2050 넷제로로 가는 길

새로운 기후변화협정으로 세계 각국들은 탄소중립에 대한 의무를 부담하고 있다. 그래서 세계 각국들은 2050년까지 탄소배출 제로를 만들겠다는 감축목표를 수립하고 있다.

그렇지만 현실적으로는 일상적으로 사용해온 화석연료 사용을 중단시키고 재생에너지 중심체제로 전환시켜 나가는 일은 쉽지 않다.

기존 경제기반을 구조적으로 개혁하는 일이라서 화석연료에 기반을 둔 현존 경제체제 세력들의 반발도 극심하고 재생에너지 사업을 추진하기 위해선 경제성이 뒷받침이 되어야 하기 때문이다. 따라서 정부는 이를 뒷받침할 수 있는 제도 및 지원대책도 요구된다.

많은 사람들은 사실상 2050 넷제로가 불가능하다고 여기고 있다. 그렇지만 이를 성공적으로 추진되지 않는다면 그에 따른 기상재앙으로 세계 인류의 생명을 위협받게 되어 이를 후퇴할 수도 없는 일이다

세계 각국들이 ‘2050 넷제’를 달성하기 위해 내놓은 방안을 종합해 보면 ‘전력부문의 탈탄소화, 효율개선 및 수요관리(DR), 아직 상용화되지 않은 신기술들의 상용화 및 보급 확대’ 등으로 요약될 수 있다. 가장 먼저 추진해 나가야 될 사업은 전력 부문의 탈탄소화이다.

사실 미국 에너지정보청(EIA)에 따르면 “2040년 전 세계 발전 비중의 46%는 재생에너지가 차지하게 될 것이다”이라는 전망을 내놓고 있다. 그리고 세계 각국들의 재생에너지 비중은 2019년 기준으로 10%에 달하고 있다.

그런데 우리나라는 그의 절반에도 미치지 않는 4.8%에 불과한 것으로 나타나고 있다. 더욱이 미국과 EU 그리고 중국을 중심으로 한 탄소중립 정책에 힘입어 2050년쯤에는 전체 에너지에서 50% 이상을 차지할 것이라는 전망도 나오고 있다.

이같이 재생에너지로의 전환은 이미 거스를 수 없는 세계적 대세다. 다만 계절과 날씨에 따라 발전량이 간헐적이라는 단점이 있고 현재 송배전 시스템을 통하여 송배전이 이뤄질 수 없다는 한계점을 안고 있다.

지난 1월 12일, 정부는 ‘제10차 전력수급기본계획’을 확정, 발표했다. 여기에서 2036년까지

원전과 신재생에너지 비중을 각각 30% 이상, 석탄발전 15% 이하로 잡는 에너지 믹스전략을 확정하였다. 결국 재생에너지 생산 비중은 지속적으로 확대시켜 나가야 될 입장이다.

그렇지만 재생에너지 생산확대를 위해서 요구되는 것은 무엇보다도 재생에너지 생산설비가 현재 화석연료 사용보다도 수익성이 보장되는 정책을 정부가 일관성 있게 추진되어야 하는 점이다.

최근 REC(신재생에너지공급인증서)가격이 급락후 다시 회복세를 보이고 있다. 즉 2021년 2월 40,195원이었던 REC가격이 일시적으로 29,542원으로 급락했다가 다시 연말에 4만원대 회복, 최근에도 4만 3천원대를 유지하고 있다. 이는 공급과잉으로 급락, 수요증가로 다시 회복되는 사태가 벌어지고 있다.

한편 RE 100기업들이 신재생에너지 투자방식에는 REC구매가 42%로 가장 많고 녹색 프리미엄(한전 녹색펀드 가입)이 30%, PPA(민간업자의 계약방식)이 25%, 자가발전 2% 등으로 나타나고 있다.

앞으로 RE 100기업들의 수요들은 지속적으로 증가할 추세이어서 신재생에너지 생산 활성화에 크게 도움이 될 것이다. 그렇지만 신재생에너지 생산업체들은 일관된 수익성 보장과 함께 지자체의 과도한 이격거리 규제(10Om -1km) 등 애로사항에 대한 해결을 요구하고 있다.

