넷제로 에너지 전쟁

넷제로 에너지 전쟁 - 2050년 탄소 중립을 현실화하는 에너지 대전환의 서막 그리고 새로운 기회들
정철균.최중혁.정혜원 지음 / 한즈미디어(한스미디어) / 2022년 7월

넷제로 에너지 전쟁

코로나 사태 이후 우크라이나 전쟁으로 에너지 수급문제로 여러 국가에서 큰 어려움을 겪고 있다. 고유가로 인해 또 다른 에너지 전쟁이 시작되었다. 책에서는 재생에너지는 다시 주목 받고 있으며 각 국가들의 에너지 정책 방향과 에너지 기업들의 활동도 기술혁신을 통해서 태양광, 풍력,원자력, 수소,ESS, 스마트그리드등을 준비하고 있다. 재생에너지 관련 산업들의 특징과 장•단점을 파악 할 수 있으며 그와 관련된 기업도 언급되어 있다.

에너지는 결국 효용과 비용의 싸움

20년이 지난 지금도 기존의 주요 에너지들이 세계 경제를 지지하고 있다. 풍력과 태양광이 괄목할 만한 성장을 이뤄내고 있지만, 언제 어떻게 에너지 패러다임이 기존의 석유·가스에너지에서 재생에너지로 전환되는지에 대한 청사진은 분명하지 않다. 에너지 소비 구조가 더디게 변화하게 되는 가장 근본적인 이유는 에너지가 돈과 매우 밀접하게 움직이기 때문이다. 품질이 동일한 전기에너지를 소비하는 최종 사용자에게 가격이 20% 비싼 재생에너지원 발생 전기를 선택하라고 한다면 시장에서 외면받을 수밖에 없다.

파리협정은 선진국과 개도국 모두 협력하여 탄소 감축과 노력에 참여하는 보편적이고 포괄적인 체계다. 기존 교토의정서는 주로 선진국에 집중하며 온실가스 배출량에만 집중한 반면 파리협정은 감축을 넘어서 적응, 투자,기술 등 다양한 분야를 포괄한다. 또한 파리 협정은 목표 온도를 설정했다는 데 의미를 가진다. 파리 협정 제2조는 지구 평균 온도 상승을 2℃보다 휠씬 아래로 유지해야 하고, 1.5℃까지 제한하도록 노력해야 한다고 규정했다.

수송부분 에너지 전환은 가속화

시장의 변화는 전기차의 경제성과 맞물려 돌아간다. 현 시점에서 내연기관 자동차에 비해 다소 비싼 가격인 전기차가 더욱 경제적인 선택일 때 시장의 변화는 가속될 것이다. 다만 전기차 시대가 와도 결국 재생에너지를 통한 전기 공급이 이뤄지지 않는다면 탄소 배출 감소란 궁극적인 목표에 이르지 못한다. 전기차를 이용하기 위해 석유, 가스를 이용해 전기를 만들면 효율은 직접 사용하는 것보다 못하다.

“모르는 천사보다 아는 악마가 낫다”란 말은 에너지 업계에서 오래 이어져 내려온 격언이다. 생산과 공급이 불안정하고 불확실한 청정에너지보다 환경적으로 깨끗하지는 않지만 컨트롤이 가능하고 예측 가능한 에너지가 안정적인 계획과 관리에 용이하다는 것이다. 에너지는 국가와 사회에 가장 기초가 되는 인프라이다. 때문에 가장 중요한 가치는 공급 안정성이다.

에너지 대전환이란 방향성엔 의심의 여지가 없다. 재생에너지 비중이 올라갈 것이고 이를 준비하기 위한 투자가 확대되고 기술적 혁신이 이루어질 것이다. 다만 그 전환은 사용자가 받아들일 수 있는 속도로 안정적인 공급을 바탕으로 이루어져야 한다고 전문가들은 지적하고 있다.

거대 석유 기업들이 탈탄소 전략과 함께 전통적인 석유 사업 외에 다양한 친환경 사업과 재생에너지원으로 투자를 전환하고 있다는 사실을 주목해야 한다.

미래는 태양광에 있다

태양광에 대한 수요는 지속적으로 증가하고 있다. 2022년 이후에도 매년 꾸준히 14%에서 22%까지 태양광에 대한 수요가 증가할 것이라 밝혔다. 태양광에너지를 선택하는 가장 큰 이유로는 친환경과 설비 운용의 용이성이 꼽힌다. 태양광에너지는 태양광을 연료로 이용하는 친환경 에너지로서 연료가 무한하며, 운송과 저장에 대한 걱정이 없다. 반면 태양에너지는 발전량이 일정치 않다는 것과 공간의 제약이 크다는 단점이 있다.

풍력의 미래는 바다에 있다

에너지 업계에서는 한국의 해상 풍력이 경제성을 가질 수 있는 에너지원으로 유망할 것으로 판단하고 있으며, 2030년까지 총12GW의 해상 풍력단지 건설을 계획하고 있다. 해상 풍력 프로젝트에서 높은 잠재력을 가지고 있는 것이 바로 부유식 해상 풍력발전이다.

왜 재생에너지엔 배터리인가

전기의 여러 특성 중 주목해야 할 점은 저장이 어렵다는 점이다. ESS는 생산된 전력을 저장했다가 전력이 필요한 시기에 공급해 에너지 효율을 높이는 시스템이다. ESS를 활용하면 전력 요금이 크게 절감되며 에너지 이용 효율을 극대화할 수 있다. 재생에너지 발전원 중에 현재 가장 많이 사용되는 것은 태양광과 풍력이다. 그중 풍력은 설치 이용률이 높고 면적을 많이 필요로 하지 않기 때문에 높은 성장을 기록하고 있는 반면, 바람이 일괄적으로 불지 않아 전력의 생산이 불규칙적인 단점이 있다. 마찬가지로 태양광도 일조량이 날씨에 따라 일정하지 않은 점이 한계다. 하지만 ESS가 함께 설치되면 재생에너지 발전의 전력 생산 불균형 조절이 가능하다. 또한 ESS는 날씨에 따라 과잉 발전 또는 과소 발전하는 덕커브현상을 완화할 수 있다.

에너지 대전환의 길에 원자력에너지는 필요할까?

유렵연합 집행위의 최종 결정은 탄소 중립 목표를 달성하기 위해서, 또 재생에너지로 가는 전환 과정에서 원자력발전의 역할은 필수불가결하다는 것이다. 이 결정은 원자력발전이 친환경에너지로 이에 대한 투자를 기후 변화에 대응하는 녹색 투자로 분류한다는 점에서 시사하는 바가 매우 크다. 경제적 에너지 대전환이 화두가 되고 있는 시점에서 재생에너지 자원이 부족한 나라의 넷제로 플랜에 원자력발전이 비용 효율적이란 것은 에너지 업계의 공통된 시각이다.