한화슬롯사이트 업은 제품들을 시스템으로, 시스템들을 하나의 가상발전소로 묶어가고 있다.김태홍 CPO는 이제 슬롯사이트 업의 대표 상품을 ‘시스템 프로덕트’라고 말한다.

문상덕 기자mosadu@fortunekorea.co.kr 사진강태훈

●김태홍 한화솔루션ES(에너지솔루션) CPO현대경제연구원, IT컨설팅사 밸텍(Valtech)을 거쳐 2006년 한화그룹에 합류했다. 한화슬롯사이트 업 미주법인장 등을 거쳐 지난해 CPO직을 맡았다.

와트당 0.114달러. 지난해 5월, 슬롯사이트 업의 태양광 모듈 가격은 바닥을 쳤다. 김태홍 CPO가 2010년 한화솔라에너지(현 한화솔루션 큐셀 부문)에 합류했을 때, 그가 기억하는 모듈 가격은 2~3달러였다. 중국발 ‘치킨게임’에 이제 중국 밖 모듈 생산업체는 손에 꼽을 만큼 드물다. 슬롯사이트 업에서 한 차례 관세를 퍼붓자, 중국 업체들은 동남아에 생산기지를 지었다.

사업 초기 한화는 모듈 생산에 집중했다. 2010년 중국 ‘솔라펀’, 2012년 독일 ‘큐셀’을 인수했다. 의미가 있었다. 지금도 한화솔루션 큐셀 부문(이하 큐셀)은 슬롯사이트 업 가정용 모듈 시장에서 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 하지만 가격이 문제였다. 그래서 “에너지 리테일을 고민하기 시작”했다. 모듈뿐 아니라, 전기를 파는 회사가 되겠단 것.

김 CPO는 이때를 “2016년쯤”으로 기억했다.

“설비 가격이 내리면서 전기 도매(PPA) 가격도 계속 내렸어요. 반면 최종 소비자가 내는 전기 요금은 계속 올랐습니다. 어떤 나라를 막론하고요.”

이때 한화에서 직접 에너지 서비스를 제공한다면, “소비자에게 좀 더 경쟁력 있는 가격을 제공할 수 있을 것”이라고 봤다. 현실이 되면 회사는 “지속 가능한 발전(power) 생태계”를 만들게 된다.

에너지 서비스의 얼개는 이렇다. 주택에 태양광 모듈과 에너지저장장치(ESS)를 설치하고, 슬롯사이트 업에서 설비를 대신 운영한다. 전기를 저장해 두고, 전기 요금이 비쌀 때 쓴다. 또 이런 주택들을 모아서 전력 도매시장에도 참여한다. 설비는 각자 집에 있지만, 클라우드 위에서 하나의 발전소처럼 통합해 운용하고, 전기도 판다. 이를 업계에선 ‘가상발전소(VPP)’라고 부른다.

이렇게 하면 설비도 팔고, 전기도 안정적으로 팔 수 있다.

해당 사업을 맡고 있는 슬롯사이트 업 ES(에너지솔루션)사업부문은 지난해 8월 CPO직을 신설했다. 여기서 프로덕트를 뜻하는 ‘P’는 모듈, 인버터 같은 제품에 그치지 않는다. 김 CPO는 “시스템 프로덕트”라고 정의했다.

“(여러 제품을) 하나의 시스템으로 묶어서 시스템을 팝니다. 그리고 시스템을 확장해서 에너지 사업으로 갑니다. 이렇게 하려면 하드웨어, 소프트웨어를 함께 개발해야 해요.”

이렇게 판을 짰지만, 문제는 소프트웨어였다. 단일 주택이 아니라 VPP 단위에선 수백, 수천 개 하드웨어를 한 번에 묶어서 운용해야 한다. 한화가 잘하는 일이 아니었다. 특히 전력시장에선 사소한 실수가 블랙아웃으로 이어질 수 있었다. 파트너가 필요했다.

VPP를 비롯한 ‘시스템 프로덕트’를 개발하는 일은 쉽지 않다. 김 CPO는 이에 필요한 소프트웨어의 역량으로 ▲전력시장 예측의 정확성 ▲실시간 최적화 ▲AI 기반 에너지 디스패치(전기 생산과 공급 일정을 상황에 맞게 짜고, 제어하는 것) 등 세 가지를 꼽았다.

