[특별기획]기후변화 맞설 탄소중립 시대 온다(3)탈화석 에너지 대안은 신·재생에너지

정부 '5차 신재생에너지 계획' 등 마련
2034년 석탄발전 비중 15%로 낮추고
신재생에너지 비중 25.8%로 늘어날 듯
이산화탄소 배출량 6900만톤 감축 기대

2050년 탄소중립을 실현하기 위해 에너지 분야는 가장 많은 변화가 필요하다. 특히 전력·열생산 부문 온실가스 배출량은 2018년 기준 총 배출량의 40.7%로 가장 높은 비중을 차지했다. 발전원 가운데 비중이 40%를 차지하는 석탄은 온실가스 배출 비중도 27.9%로 가장 높다. 우리나라는 '2050 탄소중립'을 선언하면서 화석연료 감축을 위한 노력을 가속화하고 있다. 이는 전력의 많은 비중을 책임지던 석탄과 석유 등 화석연료 발전이 점차 사라짐을 예고한다. 다만 국민이 생활을 영위하고 산업이 경쟁력을 유지하기 위해 필요한 전력을 안정적으로 공급할 대안이 마련되지 않으면 '탄소중립'은 구호에 그칠 수밖에 없다.

◇석탄 대체할 재생에너지 속도는

정부는 지난해 말 '9차 전력수급계획'과 '5차 신재생에너지 기본계획' 등을 내놓으면서 에너지 전환에 속도를 내고 있다.

지난 2019년 기준 신재생에너지는 발전량 기준 9.8%로 목표인 9.4% 대비 0.4%포인트(P) 초과 달성했다. 신재생에너지는 지난 2014년 발전량의 4.9% 대비 두 배가량 확대됐다.

대규모 태양광과 풍력단지가 잇따라 조성되면서 재생에너지 설비 구축에 힘이 실린 덕택이다.

또 정부가 제시한 기본계획에 따르면 2034년 석탄 발전 비중은 전체 전력 구성의 35.8%에서 15.0%까지 낮아진다. 절반 이하로 석탄 비중을 줄이겠다는 것이다. 반면에 신재생에너지 발전량 기준 비중은 25.8%(84.4GW)에 이른다.

정부가 공격적으로 신재생에너지 발전량 비중을 늘리려는 이유는 온실가스 감축이 1차 목표다. 정부는 태양광·풍력 등 온실가스 배출 없는 재생에너지 비중을 늘려 2034년까지 6900만톤 이산화탄소(CO₂)를 감축할 계획이다. 이는 지난 2017년 감축량 1460만톤 대비 4.7배가 늘어난 규모다. 다만 주요국에 비해선 아직 우리나라 재생에너지 비중은 여전히 낮다. 2019년 기준 경제개발협력기구(OECD) 36개국 중 1차 에너지 기준 재생에너지 비중은 2.4%로 최하위 수준이다. 발전량 비중으로도 5%에 그쳐 35위 수준이다.

친환경 에너지이자 에너지 저장수단으로 재생에너지를 보완할 수 있는 수소·수열·바이오가스 등 에너지 정책이 미흡한 상황이다.

◇신재생에너지 보급 확산 추진

정부는 5차 신재생에너지 기본계획을 수립하면서 △참여주체 및 입지 다변화 △보급확산을 위한 인허가 규제 개선 △신재생에너지 민간 공공투자 활성화 등을 추진한다는 방침이다.

참여주체 다변화의 대표적인 사례는 수상태양광이다. 환경부와 한국수자원공사는 3년간 합천, 군위, 충주, 소양강, 임하 등 5개 댐에서 147.4㎿규모에 이르는 8개 수상태양광사업을 전개한다.

이 가운데 지난해 8월에 착공해 올해 12월 준공 예정인 합천댐 수상태양광 사업은 40㎿ 발전을 책임지는 대규모 수상 태양광으로 지역주민 투자 참여형으로 이뤄진다. 공사비 835억원 가운데 일부를 지역주민이 투자에 참여한다. 투자 주민은 향후 20년간 투자금 대비 최대 4∼10%의 고정수익을 받을 수 있도록 설계됐다. 댐 주변지역 주민의 수용성을 높이고 지역과 상생할 수 있는 '주민참여형' 사업의 본보기로 추진된다.

환경부는 댐 내 수상태양광을 통해 2030년까지 2.1GW 청정에너지를 공급할 계획이다. 이를 통해 92만 가구에 공급할 2745GWh 전력 생산과 128만톤 온실가스 감축을 목표로 내걸었다.

환경부는 수상태양광 확산 외에도 효율적인 전력 생산을 위해 풍력 분야 전담조직까지 마련했다. 유역(지방)환경청에서 수행 중인 풍력발전에 대한 환경영향평가 협의 업무를 환경부 내의 전담조직으로 일원화한다. 이를 위해 그간 유역(지방)환경청장에게 위임한 환경부 장관의 환경영향평가 협의 권한을 풍력발전 사업에 한해 다시 환경부 장관이 직접 수행하는 '환경영향평가법 시행령' 개정을 추진한다. 전담조직은 풍력사업 구상부터 입지 적합성까지 단계를 진단하기 위한 '풍력 환경입지컨설팅센터'를 운영 중이다. 해상풍력에 대해서도 입지를 분석한 해상풍력 환경영향 위험지도를 올해 상반기 중으로 구축한다.

◇신에너지로 재생에너지 불확실성 보완해야

미래 전력의 안정적 공급을 위해선 태양광·풍력 등 불확실한 전원으로서 재생에너지를 보완할 신에너지 확산도 필요하는 지적도 있다. 신에너지는 수소, 수열, 바이오가스 등 안정적인 전력을 공급하는 에너지다.

정부는 풍력과 태양광 등을 활용한 그린수소 양산, 고효율 고온 수전해 기술 개발 등을 추진할 계획이다. 또 중대형 추출수소 기술을 상용화해 2030년까지 수소가격을 ㎏당 4000원까지 낮추기로 했다. 물줄기를 활용한 수열 사업도 본격화된다. 강원도 춘천에 수열클러스터를 조성하고 물의 온도차를 활용한 수열기술을 적용할 방침이다. 이밖에 가스터빈을 수소터빈으로 교체하고 바이오가스를 활용한 에너지기술도 개발·확산시키고 있다. 이를 통해 간헐적이고 불안정한 재생에너지를 보완해 전력 안정성을 꾀할 계획이다.

임재규 에너지경제연구원 선임연구위원은 “태양광·풍력 등 재생에너지는 온실가스 감축에 효과적이지만 안정적인 전원공급원으로는 한계가 있다”면서 “이를 보완할 다양한 신에너지 기술이 확보돼야 한다”고 말했다.

임 연구위원은 이어 “미국, 일본, 영국, EU 등도 탄소중립을 추진하는 과정에서도 안정적 전원공급을 위한 암모니아, 수소, 원전 등 다양한 대책을 연구 중”이라며 “우리도 동북아 슈퍼그리드를 통한 계통섬 탈출, 탄소포집(CCUS), 수소, 바이오가스 등 다양하고 안정적인 전력원 확보방안을 찾아야 한다”고 강조했다.

이경민기자 kmlee@etnews.com