재생에너지, 아무리 늘려봤자 말짱 도루묵인 이유

재생에너지, 아무리 늘려봤자 말짱 도루묵인 이유

대학생신재생에너지기자단 23기 차승연

 
<재생에너지 확대 발목잡는 전력망 구축 속도>

[자료 1.  전력망]

출처 : Digital Today

지구 온난화의 시대가 가고 지구 가열화의 시대가 도래했다. 점점 가속화되는 기후 위기를 막기 위한 재생에너지 확충 역시 계속되고 있다. 그러나 이와 합을 맞춰야 하는 중요한 시설이 있다. 바로 생산된 전력을 필요한 곳으로 운반하는 '전력망'이다. 하지만 전력망 구축 속도가 재생에너지 증가 속도를 따라가지 못하면서 재생에너지 출력제어 횟수가 늘어나고 있다. 전력 시스템의 중추 역할을 하는 전력망이 재생에너지 전환의 가속화로 인해 점점 더 중요해지고 있지만 전력망 구축 속도가 이를 따라가지 못하고 있다.
 
<전력망 부족 문제로 인한 탄소중립 달성 지연>

전력망 부족 문제는 비단 우리나라의 문제만이 아니다. 국제에너지기구(IEA)의 '전력망 및 안전한 에너지 전환' 보고서에 따르면 전력망의 현재 용량은 풍력 및 태양광 등 재생에너지 기술의 성장을 따라가지 못하고 있다. 관련 투자는 감소하고, 전력망 증설에 대한 승인은 지연되고 있기 때문이다. 현재 전 세계적으로 전력망 투자는 10년 넘게 정체된 상황이다. 중국을 제외한 신흥 경제국과 개발도상국에서는 전력 수요가 증가했음에도 불구하고 전력망 투자는 감소했다. 이런 상황을 극복하기 위해 2030년까지 지금의 두 배 수준인 연간 6,000억 달러(약 814조 8,900억 원) 이상의 투자가 필요하며, 전력망 관련 지출이 현재 수준을 유지할 경우 지난 2015년 파리 협정에서 수립한 '산업화 이전 대비 지구 온도 1.5도 상승 제한'의 목표를 달성하기는 어려울 것으로 전망했다. 이에 IEA는 각국의 탄소중립 목표 달성을 위해서는 더욱 강력한 전력망이 필요하다고 분석했다. 향후 10년 동안 전 세계 전력 사용량이 지난 10년보다 20% 더 증가해야 목표 달성이 가능하다는 것이다.  
 

<앞으로 얼마나 더 많은 전력망을 구축 및 개조해야 하는가?>

IEA는 2040년까지 총 8,000만km 이상의 전력망을 추가하거나 개조해야 한다고 밝혔다. 이는 기존 전력망이 20년 동안 공급할 수 있는 전력량과 비슷한 수치로, 어마어마한 양이다. 현재 전 세계적으로 1,500GW의 재생에너지 발전원이 전력망 연결 대기 상태에 있다. 이는 22년 전 세계 추가된 태양광 및 풍력 발전량의 5배 수준이다. 지금까지 재생에너지에 투자가 계속되면서 많은 발전소가 구축되었는데 이에 상응하는 전력망을 구축하지 못해 사용하지 못하고 대기 중에 있다. 재생에너지 설비 구축에는 대략 1~5년이 소요되는 데에 반해 전력망 구축은 인허가 문제 등으로 5~15년으로 시간이 오래 걸리기 때문에 이와 같은 문제가 발생한 것이다. 전력망 확충 없이 무분별하게 증가한 신재생에너지 설비도 한몫했다.
 