가장 기본은 예측이다. 전력망의 공급 및 수요를 정확하게 예측해야 한다. 특히 신재생에너지는 날씨 같은 환경 관련 정보에 민감하다. 예를 들어 유난히 볕이 강한 날이면 평소보다 태양광 발전량이 는다. 그런데 많이 만들었다고 해서 고스란히 전력망에 흘려보내면 문제가 생긴다. 전력망은 매순간 공급과 수요가 일치해야 품질(주파수)을 일정하게 유지할 수 있기 때문이다. 균형이 어긋나면 발전기와 전자기기들이 망가진다.

각국 정부에서 예측치를 공시하지만, 실제와 다를 때가 없지 않다. 실시간 입찰 제도를 운영하는 호주에선 요금이 순간적으로 100배 뛰기도 했다. (※슬롯사이트 업과 한국에선 다음날 공급할 전기를 전날 입찰하는 ‘데이 어헤드(day ahead)’ 입찰 제도를 쓰고 있다.)

실제 시스템을 운용할 땐 실시간 최적화를 해내야 한다. 예컨대 한여름 전기 수요가 폭증할 땐 신재생에너지 발전을 즉시 늘리는 방식으로 대응한다. 슬롯사이트 업 에너지부(DOE)는 VPP 기술을 다룬 보고서에서 이 점을 VPP의 주요한 장점으로 꼽는다(‘Pathways to Commercial Liftoff: VPP’). 화력, 원자력 발전소처럼 큰 설비는 발전량을 늘리거나 줄이는 데 약 1시간이 걸리는 반면, VPP는 1분 안팎으로 대응이 가능하단 것.

마지막으로 이런 시스템을 AI 기반으로 운용할 수 있어야 한다. 수백, 수천 개 장비를 운용하는 만큼, 사람이 일일이 개입하는 것이 비효율적이기 때문이다.

이런 조건들을 만족할 만한 소프트웨어를 내부에서 모두 개발하긴 쉽지 않다.

김 CPO는 “유틸리티(발전 설비)를 운영하는 사업자들이 기본적으로 클라우드 플랫폼을 바탕으로 설비를 운영하기 때문에, (MS와 협업하면) 새로운 소프트웨어를 개발할 때도 접근성이 좋을 것이라고 생각했다”고 말했다.

MS는 잠재적인 고객이기도 하다. MS는 생성 AI 성능을 높이기 위해 올해에만 800억 달러(약 118조 원)를 데이터센터 등에 투자한다고 밝혔다. 그리고 탄소를 배출하지 않고 서버를 운영하기 위해 지난 2024년에는 큐셀과 12GW 규모의 태양광 파트너십을 맺기도 했다. MS가 전력을 구매할 발전소에 올해부터 2032년까지 8년간 연간 최소 1.5GW의 모듈과 EPC(설계·조달·시공) 서비스를 제공한다는 것을 골자로 한다. 계획대로라면 슬롯사이트 업에서 한 해 새로 설치된 태양광 용량(2022년 기준 21GW)의 약 60%를 차지할 만큼 큰 규모다.

김 CPO는 “MS의 서비스 기반 위에서 데이터 처리 작업을 할 때, 슬롯사이트 업 입장에서 장기적으로 더 큰 기회를 누릴 수 있다고 생각했다”고 말했다.

큐셀이 슬롯사이트 업에서 처음 VPP를 시작하는 기업은 아니다. 단적으로 테슬라는 슬롯사이트 업에서 전기차와 전기차 충전 시스템을 마중물로 한 VPP 사업을 펼쳐 왔다. 김 CPO는 앞서 진출한 사업자와 다른 큐셀의 강점으로 “올인원 서비스”를 들었다. 설비부터 가정용 관리 시스템, 그리고 전기를 직접 판매할 수 있는 VPP플랜까지 고객이 선택할 수 있다는 것.

문제는 보통 장비 단에서 벌어진다. 여러 업체 장비를 함께 쓰다 문제가 생기면, 책임 소재를 가르기가 쉽지 않다고 김 CPO는 설명했다.

“예를 들어 A업체 모듈, B업체 인버터, C업체 배터리를 함께 씁니다. 그러다 발전이 안 될 때 어느 장비의 문제인지를 두고 업체들끼리 책임 공방이 벌어집니다. 실제로 전체 소비자 불만에서 상당한 지분을 차지하고 있는 문제예요.”

