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Energy/Sustainable Energy

[기후변화와 에너지산업의 미래] 신재생에너지로의 전환

by 최성현 2022. 3. 19.
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1. 기후변화와 글로벌 이슈(Climate Change and Global Issue)

세계경제포럼(World Economic Forum)이 2020년 글로벌 위기 발생 가능성, 파급력으로 선정한 총 10개의 이슈 중 8개 이슈가 환경문제로 선정될 정도로 최근 수년 사이 환경문제는 세계 경제의 가장 중요한 화두로 떠올랐다.

Source : World Economic Forum Global Risks Report 2020

2022년 발표한 'Global Risks Horizon'에서 환경 문제와 관련된 글로벌 이슈는 향후 0-2년 사이 10개 항목 중 1,3위의 많은 응답, 2-5년 사이 1,2,9위의 많은 응답, 5-10년 사이 1-5위로 많은 응답으로 환경문제의 심각성과 이를 해결해야 하는 중요성은 점점 커지고 있다.

Source : World Economic Forum Global Risks Report 2022



또한 향후 10년간의 글로벌 위기의 심각성을 나타내는 지표로는 환경분야가 50%의 비중을 차지하고 있다고 발표하였다.


환경문제는 산업혁명이 시작된 이후 화석연료의 사용 증가, 인구 증가가 시작되면서 발생하였으며, 유엔 산하 IPCC(The Intergovernment Panel on Climate Chagne, 기후변화에 관한 정부 간 협의체)는 2006년부터 2015년까지 10년 동안 지구의 평균온도는 산업혁명 이후인 1850년부터 1900년 사이 평균보다 0.75~0.99℃ 가량 상승했다고 밝혔다. 이러한 추세로 현재의 온실가스 배출이 지속된다면 지구의 온도는 최고 4.9℃까지 상승할 것이라고 예상했다.

지구 상의 자연적인 기후 변화의 흐름을 '기후 변동성(Climate Variability)'라고 하며 기후 변동성의 범위를 벗어나 더 이상 평균 상태로 돌아오지 않는 기후 체계의 변화를 '기후변화(Climate Change)'라고 부른다. 기후변화에는 크게 세 개의 원인이 있다고 불 수 있는데 첫 번째와 두 번째는 자연에 의한 변화, 마지막은 인간에 의한 변화이다.

EU는 기후변화에 적극적으로 대응하지 않을 경우 미래 세대가 치르게 될 사회적 비용에 대해 조사했는데, 지구 평균 온도가 3℃ 증가하면 연간 1,900억 유로의 손실이 예상되며, 기후 이상으로 연간 약 49만 명의 인구가 사망, 270만 명의 인구가 위험에 노출될 것이라고 예측하였다. 이러한 예정된 위험 속에서 기후변화를 막기 위한 대응은 전 세계적으로 고민하고 해결해나가야 할 중요한 과제와 숙명이 되었다.

2. 에너지전환 (Energy Transition)

2018년 IPCC 총회에서 발표한 '지구온난화 1.5℃ 특별보고서'에 의하면 산업혁명 이후 1.5℃온난화 수준으로 지구 온도를 안정시키기 위해서는 늦어도 2050년까지 탄소 순배출 제로(Net Zero)에 도달해야 한다고 하며, 이를 위해 많은 국가들이 2030년까지 탄소 배출량을 절반 수준으로 감축하기로 동의했다고 발표하였다.

IEA(Internaitonal Energy Agency)가 작성한 '기후변화 대비 지속발전 시나리오'에 의하면 2100년까지 산업화 이전 대비 지구온난화 2℃ 진행되는 경우 이산화탄소 배출량이 순배출 제로에 도달하지만, 1.5℃로 상승을 제한할 수 있다면 온실가스 발생량이 마이너스 200톤(온실가스 흡수) 수준으로 감소할 수 있다고 한다. 이러한 감축 목표를 달성하기 위해 다양한 정책과 혁신적인 기술개발이 동반되어야 하며 이를 통해 에너지효율 제고(44% 감소), 재생에너지 사용 (36% 감소) 등을 통해 이산화탄소의 배출량을 감소시킬 수 있다.

Source : IEA, The Sustainable Development Scenario relative to other recent decarbonisation scenarios


에너지전환은 지구온난화를 대비한 에너지원 및 발전 믹스의 변화, 혁신을 넘어 에너지 믹스 최적화, 에너지 고효율 구조 구축, 에너지산업 육성과 같은 에너지산업 전반에 걸친 혁신을 의미하는 것이며, 잠재적으로 환경에 악영향을 미치는 에너지원을 지속 가능하고 친환경적인 에너지원으로 전환하는 것을 의미한다. 2022년 최종 에너지원 중 전기의 비중은 약 20%지만 재생에너지원의 증가, 다양한 산업분야의 전기화로 2100년에는 전기의 사용이 50% 수준까지 증가할 것으로 전망하고 있다.

