탄소검증제: 태양광 발전의 탄소중립을 위하여
대학생신재생에너지기자단 23기 박하연
[온실가스를 뿜어내는 태양광 발전]
세계적으로 기후 위기의 심각성이 높아지면서 각국은 2050년까지 탄소 중립을 이룰 것이라 선언하였다. 이후 온실가스 배출량을 줄이기 위해서 친환경 에너지로 알려진 재생에너지 보급 확대에 주력하고 있는데, 그중 태양광 발전이 가장 주목받고 있다. 그러나 겉으로 드러난 것과 달리 태양광 발전은 100% 환경친화적인 방식은 아니다. 그 이유는 발전 과정에서 적지 않은 온실가스가 배출되기 때문이다.
실제로 태양광 발전은 발전 설비와 부품 생산부터 사용, 폐기까지의 전 과정에서 상당량의 탄소를 배출한다. 특히 폴리실리콘을 포함한 패널의 핵심 소재들을 생산하는 과정에서 막대한 양의 전기가 소모되는데, 현재 국내 산업용 전기는 대부분 석탄발전을 통해 생산되고 있어 태양광 발전을 위해 석탄발전량을 높여야 하는 악순환이 반복된다. 이뿐만 아니라 국내 태양광 패널의 완제품이 가동될 때는 400W 출력당 평균 700kgCO2/kW의 탄소를 배출한다고 알려져 있다. 또한, 폐패널을 폐기하는 과정에서도 적절한 방식의 재활용이 아닌 단순 매립이나 방치를 사용하고 있어, 다량의 탄소가 발생할 것이라 예상된다.
[자료 1. 실제 국내 주요 태양광 패널의 와트당 탄소 배출량]
출처 : 시장경제
이러한 관점에서 볼 때 태양광 발전을 과연 탄소중립을 위한 에너지원이라고 볼 수 있을까. 그리고 이러한 문제를 해결하기 위해 우리는 어떤 노력을 하고 있을까.
[탄소검증제란?]
태양광 발전 과정에서 발생하는 탄소를 감축하기 위해 정부는 2020년 7월부터 태양광 모듈 ‘탄소검증제’를 운영하고 있다. 탄소검증제는 폴리실리콘 → 잉곳. 웨이퍼 → 셀 → 모듈 등 태양광 모듈의 생산 과정에서 배출되는 이산화탄소의 총량을 kg · CO2으로 계량화하고 이를 토대로 모듈의 등급을 매기는 제도이다. 이 제도는 결정질 태양광 모듈 생산기반을 갖춘 국내외 제조기업을 대상으로 시행되며, 신청 기업은 공단 측의 심사를 통해 최종 승인된다.
심사 시 탄소 배출량은 두 가지 방식 중 해당 기업이 원하는 방식에 따라 산정되는데, 표준배출계수에 의한 방식과 전 과정평가(LCA : Life Cycle Assessment)를 이용한 방식이 있다.
먼저 표준배출계수에 의한 방식은 ‘태양광 모듈 탄소 배출량 산정 및 검증지침’의 제7조에 따라 아래의 표준배출계수 탄소 배출량 산정식을 이용한다.
[자료 2. 표준배출계수 탄소 배출량 산정식 1]
출처 : 태양광모듈 탄소배출량 산정 및 검증지침
[자료 3. 표준배출계수 탄소 배출량 산정식 2]
출처 : 태양광모듈 탄소배출량 산정 및 검증지침
두 번째로 ‘전과정평가방식’은 제품 생산의 전 과정에 걸쳐 시스템의 투입물·산출물 및 잠재적 환경 영향을 집계하고 평가하여 최종 배출량을 계산한다.
특히 태양광의 경우 앞서 언급하였듯이 패널의 생산·운반·설치 과정에서 에너지가 사용되고 그에 해당하는 온실가스가 배출된다. 이때, 패널 설치 장소에 따라 평가 내용이 달라진다. 기존의 건물에 설치하는 경우에는 추가적인 온실가스 배출량이 없지만, 숲에 설치하는 경우에는 온실가스 흡수원으로 작용하던 숲이 그 기능을 못 하게 되는 것도 고려해야 한다. 또한, 에너지 전송 설비를 생산·설치하기 위해 필요한 에너지도 배출원에 포함된다. 즉, 생산한 전기를 해당 장소에서 사용하지 않고 다른 곳으로 전송할 경우 전송 시설 생산·설치 등도 배출원으로 계산하는 것이다.
이렇게 산정된 이산화탄소 배출량을 기준으로 높은 등급이 부여되면 태양광 모듈 탄소 배출량 검증인정서를 취득할 수 있다. 또한, 해당 모델은 ‘저탄소 태양광 모듈 제품 지원에 관한 운영지침’에 따라, 한국에너지공단에서 추진하는 공급의무화제도 및 보급지원사업에서 혜택을 받는다.
