233. 재생에너지, 2025년 석탄 제치고 세계 최대 전력원
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글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)|
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승인 2023-01-17 09:33:40 |
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2021년 6월 ‘재생에너지로의 전환, 빛의 속도로 빨라지고 있다.’ 라는 칼럼을 통해 미국과 유럽을 중심으로 한 재생에너지로의 전환 현황과 자동차업체들의 대응에 대해 정리했었다. 당시의 시점에서 미국의 화석연료산업 보조금 폐지와 재생에너지 생산과 저장기술의 세금 공제 10년 연장, 2040년까지 모든 신차를 배터리 전기차로 한다는 계획 등에 대해 언급했다. 유럽도 환경적 지속가능성의 관점에서 합리적인 경제활동을 분류하는 EU 텍소노미(Texonomy)규칙을 근간으로 한 규칙에서 CO2배출량을 2025년까지 50%, 2026년 이후는 제로로 하는 내용 것을 골자로 에너지 대전환에 적극적이라는 내용도 언급했었다. 더불어 폭스바겐과 BMW, 아우디, 콘티넨탈, 지멘스 등 자동차관련업체들의 움직임도 분석했었다. 또한 2019년에 이미 유럽사업의 모든 전력을 신재생에너지로 전환한 토요타와 2014년에 아산공장에 10MW의 지붕형 태양광발전 시스템을 완공한 현대차그룹의 이야기도 했다. 이번에는 그때보다 더욱 빠른 속도로 변화하고 있는 재생에너지 관련 변화를 짚어 본다.
글/채영석(글로벌오토뉴스 국장)
그리고 2년이 채 지나지 않았다. 국제에너지기구(IEA)가 전 세계 재생 가능 전력 용량이 2022년~2027 사이에 2,400GWh 증가할 것으로 예상했다. 이는 오늘날 중국의 전체 전력 용량과 같은 수치이다. 이 예상 증가율은 불과 1년 전에 예측된 성장량보다 30% 높으며, 각국 정부가 재생 가능 에너지에 얼마나 빨리 추가 정책 가중치를 부여했는지를 알 수 있는 내용이다.
IEA는 또한 재생 에너지는 향후 5년 동안 전 세계 전력 확장의 90% 이상을 차지할 것으로 예상되며 2025년 초까지 석탄을 제치고 세계 최대 전력원이 되리라 전망했다. 2년 전보다 더 빠른 속도로 에너지 대전환이 진행되고 있다.
그것은 앞선 칼럼 ‘IRA와 CBAM, 환경과 재생에너지 산업이 전기차 시대 이끈다.’에서 언급했듯이 앞으로의 산업 경쟁력의 원천은 환경과 재생에너지가 된다는 흐름과 맥을 같이 한다. IRA 와 CBAM이 미국과 유럽 간의 주도권 다툼으로 벌어질 정도로 미래를 좌우할 수 있는 것은 화석연료를 근간으로 하는 전통적인 산업이 아니라는 것이다. 여기에 중국도 태양광 산업을 중심으로 그들의 거대한 시장을 배경으로 하는 탄소거래세를 추진하고 있다.
특히 미국의 인플레이션 감축으로 2022년에만 재생에너지에 100억 달러가 투자됐으며 중국의 14차 5개년 계획으로 2027년까지 새로운 글로벌 재생에너지 용량 추가의 거의 절반을 차지할 것으로 예상했다.
IEA는 재생 에너지는 이미 빠르게 확장되고 있었지만, 글로벌 에너지 위기는 각국 국가들이 에너지 안보 혜택을 활용하려고 함에 따라 훨씬 더 빠른 성장의 놀라운 새로운 단계로 들어섰다며 세계는 지난 20년 동안 했던 것처럼 향후 5년 동안 많은 재생 가능 전력을 추가할 것으로 예상된다고 강조했다.
유럽이 앞서고 미국이 추격하는 재생에너지 발전
현재 재생에너지 부문에서 유럽이 가장 앞선 행보를 보인다. 2020년 기준 독일, 영국, 이탈리아, 스페인 등의 발전 전량에서 재생에너지 비중은 모두 40%를 넘는다. 한국은 7.2%에 불과하고 미국(20.6%), 일본(21.7%)보다 크게 앞선다. 모든 유럽 국가의 평균 수치는 아니지만 유럽연합의 경쟁력을 좌우하는 나라들의 이런 앞선 행보는 탄소국경거래제도(CBAM)의 시행을 가능하게 했다.
유럽은 재생에너지 분야에서 가장 많은 사업 경험과 기술을 축적해 비교 우위를 점하고 있다. 일례로 영국은 2020년 전후 석탄 화력발전이 약 40%를 차지했지만, 현재는 석탄의 완전한 퇴출을 눈앞에 두고 있다. 영국은 이 과정에서 약 1만기 이상의 풍력 발전기를 설치했다.
