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[송승호 교수님 기고] 에너지 안보를 위해서도 재생에너지
- 관리자
- 2022-03-07
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[칼럼] 에너지 안보를 위해서도 재생에너지
[이투뉴스 칼럼 / 송승호] 러시아의 우크라이나 침공으로 에너지 가격이 폭등하고 있는 이 시기에 에너지 안보 측면에서도 재생에너지 확대가 중요하다는 점을 강조하고 싶다.
에너지의 해외 의존도가 95%에 달하는 우리나라의 연간 에너지 수입 비용이 약 1267억달러(154조원)이고 국내총생산 GDP의 약 7.7%가 넘는다. 만일 국제유가가 20% 오른다면 혹은 공급 중단 등의 위기가 발생한다면 그야말로 국가 경제에 막대한 악영향을 미치게 될 것이다.
우리나라는 석탄 발전에 약 37%, 그리고 가스 발전에 약 20% 내외를 의존하고 있어서 화석연료 의존도가 매우 높은 나라이고 지속적으로 대량의 연료를 수입에 의존하고 있기 때문이다.
한편 재생에너지 발전은 우리나라의 바람과 햇볕을 활용한 발전이므로 깨끗함에 더해 연료비 걱정이 없는 발전이다. 그런데 우리나라의 재생에너지는 전체 전력생산의 불과 6.4%를 담당하고 있으며 OECD 국가 중 최저 수준이고 전세계 평균값인 27%의 4분의 1수준에 불과하다. 아직 너무나 부족하고 뒤떨어진 수준이다. 탄소 배출을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 연료 수입 비용을 절감하고 에너지 안보를 강화하기 위해서도 재생에너지 발전 비중을 훨씬 늘려야 한다.
에너지 안보 측면에서 보면 원자력도 큰 역할을 해 오고 있다는 것을 인정한다. 하지만 원자력은 이미 전체 발전량의 29%를 감당하고 있으며 2024년까지 4기 5.6GW가 추가로 완공될 예정이므로 기저 발전기의 특성상, 그리고 핵폐기물 처리 문제 때문에 더 이상 늘리기 어렵다고 본다.
유럽 국가들의 재생에너지 발전비율을 국가별로 살펴보면 영국 43%, 독일 45%, 스페인 41%, 프랑스 25%, 덴마크 78% 등 유럽 평균 40% 가 넘는다. 이정도 되면 러시아산 천연가스 의존도를 최대한 낮추기 위한 전략을 써 볼만하다. 실제로 독일은 천연가스 수요의 약 35%를 러시아에 의존하고 있으나 이번 사태를 맞아 새로운 러시아산 가스관의 사용을 중지시켰고 오히려 우크라이나에 무기를 공급하기로 결정했다. 어렵고 힘들겠지만 올바른 길을 가겠다고 자신 있게 일어난 것이다. 2030년까지 독일의 재생에너지 발전 비율 목표는 65%이다.
탄소 배출량 감소뿐만 아니라 에너지 안보의 측면에서도 우리나라는 재생에너지 발전량 비중을 최대한 빠르게 높여서 그만큼 석탄 및 가스 의존도를 낮춰야 한다. 여기서 석탄 및 가스의 사용량을 줄인다는 것은 그만큼 재생에너지 발전이 늘어남에 따라 화석연료 발전소의 출력을 낮추어 운전하여야 한다는 것이다. 많은 이들은 재생에너지 발전 출력이 간헐적이기 때문에 재생에너지 발전 비율을 늘릴 수 없다고 한다. 심지어 재생에너지 발전기 출력이 나오지 않을 경우를 대비하여 동일 용량의 ESS(에너지 저장장치)를 구축해야 한다는 사람도 있다. 그것이 아니고 재생에너지 발전 비율이 일정 수준 이하에서는 화력 발전 출력을 조정하고 양수 발전을 이용하는 등의 대책을 수립하여 재생에너지 변동성이 있더라도 전력 계통을 안정적으로 운영할 수 있다. 여기서 일정 수준이란 국가마다 다르겠지만 가까운 섬나라 일본의 경우에도 이미 20%의 재생에너지 발전 비율을 달성했다. 이와 같이 전 세계의 전력 계통 운영 주체들은 어떻게 하면 비용 효율적으로, 얼마나 높은 비중의 재생에너지 발전 비율 목표를 달성하면서도 전력 계통을 안정적으로 운영할 것인가에 핵심 역량을 집중하고 있다.
수급의 관점에서 보면 우리나라는 이미 전통적인 발전(화력과 원자력)으로 전체 국민이 충분히 사용할 수 있는 발전 설비 용량을 갖추고 있다. 게다가 현재 건설 중인 원전 4기와 석탄 발전 4기 합치면 2024년까지 9.8GW 규모의 발전설비가 신규로 투입될 예정이다. 다시 말해 현재 수준의 전력 수요라면 2030년까지 재생에너지 발전에 의존하지 않고도 전력 수급이 가능할 정도로 예비율이 높기 때문에 지금이 재생에너지 보급 용량을 대폭 늘리면서 계통 안정 운영 기술을 확보할 수 있는 좋은 기회다.
재생에너지 비율이 더욱 높아지면 높아질수록 점점 고도화된 전력계통 구성 및 운영기술을 확보해야 하는데 이것이 잘 준비되어 있지 않다. 2030년 이후에 화석연료 발전소가 점차 줄어드는 상황에 대비해 기존 발전기는 최소한으로 운전하면서 변동성 재생에너지를 최대한으로 수용하도록 전력계통을 구성하고 운영할 수 있는 기술 확보에 집중해야 한다. 재생에너지 확대 속도에 뒤처지지 않는 전력 계통의 혁신적인 보강이 필요하며, 오히려 앞선 계획이 준비되어야 한다. 우리가 왜 재생에너지 발전 개발에 늦었는지 되돌아보고 고칠 것을 고쳐야 한다. 또한 앞으로 다가오는 재생에너지 중심의 에너지 시스템을 설계하고 운영할 전력 전문 인력이 부족하고 특히 의지와 실력을 갖춘 젊은 인재들이 체계적으로 육성돼야 한다. 누가 대통령이 되더라도 재생에너지는 가야 한다.
