[전문가칼럼]에너지 전환시대에 해상풍력의 역할
[전문가칼럼]에너지 전환시대에 해상풍력의 역할
  • EPJ 기자
  • 승인 2022.01.28 13:34
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이임택 한국풍력산업 회장.
이임택 한국풍력산업 회장.

[일렉트릭파워] 기후변화를 억제하기 위한 수단으로 화석연료 사용을 지양하고 자연에너지인 재생에너지로의 전환이 세계적인 대세로 인식되고 있다.

우리나라도 정부 차원에서 2050년까지 탄소배출 중립을 선언하고 추진하고 있다. 이 과정에서 원자력을 그린에너지에 포함시키는 여부가 전세계적으로 논란이 활발히 진행되고 있다. 

특히 유럽에서는 독일 중심의 반대 입장과 프랑스 중심의 찬성 입장으로 나눠져 토론 중이며 EU의 운영위원회에서 최종 결정을 내린다는 정보다. 

원자력을 인정할 경우 원자력 발전에서 부산물로 생성되는 사용후연료와 폐기물에 대한 저장장소 확보와 처리 비용을 원자력발전 비용에 포함해 연간 균등화발전비용(LCOE)를 산정하고 이런 보고서를 독일의 녹색당이 동의하는 조건을 붙인다고 한다.

전세계적으로 2050년대의 에너지원의 전환 전망(IEA-Special Report)을 살펴보면 원자력은 현재의 수준(390GW-2,800TWh, 10%)에서 약 2배 수준(812GW, 5,500TWh, 8%)으로 증가한다고 전망한 반면, 풍력은 현재 737GW, 1,600TWh, 6%에서 8,265GW, 24,800TWh, 35%로 16배로 증가된다고 전망하고 있다.

프랑스도 한편으론 원자력에 대한 의존도를 줄이는 방안을 IEA와 Rte(프랑스의 전력전환국)가 공동으로 Special Report를 준비해 발간했는데 2060년까지 점진적으로 줄이고 재생에너지로 대체한다는 점을 주요 내용으로 다루고 있다.

구체적으로 원자력 비중을 2020년대에 75%, 2035년대엔 50%로 줄이고 2050년대에는 15%로 줄여서 2060년대에는 완전히 원전을 제외시키는 기술적인 검토를 한 보고서를 발간했다. 

미국과 중국도 현재의 원자력 발전 수준을 점진적으로 줄여가는 반면에 재생에너지(풍력·태양광)가 점진적으로 증대한다고 IEA보고서는 발표했다.

지리적 여건 및 기술개발··· 해상풍력 발전 기여
우리나라는 2019년 기준으로 원자력 의존도가 139TWh(25%)며, NDC기준 146TWh(24%)으로 유지하고, 2050년에는 77~87TWh(6~7%)로 낮추는 반면, 재생에너지는 20GW에서 78GW(2034), 500GW(2050) 증가해 주 에너지 공급원으로 전환을 추진하고 있다.

지난달 1월 산업통상자원부 차관 주재로 민관합동 테스크포스 팀을 구축해 해상풍력산업의 애로사항을 범부처와 관련 기관이 총괄적으로 해결하고자 모임이 열렸다.

지난해 12월 시점으로 해상풍력사업을 하겠다고 전기사업허가를 취득한 사업이 모두 14GW에 이르고, 현재 추진중인 사업을 모두 합하면 32GW에 달한다. 

(왼쪽)Net Zero 2050, A Roadmap of the Global Energy Sector와 (오른쪽)프랑스 2020~2035~2050 전원구성 계획(안).
(왼쪽)Net Zero 2050, A Roadmap of the Global Energy Sector와 (오른쪽)프랑스 2020~2035~2050 전원구성 계획(안).

그렇지만 막상 운전해 전력을 생산하고 있는 사업은 고작 142MW정도며 전력 계통에 전력을 공급하고 있는 전력량은 0.4TWh로 우리나라 전체 전력량의 0.7%에 불과하다. 