이에 따라 2020년 유럽은 재생에너지로 생산한 전력 비율이 38%로 37%를 생산한 화석연료를 처음으로 앞질렀다. 태양광과 풍력 발전이 2015년 이후 거의 두 배로 늘어 2020년 기준 EU 내 전기 생산량의 1/5을 차지했다. 석탄 발전은 20% 감소해 전체의 13%로 떨어졌다. 다만 유럽에서는 풍력 발전의 비율이 북해의 바람이 잦아들면서 풍력 발전 단지가 가동을 멈춘 2021년 여름의 상황에서 알 수 있듯이 해결해야 할 과제도 많다. 유럽은 2020년 풍력 발전 비율이 전체 발전량의 16.4%였으며 2050년 50%를 목표로 하고 있다는 점을 감안하면 예상됐던 복병을 만난 것이다.
미국도 바이든 행정부 출범 이후 탄소중립에 적극 나서며 분위기가 크게 바뀌었다. 미국에너지관리청(EIA)의 데이터에 따르면 미국 내 재생 에너지는 2022년 첫 10개월 동안 전체 발전량의 23%를 차지한 것으로 나타났다. 2021년의 발전량은 20.40%였다. 풍력, 유틸리티 및 옥상 태양열, 지열, 수력 및 바이오매스와 같은 재생 에너지가 2021년 같은 기간에 비해 14.26% 증가했다. 모든 에너지원의 전력 생산이 3.14% 증가한 것을 고려하면 재생에너지가 견인했다는 것을 알 수 있다.
태양광 발전 생산량은 26.23% 증가했으며 미국 총 발전 점유율은 5%를 넘어 10월 말까지 5.05 %를 공급했다. 태양광 발전의 점유율은 2016년 3월에 처음으로 1%에 도달했다. 그 이후로 태양광의 월간 발전량은 거의 6배 증가했다. 10 월에만 미국의 태양광 발전량은 1년 전보다 31.68% 증가하여 다른 모든 에너지원을 훨씬 능가하는 성장률을 보였다. 풍력 발전은 16.86% 증가했으며 10개월 동안 총발전량의 9.8 %를 제공했다.
미국에서 재생 에너지는 석탄과 원자력을 각각 16.62%와 27.39% 능가했다. 그러나 천연가스는 총발전량의 39.4 %를 차지하며 계속 지배적인 입지를 유지하고 있다.
이런 추세라면 2023년에는 미국 전체 전기 생산량의 1/4이 재생에너지에서 나올 가능성이 있는 것으로 전망된다. 태양광과 풍력을 합하면 원자력과 석탄 발전을 능가할 가능성도 있다.
여기에 세계에서 네 번째로 큰 태양광 패널 제조업체인 중국의 JA Solar가 올해 3분기 가동을 목표로 미국에 2GW 용량의 첫 번째 공장을 건설하고 있으며 우리나라 한화솔루션의 큐셀도 북미 태양광 시장 공략을 위해 3조 2,000억 원을 투자해 서반구에서 가장 큰 태양 전지판 제조 공장인 조지아주 달튼 공장에서 2GW의 태양 전지판을 추가로 조립할 예정이다. 현재 연 생산 능력이 1.7GW인 모듈은 생산라인 추가 증설을 통해 총 8.4GW로 확대한다는 방침이다. 2022년 11월에는 퍼스트 솔라도 2025년까지 앨라배마에 네 번째 PV 태양광 모듈 공장을 개설하고 연간 3.5GW의 계획 용량을 열 것이라고 발표했다.
블룸버그 NEF에 따르면 미국은 현재 연간 4.5GW의 실리콘 패널 생산 능력을 보유하고 있다. 위 세 가지 프로젝트만으로도 미국의 현재 연간 태양광 생산 능력의 두 배 이상으로 증가한다.
노르웨이에 이어 독일 등 유럽 국가들 재생에너지 전략 가속화
독일은 2035년까지 전력수요 100%를 재생에너지로 충당하는 국가 RE100을 추진하고 있다. 독일은 2000년 처음 제정한 재생에너지법을 중심으로, 2010년 메르켈 정부의 에너지 전환정책, 2011년 후쿠시마 원전 사고 이후 발표한 에너지패키지, 새로운 부활절 패키지 등 에너지정책을 지속해 법제화해 왔다.
새로운 에너지법 개정안의 최대 목표는 재생에너지 확대를 통한 에너지 자립도 확보다. 재생에너지를 큰 폭으로 확대해 에너지 수입, 특히 천연가스 수입 의존도를 감소시키겠다는 것이다. 이를 위해 2030년까지 총 전력수요의 80%를 재생에너지로 충당하고 2035년부터 전체 전력수요를 재생에너지로 대체하는 것을 목표로 하는 법령을 개정했다.
