"석탄발전 줄었지만...재생에너지 자리 여전히 좁아"
중국과 인도의 석탄발전이 52년 만에 함께 감소했다. 재생에너지가 늘면서 석탄화력을 대체했기 때문이다. 한국 역시 석탄발전은 줄였지만 그 자리를 LNG와 원전이 메웠다. 이를 두고 전문가들은 "현재 전력계통 구조상 재생에너지가 들어올 틈이 없다"고 지적했다.
중국·인도, 52년 만 석탄 동시 감소…시스템 유연화가 열쇠
기후 전문 매체 카본브리프는 핀란드 싱크탱크 에너지청정대기연구센터(CREA) 분석을 인용해 "중국의 2025년 석탄발전량은 전년 대비 58TWh(테라와트시) 감소했고 인도는 57TWh 줄었다"고 보도했다. 두 나라가 같은 해에 석탄발전을 동시에 감축한 것은 1973년 오일쇼크 이후 52년 만이다. 당시에는 전력 수요 자체가 위축됐지만 이번에는 두 나라 모두 기록적인 재생에너지 설비 확충으로 석탄발전 의존도를 낮췄다는 분석이다.
특히 주목할 점은 중국의 석탄발전 유연화 전략이다. 석광훈 에너지전환포럼 전문위원은 "중국은 석탄발전기를 재생에너지 공급량에 따라 실시간으로 조절한다"며 "공급 과잉 시에는 정격출력의 20% 정도까지 낮추고, 부족할 때는 최대출력으로 늘린다"고 설명했다. 석 위원의 설명에 따르면 중국은 지난해 석탄발전 설비를 70GW나 추가로 건설했지만 발전량은 오히려 4~5% 감소했다. 석탄발전소를 백업 전원으로 전환하고 있는 셈이다.
이는 단순히 석탄을 줄이는 것을 넘어 전력 시스템 자체를 재생에너지 중심으로 재편하고 있음을 보여준다. CREA는 "2015년부터 2024년까지 글로벌 이산화탄소 배출 증가의 93%가 중국과 인도 전력 부문에서 발생했다"며 "두 나라의 석탄발전 감소는 글로벌 배출 정점을 앞당길 수 있다"고 평가했다.
한국 "재생에너지 들어올 수 있는 구조 아니다"
더 근본적인 문제는 한국 전력 시스템의 경직성이다. 석광훈 위원은 "중국은 석탄발전 최저 출력을 30%까지 낮췄다. 우리나라는 최저가 70~80% 수준"이라며 "원전도 80% 정도로 둘 다 경직성이 너무 크다"고 말했다. 중국 석탄발전소는 필요에 따라 출력을 20%까지 낮출 수 있지만 한국은 아무리 낮춰도 70~80%는 계속 돌려야 한다는 뜻이다. 재생에너지 발전소가 많아져도 기존 발전소 출력을 충분히 줄일 수 없으면 전력 과잉이 발생해 재생에너지 발전을 멈춰야 한다.
석광훈 위원은 "석탄과 원전을 합치면 발전 비중이 50~60%가 되는데, 이 상태에서는 재생에너지가 들어오지 못한다"며 "석탄발전과 원전 등 경직성 전원을 줄이거나 출력을 줄여야 한다. 출력을 줄이지 못하면 설비를 줄여야 한다"고 강조했다.
이 문제에 더해 한국은 재생에너지가 물리적으로도 들어올 수 없는 '계통포화' 문제에 직면했다. 기후솔루션이 9일 발표한 보고서에 따르면 2024년 5월 전국 205개 변전소가 '계통관리변전소'로 지정됐다. 이는 해당 변전소에 더 이상 신규 재생에너지 발전기를 연결할 수 없다는 의미다. 특히 호남 지역은 전 변전소가 2031년 12월까지 신규 접속이 제한됐다.
재생에너지 발전기의 99%는 10MW 미만 소규모 시설로, 대규모 발전소를 연결하는 송전망이 아닌 지역 단위 배전선로에 접속한다. 태양광·풍력처럼 날씨 영향을 받아 출력이 급변하는 전원을 안정적으로 수용하려면 배전선로 용량을 늘리고 실시간 제어 시스템을 갖춰야 하지만 정부는 배전계통 유연성 확보 대책 없이 송전망 확충만 얘기하고 있다.
송전망 확충도 늦어지고 있다. 박정 의원(더불어민주당)이 한전으로부터 지난해 10월 제출받은 자료에 따르면 11차 전력수급기본계획(전기본)에 포함된 송변전설비 54건 중 55%가 건설 지연 중이다. 동해안수도권 송전선은 당초 2019년 준공 예정이었으나 7년 이상 지연되고 있다.
이런 상황에서도 한국은 석탄발전소를 LNG로 전환하는 계획을 추진 중이다. 11차 전기본에 따르면 2024년부터 2036년까지 노후 석탄발전소 28기(14.1GW)를 LNG로 전환하고, 2037년부터 2038년까지는 12기(6.8GW)를 무탄소 전원으로 바꿀 예정이다.
중국과 인도도 완벽한 에너지 전환을 이뤄낸 건 아니다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 중국의 가스발전은 2025~2026년 연평균 3.6% 증가할 전망이다. 원자력 발전량도 2024년 450.85TWh로 전년 대비 증가했다. 다만 2024년 중국의 신규 재생에너지 설비(태양광 277GW+풍력 79GW)는 원전 11GW의 33배에 달했다.
인도도 원자력 발전량이 14% 증가했고, 2035년까지 석탄발전소를 23% 더 짓겠다는 계획을 유지하고 있다. 다만 인도 가스발전 이용률은 14.47%에 불과하고, 겨울철(11월~3월)에는 10% 이하로 떨어진다. 에너지경제금융분석연구소(IEEFA)는 "인도에서 LNG는 석탄과 재생에너지 사이의 '과도기 연료(bridge fuel)' 역할을 하지 못하고 있다"며, 가스발전 비중이 지난 15년간 13%에서 2%로 급락한 반면 재생에너지는 12%로 성장했다고 분석했다.