 

3. 글로벌 재생에너지 전망 및 투자 (Global Renewable Energy Outlook and Investment)

국제재생에너지기구(International Renewable Energy Agency, IRENA)는 2050년까지 에너지전환 시나리오인 'TES(Transfroming Energy Scenario)'를 실현하려면 탈탄소 가속화를 위한 비용을 포함하여 130조 달러(에너지전환 110조 +탈탄소 가속화 20조)의 투자가 필요하다고 예측했다. 이 중 80%는 재생에너지, 에너지효율 제고, 전기화 및 전력계통의 유연화 등에 대한 투자이다. 이를 통해 2050년에는 최종 에너지의 77%를 재생에너지가 생산하고, 49%는 전기화 형태가 될 것으로 예상하고 있다.

글로벌 재생에너지 투자 현황은 2010년부터 2019년 상반기까지 약 10년간 투자 총액은 2.6조 달러이며, 2018년 한 해 동안 재생에너지 분야의 투자금액은 화석에너지 분야의 2배 이상으로 투자금액을 초과하였다. 재생에너지 분야에 대한 투자 활동을 통한 발전 용량을 보면, 2019년 기준 전 세계 재생에너지 발전 용량은 1,627GW 규모이고 이 중 태양광과 풍력이 70%를 차지하고 있다. 현재에도 큰 비중을 차지하는 태양광과 풍력이 재생에너지를 통한 에너지전환을 이끌어가며 추가로 설치되는 발전 용량의 비중을 주도할 것으로 예상되며, IRENA는 육상풍력은 2050년까지 현재 용량의 약 9-10배, 해상풍력은 약 45배, 태양광은 18배 정도로 성장할 것으로 추정하고 있다.

화석연료는 유한성과 지역 편재성으로 국제 정치에 많은 영향을 미치는 에너지원이다. 그러나 재생에너지원으로의 전환을 통해 에너지 지정학이 크게 변화될 것으로 예측된다. 태양광과 풍력과 같은 재생에너지원의 자원은 특정 지역에 편재하지 않아 에너지 요충지의 중요성이 점차 감소할 것이다. 또한 Stock형인 화석에너지와 달리 재생에너지원의 대부분은 Flow형 에너지로 저장은 어려우나 소진되지 않는 형태이다. 마지막으로 재생에너지는 거의 모든 규모로 구축이 가능하기 때문에 미래지향적인 분산형 에너지 생산에 적합하고 한계비용이 거의 없으므로 태양광과 풍력의 경우 용량을 2배로 확장하면 약 20%의 비용 절감이 가능하다는 장접이 있다.

4. 국내의 에너지전환 추진 현황 (Energy Transition in South Korea)

우리나라는 화석 기반 에너지 자원이 부족하고 제조업 중심의 에너지 다소비 산업구조를 가지고 있다. 국내의 에너지정책 기조는 전 지구적인 에너지산업 패러다임인 온실가스 절감을 위한 에너지전환을 지향하고 있다. 이를 위해 재생에너지 확대, 온실가스 감축 강화 및 에너지효율 제고를 통한 친환경 에너지 시스템 구축을 추진하고 있다. 에너지전환에 관한 국내 정책과 행보로는 2017년 발표한 '에너지전환 로드맵', '재생에너지 3020 이행계획'과 2020년 발표한 '제9차 전력수급기본계획'이 있고 2020년 UN에 제출한 '국가온실가스 감축목표(NDC, National Determined Contributions)' 및 2050 장기 저탄소 발전전략 등이 있다.

우리나라는 대외적으로 '지속 가능 발전'과 '저탄소 녹색성장'을 국가 비전으로 선포했으나 아직 충분히 진행되지 않는 것으로 평가받고 있으며 2019년 한국 기후변화 이행지수 (Climate Change Performance Index, CCPI)는 60개국 중 57번째로서 기후변화 이행을 위한 앞으로의 행보가 중요하며 더 많은 노력이 필요하다고 보여진다.

  • 재생에너지 3020 이행계획 : 삶의 질을 높이는 참여형 에너지 체계로 전환. 발전 목표량은 총 발전량의 20%인 63.8GW
  • 제3차 에너지기본계획(2020-2040) : 에너지전환을 통한 지속 가능한 성장과 국민 삶의 질 제고. 신재생에너지 강화(2040년 35% 달성)를 통한 에너지 믹스 변화, 수요 감소 및 효율 개선, 미래 에너지산업 육성
  • 전력수급 기본계획(2년마다 수립) : 전력수급 기본 방향과 장기 전망, 전력설비 시설 계획을 포함한 종합 전력 정책. 제9차 전력수급기본계획에서는 2020년에서 2034년까지의 전력수급 전망, 수요관리, 전력설비 계획, 전력시장제도 개선 및 온실가스 감축 방안을 다룸

Source : 제9차 전력수급계획 - 주요 발전원 믹스 변화 (산업통상자원부)

 

Reference

  • 기후변화와 에너지산업의 미래 - 에너지고위경영자과정 변화와 미래 포럼
  • Global Risks Report 2022 - WORLD ECONOMIC FORUM
  • Global Risks Report 2020 - WORLD ECONOMIC FORUM
  • Sky Scenario - Shell Global
  • 제9차 전력수급계획 - 산업통상자원부

 

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