2021년 기준 독일 총 전력 생산량 중 재생에너지 비율은 46.7%, 독일 전력 소비량 중 재생에너지원의 비중은 42%다.
우선 독일 정부는 풍력에너지 발전 중심의 재생에너지 생산 인프라 확대와 관련 규제 완화에 나서, 2030년까지 매년 10GW 규모 육상풍력 발전설비를 확보해 총 115GW의 육상풍력 발전설비를 갖출 계획이다. 해상풍력발전도 2030년까지 총 30GW 발전설비 확대 및 2045년 총 70GW의 해상풍력 발전설비 달성을 목표로 하고 있다. 태양광 발전설비의 경우 2030년까지 매년 22GW 규모로 확대해 총 215GW 규모의 태양광발전 인프라를 구축한다.
프랑스는 80대 이상 주차장에 태양광 발전 의무화
프랑스 상원이 최소 80대의 주차 공간이 있는 모든 주차장이 태양광 발전 시스템을 설치해야 한다는 법안도 시선을 끈다. 이는 프랑스 대통령 에마뉘엘 마크롱이 재생 에너지에 막대한 투자를 하겠다는 대규모 계획의 일환으로, 프랑스에서 생산되는 태양광 발전으로 생산하는 재생에너지 양을 10배로 늘리고 육상 풍력 발전 단지의 전력을 두 배로 늘리는 것을 목표로 하고 있다.
프랑스에서는 2023년 7월 1일부터 80~400대 규모의 소규모 주차장은 5년 동안 새로운 조치를 준수해야 한다. 400개 이상의 공간이 있는 주차장은 더 이른 시간에 규정을 준수해야 한다. 3년 이내에 새로운 조치를 준수해야 하며 주차장 표면적의 최소 절반에 태양광 패널을 설치해야 한다.
특히 상업 센터와 기차역 주변의 넓은 주차 공간을 대상으로 하는 이 계획은 최대 11GW를 생산할 수 있으며 이는 수백만 가구에 전력을 공급하는 원자로 10개에 해당한다고 밝혔다. 법안의 수정안에 따라 왜곡을 피하고자 역사적 또는 보호 구역의 주차장이나 무거운 물건을 운반하는 트럭의 주차장을 제외하는 규정이 마련되었다.
이 조치에는 가능한 경우 농경지뿐만 아니라 고속도로와 철도 옆에 있는 공터에 대규모 태양광 발전소를 건설하는 것이 포함된다.
프랑스의 국영 철도 서비스 SNCF는 또한 2025년까지 프랑스 전역의 156개 역에 약 19만 제곱미터의 태양광 패널을 설치하고 2030년까지 110만 제곱미터를 설치하여 에너지 소비를 25% 줄이는 것을 목표로 하고 있다.
정부는 또한 2050년까지 프랑스에 생 나자르 연안에 풍력 발전소를 건설하는 등 약 50개의 추가 풍력 발전소를 건설할 계획이다. 해상 풍력 발전소 건설 지연을 10~12년에서 6년으로, 대규모 태양광 발전소 건설 지연을 6년에서 3년으로 줄이기 위한 조치도 마련되어 있다.
지난 여름, 프랑스 정부는 환경 보호가 가장 큰 관심사인 1만 5,000명의 참가자가 참여한 대규모 공개 토론 후에 대서양 연안의 해상 풍력 발전 단지를 위한 2개의 구역을 확정했다.
첫 번째 풍력 발전소는 라로셀 해안에서 35km 이상 떨어진 오를레앙섬에 위치할 예정이며 용량은 약 1,000MW다. 두 번째 풍력 발전소는 바다에서 더 멀리 위치할 것으로 보이며 두 풍력 발전소가 함께 160만 명에게 충분한 전기를 생산하게 된다.
일본 도쿄는 새 주택에 태양 전지판 설치 의무화
일본 도쿄지방 의회가 2022년 12월 15일, 일본 수도의 대규모 주택 건설업자가 짓는 모든 새 주택에 2025년 4월부터 태양 전지판을 설치해야 한다고 판결한 것도 관심을 끌고 있다. 도쿄도는 4kW 패널 설치에 드는 초기 비용 98만 엔(7,200달러)을 전기 판매 수익에서 10년 이내에 충당할 수 있으며 보조금으로 6년까지 더 줄일 수 있다고 추정했다고 한다. 초기 비용에 대한 보조금은 주택 구매자의 부담을 줄이기 위해 임대 회사에도 제공될 것이라고 도청은 밝혔다고 한다. 일본 지방 자치 단체가 새 주택에 태양광을 의무화한 것은 이번이 처음이다.
일본은 재생 가능 에너지 발전 목표를 이전 22~24%에서 2030년까지 36~38%로 높였다. 재생 에너지는 2030년 일본 발전 믹스의 34.6 %를 차지할 것으로 예상되며 목표에는 미치지 못한다.
