도 오르면 효율 하락

태양광이 폭염의 수혜를 받은 것은 분명하지만 극한 고온에서 발전 효율이 무조건 높아지는 것은 아니다.

호주 시드니 공과대학교(UTS) 연구진의 연구에 따르면 일반적인 태양광 패널은 약 25℃를 넘어설 경우 온도가 1℃ 상승할 때마다 출력이 약 0.4~0.65% 감소할 수 있다.

따라서 외부 기온이 40℃에 육박하는 상황에서는 강한 일사량이라는 장점이 패널 자체의 온도 상승으로 일부 상쇄된다.

결국 '햇빛이 강할수록 무조건 태양광에 유리하다'는 단순한 공식도 깨진다. 앞으로의 태양광 확대에서는 설치 용량뿐 아니라 패널의 열관리와 주변 미기후까지 고려해야 한다는 의미다.

◇더 큰 문제는 해가 진 뒤…'일몰 후 절벽'과 전기요금 급등

태양광의 가장 구조적인 한계는 해가 지면 발전량도 빠르게 사라진다는 점이다.

엠버에 따르면 한낮 태양광은 독일 전력 수요의 약 55%, 네덜란드에서는 약 58%를 담당하는 경우도 나타났다. 그러나 일몰과 함께 태양광 발전량은 사실상 0으로 떨어진다.

문제는 폭염이 해가 졌다고 끝나지 않는다는 데 있다. 건물과 도시가 축적한 열로 저녁에도 냉방 수요가 지속되기 때문이다.

이때 태양광을 대신해 가스발전 등 화석연료 발전이 빠르게 투입되면서 전력시장 가격이 급등할 수 있다.

실제로 6월 30일 헝가리에서는 전력 가격이 일시적으로 MWh당 900유로(약 147만원)를 넘어서는 등 극심한 가격 변동성이 나타났다. 낮에는 태양광이 전력 가격을 끌어내리지만 저녁에는 발전 공백을 메우기 위한 조정 전원이 필요해지는 것이다.

태양광 확대가 곧바로 전력망 안정으로 이어지는 것이 아니라, '낮의 전력 과잉'과 '밤의 전력 부족'을 동시에 관리해야 하는 새로운 과제​를 만들어내고 있다.

◇해법은 '낮의 태양광'을 밤으로 옮기는 것

이번 폭염이 던진 가장 분명한 과제에 대한 해법은 에너지저장장치(ESS)의 확대다.

엠버의 코스탄차 란겔로바 글로벌 전력 분석가는 지난 12일 내놓은 다른 보고서에서 저렴한 낮 시간의 태양광 전력을 저장해 밤으로 옮기는 배터리가 태양광 발전의 다음 성장 단계를 좌우할 것으로 전망했다.

배터리 가격도 빠르게 낮아지고 있다. 엠버에 따르면 2025년 배터리 설치 비용은 kWh당 약 140달러(약 20만원)로 2010년과 비교해 95% 하락했다.

불가리아와 칠레 등에서는 태양광 발전이 집중되는 시간대에 생산된 전력을 대규모 배터리에 저장해 저녁 시간에 공급하는 체계가 빠르게 확대되고 있다.

결국 앞으로의 태양광 경쟁력은 '얼마나 많이 설치하느냐'에서 '얼마나 많은 전기를 저장하고 필요한 시간에 꺼내 쓸 수 있느냐'로 이동할 가능성이 크다.

◇패널 아래 식물이 자라는 '바이오솔라'도 대안

폭염에 따른 태양광 패널의 효율 저하를 해결하기 위한 새로운 접근도 등장하고 있다.

시드니 공대(UTS) 연구진이 제시한 '바이오솔라 그린 루프(Biosolar Green Roof·BGR)'는 태양광 패널과 옥상 녹화를 결합하는 방식이다. 패널 아래에 식물을 배치해 식물의 증산작용으로 주변 온도를 낮추는 것이다.

연구에서는 일반적인 옥상보다 태양광 패널의 온도를 최대 10.3℃ 낮출 수 있었으며, 이에 따라 발전 효율을 약 4.2~6% 높일 가능성이 제시됐다.

이는 태양광 발전을 단순히 에너지 시설로 보는 것이 아니라 도시 녹지와 결합된 복합 인프라로 접근할 필요가 있음을 보여준다.

◇'더 많은 태양광'에서 '더 유연한 전력망'으로

2026년 유럽의 폭염은 에너지 전환의 방향을 한 단계 더 분명하게 보여줬다. 유럽을 포함해 전 세계 에너지 전환에서 핵심 질문은 '태양광을 얼마나 더 설치할 것인가'가 아니다. 낮에 넘쳐나는 태양광을 어떻게 밤까지 가져갈 것인가, 그리고 극한 폭염에서도 발전 효율을 어떻게 유지할 것인가​가 새로운 질문이 되고 있다.

앞으로 필요한 것은 단순한 발전설비 확대가 아니다. 태양광·ESS·전력망·수요관리·냉각기술을 하나의 시스템으로 묶는 '유연한 전력망'​이라는 것이다.

특히 폭염과 가뭄이 동시에 발생하는 시대에는 발전원별 취약성을 분산하는 것이 중요하다고 전문가들은 지적한다.

원전과 화력발전은 수자원 의존도를 낮추고, 태양광은 열관리와 저장 능력을 높이며, 전력망은 지역 간 전력 이동과 수요 반응 능력을 강화해야 한다는 것이다.

강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr