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[김해창 교수의 에너지전환 이야기] <49>재생가능에너지 잠재력은 얼마나 될까? 에너지전환은 정치적 의지의 문제

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  •  |  입력 : 2018-06-26 10:17:40
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태양광 패널
“전 세계적으로 100% 재생가능한 전력이 기존 시스템보다 실현 가능하고 비용면에서 효과적이다. 100% 재생가능에너지로의 글로벌 전환은 장기비전이 아니라 이미 실체적인 현실이다.”

2017년 11월 8일 독일 본(Bonn)에서 유엔기후변화총회 COP23의 일환인 ‘그레스(GRESS: Global Renewable Energy Solutions Showcase)’ 행사에서 나온 말이다.

이날 발표된 새로운 연구 결과는 다음과 같다. ‘재생가능에너지에 기초한 세계 전력시스템은 일년 내내 매 시간마다 가능하며 화석연료와 원자력에너지를 기본으로 하는 기존 시스템보다 비용 효율적이다. 저장력을 포함한 기존의 재생가능에너지 잠재력과 기술은 2050년까지 전 세계 전력수요를 충당하기에 충분하고 안정적인 전력을 생산할 수 있다. 2050년에 재생가능에너지 100%에 대한 세계 평균 총 발전비용(LCOE)은 2015년 70유로/MWh에 비해 52유로/MWh로 줄어들 것이다. 2050년까지 전력시스템을 완전히 탈탄소화할 수 있는 것은 현재 가능한 기술을 기반으로 한 시스템보다 낮은 시스템 비용으로 가능하다. 에너지전환은 더 이상 기술적 타당성이나 경제적 타산성에 대한 문제가 아니라 정치적 의지의 문제이다.’

LUT의 태양경제학 교수이나 EWG 과학위원회 위원장인 크리스천 브레이어(Christian Breyer) 교수의 말이다.

   
수력발전

세계적인 에너지 전문가인 한스 조제프 펠 EWG(Energy Watch Group) 대표는 “1달러도 더 화석이나 원자력 생산에 투자 할 이유가 없다. 재생가능에너지는 비용 효율적인 전원 공급을 제공한다. 석탄, 원자력, 가스 및 석유의 추가 확장을 위한 모든 계획은 중단돼야 한다. 재생가능에너지와 저장 및 그리드에 필요한 인프라에 더 많은 투자가 필요할 때이다”라고 강조한다.

풍력에너지는 2030년까지 32%로 증가하고, 2030년 이후에는 태양광발전이 더욱 경쟁력을 갖게 될 것이며, 태양광 공급 점유율은 2030년 37%에서 2050년에는 약 69%로 증가할 것이라는 것이다(http://energywatchgroup.org).

이처럼 재생가능에너지는 반영구적으로 이용가능하며 막대한 자원량이 존재한다. 기술적으로 이용가능한 양은 적어도 지금 세계 에너지수요의 약 20배로 2100년 시점에 예측되는 에너지수요와 비교해도 몇 배 이상 큰 자원량이라고 한다.

World Energy Assessment(2000)에 따르면 전 세계의 재생가능에너지의 자원량은 <표 1>과 같다.



재생에너지는 2008년 현재 전 세계의 최종에너지소비량의 약 19%를 차지하고 있고, 발전분야에서는 18%를 재생가능에너지가 차지하고 있다. 그 대부분이 수력이고, 그밖에 풍력·태양광·지열 등은 전부 합쳐 약 3%였다. 근년에는 풍력발전 등 대규모 수력발전 이외의 재생에너지 이용이 늘어나고 있다. 2006년에는 발전량 베이스로 6%였던 것이 2010년에는 30%(설비용량 베이스로는 34%)에 이르고 있다. 특히 풍력발전은 2010년에는 세계의 풍력수요량의 2.3%, 2020년에는 4.5~11.5%에 이를 것으로 전망되고 있다.

EU는 2008년 12월, 2020년까지 1차 에너지에서 차지하는 재생에너지의 비율을 20%로 하는 포괄적인 지구온난화대책법안을 가결했다. 미국에서는 2008년 5월에 에너지부가 2030년까지 총수요의 20%를 풍력발전으로 공급가능하다는 전망을 내놓았을 정도로 풍력발전의 도입이 급속히 진전되고 있다. 또한 2008년 6월에는 2025년까지 태양광발전과 태양열발전으로 전력의 10%를 메울 가능성이 있다고 보았다.

   
풍력발전
그러면 우리나라의 신재생에너지자원 잠재량은 어느 정도 될까? 우리나라 신재생에너지의 발전잠재량은 연간 1만2220테라와트시(TWh)로 연간 전력사용량의 약 22배에 이르는 것으로 나타났다. 한국에너지기술연구원 신재생에너지자원센터가 발행하는 ‘신재생에너지백서(2016년판)’에 집계된 우리나라 신재생에너지의 연간 발전잠재량은 1만2220테라와트시(TWh)에 달한다. 기술적으로 가능한 양만을 산정했을 때 이 정도라는 것이다. 이같은 잠재량은 ▷태양광 ▷육상·해상풍력 ▷수력 ▷바이오 ▷지열 ▷폐기물 ▷조류·조력 등 해양 에너지 잠재량을 정밀 집계해 산출했다.

기술적인 부분을 반영한 게 특징인데 일례로 태양광의 경우 현재 기술적으로 가능한 효율이 16.00%라는 점을 잠재량 산정에 반영했다. 이는 한국전력의 2015년 한국전력통계 자료를 보면 산업용과 주택용 등을 포함해 한해동안 국가에서 소비한 전체 전력량은 545.529TWh이었다. 이를 토대로 한다면 신재생에너지만 사용해도 한해 사용량의 22.4배를 생산할 수 있다는 얘기다. 그나마 이는 기술적인 잠재량만을 산출한 것으로, 이론적으로 가능한 발전잠재량의 5% 수준에 불과하다는 것이다.

더욱이 천리안 위성으로 측정한 일조량 등을 기반으로 한 이론적인 신재생에너지 발전량은 연간 24만6766THh까지도 가능한데 규제 등의 지리적 요건을 고려하고 기술적인 부분을 감안하면 실제로 얻어낼 수 있는 발전량은 이 정도라는 것이다.

물론 이처럼 잠재량은 충분하지만 실제 적용까지는 갈 길이 멀다. 산업통상자원부에 따르면 2015년 국내 에너지 총량 가운데 신재생에너지 비율은 6.76% 정도에 불과한 것으로 나타났다(뉴스1, 2016.9.23).

우리나라 신재생에너지의 연간 발전잠재량은 <표 2>와 같다.

   
출처: 한국에너지기술연구원 신재생에너지백서(2016년판), http://news1.kr 재인용
그런데 정말 문제는 미래를 보는 눈이다. 우리는 너무 과거, 현재에 매몰돼 있는 것 아닐까? 최근 한수원 이사회의 월성1호기 폐쇄 및 영덕 삼척 신규 원전 건설 계획 사업 중지 결정에 대해 한수원 노조를 비롯해 원전업계의 대응을 보면 안타깝다는 생각이 든다. 객관적으로 안전성과 경제성을 분석해야 할 때 월성1호기는 오로지 수명연장을 위해 원안위 허가를 받기 전에 무려 7000억 원을 투입해 압력관 등 주요설비를 교체해 여론의 비난을 받았으며 그 뒤 갖은 고장에다 경주대지진 이후 안전기준 강화에 따른 운전정지로 결국 40% 이하의 가동률에 머무는 ‘적자 원전’ ‘애물단지 원전’으로 변해버렸다. 그래서 지난 대선 때 국민들이 문재인 후보의 월성1호기 폐쇄 등 탈원전에너지전환공약에 손을 들어준 것 아닐까? 낡아서 폐차를 하거나 정비수리에 들어가야 할 고물택시를 그냥 끌고나가 영업을 했더라면 흑자를 냈을 것이라는 식으로 생각한다면 승객이라고 할 국민의 입장에서 보면 씁쓸하기까지 하다.

세계는 이미 탈원전에너지전환이 대세이다. 그런데 집단이익에 집착해서 이러한 흐름을 놓치는 우를 범해선 안 될 것 같다. 지금이야말로 ‘에너지쇄국에서 에너지개항’으로 가야 할 때이다. ‘에너지전환은 더 이상 기술적 타당성이나 경제적 타산성에 대한 문제가 아니라 정치적 의지의 문제’라는 말이 요즘처럼 강하게 가슴에 다가온 적이 없다. 김해창 경성대 환경공학과 교수


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