2020년 10월, 세계에서 다섯 번째로 큰 탄소 배출국인 일본은 2050년까지 순제로에 도달하겠다는 목표를 설정했다.
일본은 2030년까지 108GW의 태양광 용량을 온라인으로 확보하는 것을 목표로 하고 있으며, 이는 국가의 이전 목표보다 약 1.7 배, 현재 추가 속도보다 20기가 와트 더 높다. 2021년 7월에 설정된 새로운 목표는 일본이 2013년에 비해 2030년까지 온실가스 배출량을 46% 줄이겠다고 발표한 후 파리 협정에 따른 이전 약속을 강화한 후에 나온 것이다.
세계적인 흐름과 반대로 가는 한국의 재생에너지 정책
선진국으로 분류되는 나라 중 한국만이 당초 2030년 30.2%의 목표를 21.5%로 낮췄다. 한국의 풍력과 태양광 발전 비율은 2020년 기준 4.7%에 불과하다. 전체 발전량은 21.5TWh로 삼성전자가 같은 해 사용한 26.95TWh 에도 미치지 못한다.
이는 RE100이 세계화 되어가는 상황에서 수출 위주의 한국기업들에게는 위기로 작용할 수 있다. 국내 기업들도 지난해 삼성전자가 RE100에 가입한 것을 포함해 21개 업체가 참여하고 있다. 전 세계적으로는 2020년 7월 기준 376개 업체가 참여하고 있다.
RE100은 2050년까지 기업이 필요한 전력량의 100%를 ‘태양광•풍력’ 등 친환경 재생에너지로 조달하겠다는 자발적인 약속이다. ESG와 함께 21세기 기업 운영의 최우선 조건으로 등장해 있으며 이를 지키지 않으면 수출이 불가능한 상황에 부닥치게 된다.
당장에는 RE100 참여기업이 적은 것도 문제이지만 국내 재생에너지 비율이 낮아 결국은 조건이 좋은 국가로 생산시설을 옮겨야 하는 상황에 부닥칠 수 있다. 현대자동차가 공장을 건설하고 싶어도 재생 에너지로 생산한 전력 공급이 되지 않아 불가능한 상황이 된다는 얘기이다. 삼성전자의 반도체도 LG에너지솔루션의 배터리도 마찬가지이다. 한국을 떠 받들어왔던 주력산업이 백척간두에 서 있다는 지적이 나온 이유다.
이와 관련 정철균, 최종혁, 정혜원 공저의 ‘넷 제로 에너지 전쟁(2022년, 푸른 나무디자인 刊)’의 에너지 대전환의 흐름에 관한 내용 일부를 전재한다.
“제생에너지의 가장 중요한 축은 태양광과 풍력에너지의 전기 생산단가는 지난 10년간 가파르게 하락했다. 2020년 국제재생에너지기구(IRENA)에서 발간한 보고서에 따르면 태양광 플랜트의 MWh당 생산비는 68달러로 천연가스 열병합 발전의 44~68달러와 비슷한 수준이다. 2020년 미국에너지정보관리청(EIA)는 2025년부터 이 차이가 없어지거나 태양광과 육상 풍력발전의 단가가 오히려 더 낮아지게 되리라 전망했다.
지속 가능한 녹색 에너지가 더욱 저렴하게 공급된다면 에너지를 소비하는 모든 주체들에게 에너지 공급원을 결정하는 일은 매우 쉬운 일이다. 또한 재생에너지가 규모의 경제를 이루고 공급체인도 제대로 갖추면서 이전과는 다르게 재생에너지로의 에너지 패러다임 전환은 속도가 붙을 수 있을 것으로 보인다.
또 다른 변화는 넷제로의 시대가 도래했다는 점이다. 글로벌 기업들은 앞다투어 탄소중립을 선언하고, 모든 제품 생산 과정에서 기후변화에 미치는 영향을 제거하려 한다. 이는 전기를 포함해 기업이 사용하는 모든 에너지를 온실가스가 발생하지 않는 에너지로 대체한다는 것인데 이러한 움직임이 사회 전반으로 확산하며 에너지 생산자들은 변화하지 않을 수 없다. 각국의 2050년 넷제로 계획을 살펴보면 단순히 대체하는 수준을 넘어서 기존 에너지원에 강력한 세금과 벌금을 부과해 시장이 경제적으로 재생에너지를 선택하도록 만들겠다는 의지를 내비치고 있다.
에너지 생산단가도 낮아짐에 따라 가격경쟁력이 생기는 것만으로도 재생에너지는 시장에서 환영받을 수 있다. 여기에 정책적 지원과 넷제로란 시대적 요구, 재래 에너지원에 대한 페널티까지 더해진다면 에너지 패러다임의 전환은 지금부터 가속화될 수밖에 없다."