국제재생에너지기구(IRENA)에 따르면 2019년 현재 태양광의 균등화 발전비용(LCOE·발전설비 수명주기 중 발생한 총비용을 수명기간 동안 생산한 총 전력량으로 나눈 수치)은 kWh당 0.07달러로 화석연료(0.05~0.18달러)와 낮거나 비슷해졌다고 밝히고 있다. 이미 미국이나 EU국가들은 이미 그리드 패리티를 달성했다고 밝히고 있다.

한편 태양광발전에서도 반도체에서와 같이 스완슨법칙이 적용된다고 한다. 즉 반도체 집적회로의 경우에는 2년마다 2배로 성능이 늘어난다는 무어의 법칙이 예외없이 지금까지 지켜 내려오고 있다. 이와 마찬가지로 태양광 설치량이 2배씩 증가하면 할수록 태양광 모듈 가격은 20%씩 하락한다는 스완슨 법칙이 지금까지 지켜내려오고 있다는 것이다.

.재생에너지의 강점은 무엇보다도 태양광이나 바람이라는 자원력을 이용하기 때문에 무료라는 강점이 있다. 그리고 원전과 같이 사용후 폐기물이라는 환경부담도 없기 때문에 지구 환경에 아무런 부담을 주지 않는다. 때문에 결국에는 신재생에너지가 화석연료의 대체에너지로 역할을 담당할 수 있게 될 것이라는 평가가 나오고 있다. 그렇지만 설치비용과 토지에 대한 부담은 여전이 남아있으면서 소량 간헐적 생산이라는 단점은 장애요인이 되고 있다.

국제에너지기구(IEA)가 발간한 ‘세계 에너지 보고서 2022’에서는 “세계 탄소배출의 50% 이상이 발전설비와 중화학공장에서 발생하고 있다. 그런데 이의 유일한 해결책은 CCUS이다. 이는 화석연료를 대체하는 시설 투자를 하려면 너무나 많은 투자 비용이 요구되고 비효율적이어서 CCUS기술을 활용할 수밖에 없다”고 밝히고 있다.

그리고 2040년 화석연료 발전설비에 315GW 규모 CCUS 설비가 도입될 예정이며 이는 전체 발전량 5%를 차지하고 석탄발전은 2040년 전체 발전량 40%가 CCUS 설비 발전원으로부터 공급될 것으로 전망이라고 밝히고 있다.

현재 전 세계적으로 최대 40메가톤의 탄소 포집할 수 있는 대규모 시설이 21개 가동되고 있으며 이 중에서 미국이 대규모 탄소포집 저장시설이 10개로 전세계의 50%나 차지하고 있다.

이같이 탄소포집기술은 이젠 일반화된 기술이라고 여겨진다. 다만 탄소를 활용하는 CCU기슬도 더욱 광범위하게 이뤄지고 있어 CCUS가 탄소중립의 핵심사업으로 부각되고 있다고 할 것이다.

한편 국제에너지기구(IEA)는 앞으로 디지털 기술과 각종 스마트화 기술을 동원하여 에너지 효율성을 제고시켜 현재의 탄소배출량을 40% 이상을 축소시킬 수 있으며, 효율제고 및 디지털화 등을 기반으로 하는 수요관리(DR)에 의해 25%가 추가로 감소될 수 있어 결국에는 탈전기화 이외의 갭을 메꾸어 나갈 수 있다는 것이다. 이런 사업이 곧 정부에서 추진하는 스마트 그린산단화 사업이라고 할 수 있다.

그렇다면 국내 최고의 철강단지를 보유하고 있는 당진시로써의 탄소중립 기본방향은 결국 재생에너지 생산확대와 CCUS, 그리고 스마트 그린산단화사업을 통한 에너지효율성 제고라고 여겨진다.

EU국가에서 실시하는 탄소국경세가 올 10월부터 수출상품에 대한 탄소배출 내역서를 제출토록하고 2025년 1월부터는 관세방식으로 탄소국경세를 부담시키겠다는 방침이다. 이를 넘어설 수 있는 방안은 우선적으로 CCUS사업을 추진하고 그리고 재생에너지 확대사업과 스마트 그린산단화를 중장기 사업으로 대안을 마련하여 추진해 나가는 길뿐인 것이다.