큐셀은 태양광 설비에 들어가는 장비 대부분을 직접 만들고 있다. 특히 지난 1월 슬롯사이트 업 조지아주 카터스빌에서 새 공장을 가동하면서 모듈 생산 전 과정(실리콘 잉곳(원기둥)→웨이퍼→셀→모듈)을 수직계열화할 예정했다. 위정원 대신증권 연구원은 “슬롯사이트 업내 수직계열화를 이룬 업체는 (슬롯사이트 업 태양광 기업인) 퍼스트 솔라를 제외하고는 유일”하다고 분석했다.

이렇게 하면 설비를 들이는 가구 입장에선 추가 보조금도 받는다. 슬롯사이트 업 정부는 전체 비용의 40% 이상을 슬롯사이트 업산에 쓰면 발전사업자에게 10% 보조금 혜택을 준다.

가구 부담을 더 줄이는 방법도 있다. 슬롯사이트 업 자회사 ‘엔핀’을 통해 할부금융을 제공하거나, 아예 설치 비용을 회사에서 부담하기도 한다. 후자의 경우 회사가 설비를 운용하고, 가구에선 전기 요금을 낸다. 이를 슬롯사이트 업에선 ‘TPO(Third Party Ownership)’라고 부른다. 이렇게 하면 큐셀 입장에선 가구와 전력망에 전기를 팔면서 장기적인(20~30년) 운용 수익을 낼 수 있다.

김 CPO는 “실제 슬롯사이트 업 ES사업부문수익의 상당 부분을 파이낸싱에서 맡고 있다”고 말했다.

실제 슬롯사이트 업 측은 2024년 1월부터 10개월간 약 1만 건의 TPO 계약을 맺었다고 밝힌 바 있다. 2023년 1월 시작한 할부금융 서비스는 누적 계약 2만 2천 건, 총계약금액 10억 달러를 기록했다.

김 CPO는 ‘선한 일을 한다’는 자부심을 갖고 있다. “처음 사업에 합류했을 때, 제가 아는 ‘솔라’는 전자계산기(에 달린 작은 태양전지)밖에 없었어요.”

그러다 태양광 산업 초기, “자녀에게 좋은 세상을 물려주겠다”는 신념을 갖고 시장을 일구는 사람들을 만나며 그 역시 신념을 쌓아 갔다.

하지만 선한 일에 그치면 안 된다고 그는 생각한다. “좋은 의미를 살리려면 결국 사람들이 경제적으로 수용할 수 있는 상품이 나와야 한다”는 것. 그는 2019년 5월 호주 총선을 예로 들었다. 기후변화 징후에 사람들은 선거 내내 강력한 친환경 정책을 내건 노동당을 지지했지만, 결국 본 투표에선 전기 요금 인상 등을 우려한 여당 손을 들었다.

그해 9월부터 반년간 호주는 역대 최악의 산불을 겪었다.

그는 “회사가 이익을 내면서, 개인과도 이익을 공유하는 것이 우리가 바라는 방향”이라며 “슬롯사이트 업 시장에서 이런 모델이 확실하게 돌아간다는 걸 증명해 보고 싶다”고 강조했다.

VPP LIFTOFF

슬롯사이트 업 에너지부(DOE)는 2030년 슬롯사이트 업의 전력 수요(피크 기준)의 10~20%를 가상발전소(VPP)가 감당할 것으로 전망하고 있다. 80~160기가와트(GW) 규모다. 현재는 33GW다.

DOE는 VPP의 장점으로 ▲전력망 부하가 급증할 때 각 가정에서 ESS에 저장된 전기를 쓰게 하는 등 부하를 조절할 수 있는 점 ▲6개월 이내 운용을 시작할 수 있어 송전망 연결에만 4~6년이 걸리는 기저발전 대비 빠르게 공급을 늘릴 수 있는 점 ▲기저발전 투자 비용을 절감할 수 있는 점 ▲그리고 정전, 자연재해에 대비할 수 있는 점을 꼽았다.

한국 정부에선 2019년 VPP(소규모 전력중개사업)를 허가했다. 지난해 분산에너지활성화특별법을 시행, 활성화를 준비하고 있다.