우리나라는 유럽 북해에 훨씬 못 미치는 바람자원을 갖고 있지만 3면이 바다이고 이 분야의 기술력이 하루가 다르게 발전해 서해·남해·동해에서 7~8m/s 바람자원으로 전력생산 이용율이 30~40%대로 향상되고 있다. 이는 해상풍력발전기의 단위 용량이 3MW급에서 6MW로 근래에는 10~15MW급으로 향상돼 상용화되고 있기 때문이다.

이점을 고려해 14GW가 준공되는 시점에 40TWh(7% 점유)로 상향되고 2030년대에 32GW가 준공될 시점에는 90TWh(16%)로 증대돼 일반 국민들이 해상풍력발전 기여도를 인지하기 시작할 것으로 보인다.

그 기간동안 재생에너지 간헐성 문제를 Battery Cars, 대용량 ESS(Utility Scale), 녹색 수소 및 양수발전소 등을 보완하고 부유식을 포함해 제주도 지역의 해수역을 이용하면 2050년대에는 큰 기여를 할 것으로 전망된다.

재생에너지 확보, 에너지 자립화에 기여
현재 원자력에서 공급되고 있는 전력은 135TWh(24%)수준으로 걸음마 단계의 해상풍력과 비교해 논하는 것은 적절하지 못하다.

해상풍력의 가장 큰 현안사항으로 대두되는 점은 전력계통연계의 문제며, 다음으론 주민과 어민의 수용성 문제다. 

이 외에도 배후 항만 및 건설 선박 산업의 육성과 남북 대치관계로 해역 이용에는 해군·공군의 동의를 받아야 하는 점 등을 과제로 꼽을 수 있다.

전력계통연계 문제는 송·변전설비 신설에는 많은 자금과 시간 및 민원 등의 문제가 크게 대두된다. 이점을 완화하기 위한 방안으로 전기학회의 전력부문에 실무팀(Working Group)을 구성해 기존 154KV 송전 선로를 보강해 우선 전남지역을 중심으로 해결하는 사례를 만들고자 힘을 모으고 있다.

전남도의 연간 전력 수요가 약 45TWh으로 지난해 11월 기준 전기사업을 획득한 사업규모가 7.4GW로 준공되면 23TWh(50%)를 공급할 수 있게 된다. 육상풍력과 태양광에서 생산된 전력을 합하면 거의 자급자족에 이르게 된다. 이렇게 되면 RE100을 달성하게 돼 그 지역에서 생산되는 공산품을 유럽이나 미국 등지에 수출할 경우에 관세 장벽을 넘을 수가 있게 된다.

전기학회 주도 전남지역을 RE100 선도지역으로 개발(안).
전기학회 주도 전남지역을 RE100 선도지역으로 개발(안).

더 나아가 산업활성화를 유지할 수가 있게 되고 이를 달성하는데 고용창출을 할 수 있으며, 에너지 자립화를 달성할 수가 있다.

원자력 산업이 산업화 과정을 거쳐 선진화 사회로 진입하는데 기여를 한 것은 분명하다. 우리나라 전기요금이 제일 저렴한 이유가 원자력 때문에 유지할 수 있다고 강조하는 것은 과거에는 사실이었지만 현재는 국민들을 오도하는 것이다.

독일과 비교하며 우리나라 전기요금이 1/3 저렴하고 전기 사용량은 3배로 많으나 국민 1인당 부담액은 비슷한 상황이다.

우리나라는 전기요금을 수입 화석연료에 연동하자는 의견수렴에 20여 년이 걸려 법제화했지만, 이제는 정치권에서 선거판의 득표에 포퓰리즘이 만연하고 있다.

화석연료 발전설비 퇴출 입장에선 남다른 소회가 느껴진다. 1970대 초부터 건설에 참여했던 호남화력발전설비가 2021년 퇴출됐으며, 건설에 참여한 설비가 국내외 모두 5GW가 넘는데 모두 퇴출하게 되면 허전하기 그지없는 실리적인 감정이다. 예술에 종사했더라면 시간이 지나도 작품이 더욱 빛을 발하는 보람을 간직할 수 있었을 것이라고 푸념해 본다.


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