정부가 지난달 19일 발표한 `제 3차 에너지기본계획(안)`에는 재생에너지 발전 비중을 현재 7-8% 수준에서 2040년까지 30-35%로 대폭 늘린다는 계획이 담겨있다. 지금으로부터 20년 뒤, 목표를 달성한다고 해도 신재생에너지는 현재보다 22.5% 늘어나지만, 석탄과 천연가스의 화석에너지 발전 비중은 여전히 50%이며, 원전으로 20% 전기를 생산하게 된다. 지난해 우리나라 신재생에너지 생산은 전체 전원의 6.8%를 차지했고, 정부 보조금(REC) 2조 2000여억 원이 지급됐다. 만약 2040년 신재생에너지 30%의 비중을 갖게 되면 예상되는 REC는 현재 기준으로 매년 10조 원 이상이 예상된다. 언젠가는 REC 없이 신재생에너지를 사용할 수 있어야 한다.

그러면 현재 유럽은 어떻게 추진하는지 살펴보자.

네덜란드 정부는 지난 4월 15일 세계 최초로 REC가 없는 해상풍력 단지를 계약했다. 2022년 완공될 예정인 네덜란드의 북해에 있는 Vattenfall의 `Hollandse Kust Zuid I&II` 프로젝트에 10mw 해상풍력발전기를 설치한다. 영국은 지난 5월 세계 최초로 전국의 석탄발전소를 일주일간 가동을 중지했다. 영국의 석탄발전 비중은 2012년만 해도 40%에 달했지만 지난해 5%로 줄었다. 이는 해상풍력 기반 재생에너지 혁명이 있었기에 가능한 시도였다. 석탄발전소가 멈춘 일주일 간 전력 25% 이상을 재생에너지로 충당했으며, 이는 원전 생산량보다 비중이 높았다. 영국 정부는 북해의 해상풍력을 이용해 2030년까지 사용 전력의 30% 이상을 풍력으로 채울 계획이다.

신재생에너지 발전비용은 최근 5년 사이 태양광은 50%, 해상풍력은 25% 떨어졌다. 기술 개발로 설비가격은 저렴해지고, 발전효율은 높아졌기 때문이다. 신재생에너지의 가장 큰 문제는 REC를 지급해야 하는 경제성 문제와 효율 그리고 전원공급의 불안정성이다.

이를 위해 다음과 같이 제안하고자 한다.

첫째, 한국의 태양광 발전은 늦어도 2025년까지 30% 이상 효율이 상승하고 가격이 내려가 대체에너지와 화석연료의 발전원가가 같아지는 `그리드 패러티`에 도달할 것으로 예상된다. 하지만 중국업체들의 치킨게임에 국내 기업들이 살아남을 수 있도록 강력한 정부지원이 요구된다. 현재의 기술발달의 추세라면 2025년 이후에는 REC이 없이도 발전소 운영이 가능한 시대가 올 것으로 기대된다.

둘째, 해상풍력의 경우 네덜란드와 비교했을 때 국내 연안 평균풍속이 8m/s라는 가정하에 국내에서는 15mw 이상의 해상풍력발전기이면 그리드 패러티를 돌파할 수 있을 것이다. 풍력발전기의 개발 비용이 수천억에 달해 정부주도의 연구개발이 이뤄져야 하지만 정부목표인 신재생에너지 30% 달성 후 연간 10조 원의 REC가 소요됨을 고려하면 해상풍력발전기 개발에 1조 원 정도의 비용을 투자하는 것은 효용가치가 높다.

셋째, 에너지 저장 장치 대안으로 한국, 중국, 일본의 전력망 연결을 제안한다. 현재의 방식대로 에너지 저장장치를 늘린다 해도 10여년 이상 재생에너지 설비로부터 야기되는 전원의 불안정을 피하기 어렵다. 고전압직류송전(HVDC) 기술의 발달로 한중일간 주파수, 전압이 다른 점은 이제 기술적으로 문제가 되지 않는다. 유럽이 원전을 없애고 석탄을 줄이는 시도를 할 수 있는 것은 유럽 각국의 전력망이 서로 연결되어 있어 언제든지 전기의 수출입이 가능하기 때문이다. 한중일 전력망을 연결하면 조속히 신재생에너지 설비를 확대하려는 정부의 정책을 원활히 저렴하게 수행할 수 있고, 한중일 3국의 경제적 이익을 상호 극대화할 수 있다.

이지현 ㈜삼원밀레니어 대표이사·공학박사

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