<전력망 혁신의 필요성>

전력망 지연의 가장 심각한 문제는 국가경쟁력 저하다. 삼성전자와 SK하이닉스가 2042년까지 562조 원을 투자해 세계 최대 규모의 반도체 클러스터를 경기도 용인과 평택에 지을 예정인데, 전력망이 계획대로 조성되지 못하면 사업에 큰 차질이 생긴다. 전력 공급을 기다리는 인천 송도 바이오 클러스터, 경북 포항과 전북 새만금 이차전지 첨단 특화단지 등의 사정도 마찬가지다. 전력망 없이는 어떠한 첨단 산업도 '그림의 떡'일 뿐이다. 
이러한 피해를 막기 위해 산업부는 '전력 계통 혁신 대책'을 발표하며 전력망 혁신을 위해 나섰다. 산업부는 전력망을 '국가 경제 발전의 대동맥'으로 비유했다. 1960년대부터 국가 주도로 전국에 7개의 고속도로를 내고 제조업 강국으로 도약했듯이 2030년대에는 국가기간 전력망 체계가 갖춰져야 무탄소 전원(CFE) 확대와 전기화 시대의 첨단산업 경쟁력을 확보할 수 있다는 뜻이다. 정부는 핵심 기간망의 건설 기간을 현행 13년에서 약 3.7년(30%) 단축한 9.3년으로 줄이고, 기존 전력망 활용을 극대화해 송전선로 건설 규모도 10% 절감하기로 했다. 또 에너지저장장치(ESS) 등의 유연성 전원을 2036년까지 올해보다 2배로 늘려 전력 계통의 유연성도 높일 방침이다. 현재는 경직성 전원인 원전과 태양광 발전 등에 대한 감발과 출력제어를 '하루 전'에 통보하는 체제를 유지하고 있지만, 이대로는 변동성이 높아진 전력시장에 대처할 수 없다는 지적에서다. 

[자료 2.  전력망 혁신 대책 목표]

출처 : 연합뉴스

또 국가 차원에서 전력망 건설을 지원하는 방안도 마련했다. 국내 유일한 송전 사업자인 한국전력은 그동안 전력망 건설, 주민 설득 및 보상, 지방자치단체 간 이해관계 조정 등을 전담해 왔다. 그러나 전력망에 대한 지역주민의 반대 여론과 지자체의 이해가 충돌하면서 전력망 구축이 지연됐다. 최근엔 한전의 누적적자까지 증가하면서 송배전망 확충 계획에도 차질이 생겼다. 따라서 정부는 국가 경제 발전과 직결된 핵심 전력망에 대한 국가 주도의 지원 체계를 마련했다. 범부처 국가 전력망 확충 위원회(가칭)가 34kV 이상 무탄소 전원(원전 및 신재생) 연계 국가 첨단 전략산업에 공급되는 송·변전 설비 중에서 일부 선정하여 인허가 특례 및 주민 맞춤형 혜택을 지원하는 것이다.
 
<전력망 산업이 나아가야 할 방향>

전력망은 국가 경제 발전의 대동맥이다. 모든 첨단 산업의 시작점이자 원동력이다. 앞으로 세계 발전에 있어 전력사용량은 이전 10년보다 향후 10년간 20% 더 빨리 증가할 것으로 예상된다. 이 과정에서 재생에너지로의 전환은 불가피하다. 따라서 태양광 및 풍력에너지 등의 재생에너지 발전은 지속적으로 증가할 것이다. 하지만 재생에너지는 간헐적 특성으로 계통의 변동성을 증가시키고, 따라서 기존보다 더 많은 전력망을 필요할 것이다. 이를 위해 전력망 구축 속도가 재생에너지 확충 속도에 맞게 따라와 주어야 할 것이다. 결국, 재생에너지도 전력망 혁신 없이는 말짱 도루묵이 될 수 있음을 명심해야 한다.

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참고문헌

[전력망 부족 문제로 인한 탄소중립 달성 지연]

1) 정라진, “재생에너지 확장 속도 따라잡지 못하는 전력망..."기후변화 대응에 미흡"”, 한스경제, 2023.10.19,
http://www.hansbiz.co.kr/news/articleView.html?idxno=667120

[앞으로 얼마나 더 많은 전력망을 구축 및 개조해야 하는가]

1) 정라진, “재생에너지 확장 속도 따라잡지 못하는 전력망..."기후변화 대응에 미흡"”, 한스경제, 2023.10.19,
http://www.hansbiz.co.kr/news/articleView.html?idxno=667120

[전력망 혁신의 필요성]

1) 김동철, “[기고] 전력망 적기 건설이 경쟁력 핵심”, 국민일보, 2023.12.7, https://news.kmib.co.kr/article/view.asp?arcid=0924333600&code=11171314&cp=nv
2) 이슬기, “신재생 늘어나는데 전력망 부족... '경제발전 대동맥' 연결한다”, 연합뉴스, 2023.12.4,
https://www.yna.co.kr/view/AKR20231204079500003