[탄소검증제 개편안 내용]
한편, 올해 1월 산업부는 추가적인 탄소 감축 및 기술 발전을 근거로 탄소검증제 일부 내용을 개편하였다. 개편안에서는 1등급 탄소 배출량 기준을 기존 670에서 630kg･CO2/kW로 상향하였으며, 이외의 모든 등급의 기준 역시 강화하였다. 특히 기존의 1등급 기준이었던 670 이하를, 630점 이하와 630점 초과 ~ 670점 이하로 나누어 1, 2등급으로 세분화한 것이 가장 눈에 띄는 변화이다.
[자료 4. 개편 전후 비교]
출처 : 아이뉴스24
개편된 기준에 맞는 등급에 따라 해당 태양광 모듈은 신재생에너지공급의무화(RPS) 고정가격계약 입찰에서 추가 배점을 받는다. 1등급은 15점, 2등급 10점, 3등급 5점, 4등급 1점이 부여된다. 즉, 등급이 높은 태양광 모듈을 사용할수록 RPS 고정가격계약을 통해 더 높은 가격에 전력을 판매할 수 있다.
또한, 소형태양광 고정가격계약 매입에 참여할 수 있는 조건은 여전히 탄소 배출량 670 이하로 개편안 기준 1,2등급(기존 1등급)이 해당된다.
[탄소검증제는 앞으로]
한편, 국내에서 태양광 모듈을 넘어 인버터를 대상으로 탄소검증제를 실시할 것을 계획하고 있다. 아직 사전 조사 단계지만 긍정적인 방향으로 나아간다면 세계에서 처음으로 태양광 인버터 탄소검증제가 시행될 것이다. 그러면 태양광 모듈 외에도 인버터 설비 부품의 생산 과정, 생산 후 운행 과정에서의 탄소 배출량도 감소하여, 100% 친환경 에너지에 한발 다가갈 뿐만 아니라 국내 인버터 산업 역시 발전할 수 있다.
이렇듯 탄소검증제는 태양광 발전 과정에서 발생하는 탄소를 감축시켜 태양광 발전이 탄소중립에 적합한 친환경 에너지로 성장하도록 작용하고 있다. 또한, 국내 태양광 기업의 저탄소 소재 · 부품 공급망 개발 등의 기술혁신을 유도하여 저탄소 고효율 태양광 패널로의 발전이 가속화될 수 있다. 그러나 현재 탄소검증제는 의무사항이 아닌, 기업의 신청을 통해 이루어지기에 기대보다 효과가 낮은 상황이다. 또한, 탄소검증제는 시공단가를 고려하지 않은 채 국내산 모듈의 가격을 상승시켜 발전사업자에게 위협을 가한다는 평가를 받기도 한다. 이는 실제 업계 상황을 고려하지 않아 발생한 결과이다. 이에 앞으로 정부는 실제 산업 구조에 적합한 기준 및 지원을 제공해야 하며, 이와 기업의 적극적인 참여가 함께 더해질 때 탄소검증제의 실효성은 더욱 높아질 것이다.
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1. "태양광 패널의 그림자: 폐패널의 재활용", 21기 김채윤, 23기 김예진, https://renewableenergyfollowers.org/4076
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2. "2020년 후반기 시행 예정인 태양광 탄소 인증제 시행에 대하여", 17기 오희린,
https://renewableenergyfollowers.org/2989
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2020년 후반기 시행 예정인 태양광 탄소 인증제 시행에 대하여 17기 오희린 [자료1. 한화큐셀이 조성한 태양광 발전 사업 단지] 출처 : 한화큐셀 “신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 사태가 확
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참고문헌
[온실가스를 뿜어내는 태양광 발전]
1) 김표향, "태양광 발전의 딜레마... 친환경 뒤에 도사린 '값싼 中석탄 발전', 한국일보, 2021.08.21., https://www.hankookilbo.com/News/Read/A2021080112450001715?did=NA
2) 신준혁, "[시경25시] 이산화탄소 풀풀... 친환경 탈 쓴 '태양광 패널'의 민낯", 시장경제, 2021.08.19.,
https://www.meconomynews.com/news/articleView.html?idxno=56772
[탄소검증제란?]
1) 이창석, "[발언대] 태양광·원전 발전 과정의 탄소배출량 비교해야", 조선일보, 2022.12.28.,
2) "태양광모듈 탄소배출량 산정 및 검증지침", 한국에너지공단, 2021. 01. 25.
3) "탄소검증제", 한국에너지공단 신재생에너지센터,
https://www.knrec.or.kr/biz/introduce/new_cert/intro_co2verif.do?gubun=A
[탄소검증제 개편안 내용]
1) 양진영, "태양광 발전업계, 탄소검증제 개편안 '싸늘'", 전기신문, 2023.01.07.,
https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=313913
2) 안다솜, "태양광 탄소배출규제↑ 이격거리 규제↓…사업자 입장은?", 아이뉴스 24, 2023.01.04., https://www.inews24.com/view/1555521
[탄소검증제는 앞으로]
1) 권선형, "[단독] 태양광 인버터 ‘탄소검증제’ 도입될까? 사전 조사에서 긍정적 결과 도출", 인더스터리 뉴스, 2023.02.02.,
http://www.industrynews.co.kr/news/articleView.html?idxno=48705
2) 양진영, "태양광 발전업계, 탄소검증제 개편안 '싸늘', 전기신문, 2023.01.07.,
https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=313913
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