[한국에너지] 과거 우리나라 에너지 산업에서 남들이 부러워하는 것이 하나 있었다.
발전 원을 적절히 배합해 놓은 것이다. 이른바 에너지 믹서다.
원전, 석탄발전을 각각 40% 정도로 갖추어 기저부하용으로 사용하고 가스 발전을 비롯한 나머지 20%를 피크 부하용으로 구성해 놓았던 것이다. 에너지는 무엇보다 공급 안정성이 제일 중요하다.
원전과 석탄발전은 기저부하용으로 가격도 저렴해서 외국으로부터 우리나라 전력 생산 구조는 부러움의 대상이었다.
나라마다 전력산업의 구조는 판이하다. 북구의 많은 나라는 수력발전이 70% 이상을 차지한다. 알프스 산에서 흘러내려오는 유럽 대부분의 강은 유량이 풍부해 아직도 배가 다니고 있다. 그러나 수력발전은 자연 에너지인 만큼 일정하지는 않다.
북해의 바람은 정말 좋다. 해변에 서있으면 거의 사람이 바로 서있기 어려울 정도로 한 방향으로 꾸준히 불어온다. 이 바람을 이용해 북해는 엄청난 풍력발전기가 설치되어 있다.
무슨 이유 때문일까? 지난 여름 이후 바람이 없어 풍력발전이 잘되지 않았다고 한다. 이로 인해 유럽의 많은 나라들이 갑자기 전력난에 시달려야 했다.
단순히 에너지 믹서로만 본다면 우리의 전력산업 구조는 세계적으로 경쟁력도 있어서 외국의 데이터 기업이 한국으로 진출하기도 한다.
하지만 거세게 불고 있는 지구온난화 바람 때문에 우리의 에너지 믹서는 새로 짜야 하게 되었다.
우리가 선택한 2050년 에너지 믹서는 지금까지 우리 전력 생산의 기반이었던 석탄발전은 완전히 제로 상태로 없애고 원전은 6.1%, 그리고 피크부하를 감당하던 액화천연가스발전도 더 이상 하지 않게 된다.
우리가 전기 생산의 기본으로 알고 해왔던 원자력 석탄 가스발전은 30년 뒤에는 사라진다.
그 자리에 재생에너지가 70.8%. 연료전지 1.4%, 무탄소 가스터빈 21.5%, 부생가스 0.3%가 대신하게 된다.
탄소중립위원회가 그려낸 2050년 우리나라 전기는 70%가 재생에너지가 담당하게 된다.
재생에너지 발전은 태양광과 풍력이 주류다. 이 두 가지 자연 에너지가 우리의 바람대로 항상 전기를 생산해 준다고 해도 우리는 24시간 이 두 가지의 에너지를 이용할 수 없다. 태양광의 발전 시간은 하루 4시간 정도다. 4시간 발전을 해서 24시간 사용하려면 정부가 예상하는 발전량의 6배의 설비를 최소한 갖추어야 한다. 풍력도 가동률은 20% 정도다. 그리고 발전이 안 되는 시간에 전기를 이용하기 위해서 전기를 저장하는 일을 해야 한다. 그러나 탄소중립위원회 안에서는 중요한 전기 저장용량을 제시하지 않고 있다. 전력 공급의 안정성을 담보하기 위한 내용이 없다.
그 다음으로 높은 비중을 차지하는 무탄소 가스터빈은 무엇을 말하는지 잘 모르지만 수소발전을 두고 하는 것으로 보인다. 수소발전은 전기로 수소를 생산해서 다시 수소로 전기를 생산하는 구조다. 예를 들면 바다에 풍력발전기를 설치하여 수소를 생산하고 이것을 육지로 가져와 발전하는 방식이다. 이론적으로는 가능하지만 경제적으로는 할 짓이 아니다.
풍력발전이 남아도는 경우에 생산 하는 경우도 가정할 수 있다. 전기 저장을 배터리에 하느냐 수소로 하느냐의 문제다.
탄소중립위원회가 제시한 에너지 믹서는 갈수도 없고 가서도 안 된다.
현재의 전력망에서 우리가 선택한 에너지 믹서는 갈 수 없는 길이다. 굳이 가려면 각 개인마다 전기를 자가 생산하여 사용하는 것이 최선의 길이 될 것이다. 그렇지 않고 현재 전력 공급망을 그대로 사용하려면 에너지 믹서를 다시 짜야 한다. 기저부하를 감당할 방안을 제시하기 전에는 말이다.
현재 가동 중인 원전은 거의 사라지고 소형 원자로는 수출산업으로 육성하기 위해 정부는 개발하겠다고 하고 있다. 소형 원자로까지 발전에서 배제하겠다는 정부의 의도는 무엇인지 설명이 필요하다.
미래에 어떤 기술이 개발되어 재생에너지를 기저부하로 사용할 수 있을지는 몰라도 지금은 누구에게 물어보아도 해법을 들을 수 없다.
기저부하를 해결할 방안을 정부는 제시해야 한다. 기저부하는 최소한 피크부하의 50% 수준은 넘어야 안정적인 전력 공급이 가능하다.
정부가 제시한 안으로는 약 600TWh의 전기저장 시설을 갖추어야 한다. 현재는 거의 모든 수요가 전기 공급자 중심으로 이루어지고 있지만 전기 공급이 불안하게 되면 수용가에서도 같은 설비를 갖추어야 한다.
전기저장 배터리는 현재 정부가 설치비의 70%을 지원해 주고 있다. 시간이 지나면 가격은 다소 떨어지겠지만 예측이 어렵다.
탄소중립위가 제시한 에너지 믹서는 숫자에 불과하다.
