에너지 전환을 위해 어떤 혁신이 필요할까?

깨끗하고 안전한 쪽으로

독일에서는 에너지 전환의 가치를 3D(Decarbonization, Decentralization, Digitalization)로 제시하고 있습니다. 이는 온실가스 주범인 석탄 사용을 줄이는 ‘탈탄소화’, 중앙집중형 에너지 시스템을 지역으로 분산하는 ‘분산화’, 그리고 에너지 효율 개선과 재생에너지 간헐성 등에 대비한 정확한 예측과 관리를 위한 ‘디지털화’라고 생각해볼 수 있습니다.

우리나라도 2017년 10월 ‘에너지 전환 로드맵’을 수립하고 ‘깨끗하고 안전한 에너지’로의 전환을 중장기적인 비전을 갖고 추진하고 있습니다.

우리의 에너지 전환 추진 방향은 OECD 선진국들이 추진하고 있는 방향과 유사한데, 에너지 공급·소비·전달 측면에서의 혁신을 추진하는 것이죠. 2020년 7월에는 한국형 뉴딜 정책의 일환으로 ‘그린 뉴딜’ 종합 계획을 발표하여 에너지 전환을 더욱 가속화하면서 이를 통해 산업을 육성하고 일자리를 창출하는 데 박차를 가하고 있습니다.

 

석탄발전 감축/재생에너지 비중 확대

국가 온실가스 감축을 위해서는 좀 더 과감한 석탄발전 감축과 재생에너지 비중 확대가 중요합니다. 정부가 2020년 하반기에 발표한 ‘9차 전력 수급계획’에 따르면, 석탄발전 설비의 비중은 2019년 29.5%에서 2034년 15%까지 떨어지고, 재생에너지 설비 비중은 2019년 12%에서 2034년 38.5%까지 확대될 것으로 전망됩니다. 기존 에너지 산업은 전력 공급의 차원에서 석탄·LNG 등 화력발전과 원자력발전의 발전사나 부품업체를 의미했습니다. 이제는 태양광·풍력 등 재생에너지와 수소·연료 전지 등 신에너지, 그리고 에너지 저장장치인 ESS 산업 등 새로운 에너지 산업이 등장하고 있습니다.

태양광의 경우, 이미 2019년에는 세계 9위를 차지할 만큼 산업이 크게 성장했으며, 태양광·풍력 등 재생에너지 전체 산업의 규모와 종사자 수에서는 이미 원자력의 규모를 초과하고 있습니다.

신에너지인 수소의 경우도 수소차와 연료전지를 필두로 하여 지속 성장 중으로, 우리나라는 2019년 수소차 보급 세계 1위를 달성하고, 2020년 7월에는 세계 최초로 부생수소 연료전지발전소를 개소하는 등의 성과를 거두고 있습니다.

에너지 저장장치인 수소 ESS의 경우는 재생에너지의 간헐성·변동성에 대응하기 위한 필수적인 장치입니다. 재생에너지 출력 변동을 경감하거나 피크 감축을 통해 전기요금을 절약하고 송배전망 투자를 대체할 수 있는 주요한 역할을 담당하고 있어, 재생에너지 비율이 확대될수록 더욱 그 중요성이 커질 것입니다.

 

에너지 효율 향상

수요 측면에서는 에너지 효율을 향상하여 같은 수준의 효용을 얻으면서도 에너지를 적게 사용할 수 있어야 합니다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 ‘에너지 효율 향상’은 재생에너지나 탄소 포집·활용 및 저장(CCUS) 기술보다 온실가스 기여도가 높은, 가장 친환경적이고 경제적인 에너지원입니다.

지금은 코로나19로 인한 경기침체로 경제성장과 전력 소비가 모두 감소하는 추세이지만, 이미 주요 선진국들은 2000년대 이후 에너지 효율 향상을 통하여 GDP는 증가하면서 에너지 소비는 감소하는 ‘탈동조화Decoupling’에 성공한 바 있습니다.

반면 우리나라는 에너지 다소비 업종 중심의 산업구조 등으로 인해 전체적인 에너지 효율은 선진국 대비 낮은 편입니다. 에너지 효율을 나타내는 지표인 에너지 원단위(국가의 전체 에너지 소비량을 GDP로 나눈 값)가 2018년 기준으로 전체 OECD 36개국 중 33위에 해당한다는 점이 이를 잘 드러냅니다. 효율 개선을 위해서는 산업·건물 부문 에너지 다소비 사업장에 대한 에너지 관리를 강화하고, 고효율 가전·조명 등을 확산시키는 등 많은 노력이 필요합니다.

최근에는 특히 IT를 접목한 수요 관리의 디지털화가 논의되고 있습니다. 예를 들어 공장에 에너지관리시스템(FEMS)을 설치하여 각 부문별 에너지 흐름의 데이터를 수집하고 자동으로 제어하는 기술, 가정에 지능형 전력 량기와 스마트 가전을 보급하여 ‘국민 DR에너지쉼표’에 참여하게 하여 에너지 소비 절약에 대해 인센티브를 부여하는 방안 등이 이에 해당합니다.

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이 포스트는 『탄력성장』(김원준 외 지음)에서 발췌 재정리한 것입니다.