신재생기반 전력, 미래 화석연료 뛰어넘을까?

황원희 기자
eco@ecomedia.co.kr | 2021-12-03 17:15:18
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[이미디어= 황원희 기자] 전력 부문에서 비용 절감 혁신이 진행되고 있으며, 세기 중반까지 세계 에너지 공급에서 화석 기반 연소 연료를 전기가 앞설 것으로 보인다. 세계적인 탄소 가격과 결합할 경우, 이러한 발전은 논란이 되고 있는 부정적인 배출을 줄이면서, 배출량 감소를 파리 기후 목표치에 도달하도록 촉진할 수 있다는 새로운 연구 결과가 나왔다.

 

2050년까지 전기는 가장 저렴한 에너지가 될 수 있다는 새로운 연구 결과가 나왔다. 이를 통해 현재 에너지 소비량을 주로 연소 가능한 화석에서 재생 가능한 전기로 근본적으로 역전시킬 수 있다.

 

세계 탄소 가격과 활성화 정책은 파리 목표에 도달하기 위해 재생 에너지 기반 전력화를 가속화하기 위한 핵심이다.

 

이에 대해 "오늘날 산업, 운송수단 또는 난방 건물에 대한 모든 에너지 수요의 80%는 직접 연료(대부분 화석 연료)를 연소하고 20%는 전기로만 충당한다“고 포츠담 기후영향연구소의 연구원인 군나르 루더러는 밝혔다. 그는 "우리의 연구는 2050년까지 관계가 상당히 역전될 수 있다는 것을 밝혀냈으며 글로벌 에너지 공급의 주류가 탈탄소가 용이한 전기로 대체될 수 있음을 알 수 있다”고 덧붙였다.

 

"가장 오랫동안, 화석 연료는 저렴하고 접근하기 쉬운 반면, 전기는 귀중하고 더 비싼 에너지원이었다. 재생 가능한 전기 발전은 특히 태양광 발전에서 지금까지 대부분의 컴퓨터 시뮬레이션이 과소평가했지만 더욱 저렴해졌다. 지난 10년 동안만 해도 태양광 발전 가격이 80% 하락했으며, 향후 추가 비용 절감 효과가 기대된다. 이 개발은 에너지 시스템을 근본적으로 혁신할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션에 따르면 세계 탄소 가격과 함께 친환경 전기는 2050년까지 가장 저렴한 형태의 에너지가 될 수 있으며, 모든 수요의 4분의 3까지 공급할 수 있다는 것을 보여준다“고 그는 밝혔다.

 

그 이유는 주로 태양열과 풍력 발전의 획기적인 기술적 진보에 있지만, 전기 에너지의 최종 사용에도 있다. 자동차 등의 배터리 기술이 빠른 속도로 발전하면서 태양광이나 풍력 발전 당 비용은 급격히 떨어지고 있다. 열펌프는 어떤 유형의 보일러보다 열 출력 단위당 에너지를 적게 사용하며 건물뿐만 아니라 산업용에서도 점점 더 경쟁이 치열해지고 있다. 

 

철강 생산을 예로 들자면 소위 2차 강철이라고 불리는 재활용 강철의 용융을 전기화하면 필요한 총 공정 에너지가 감소하고 생산된 강철의 톤당 탄소 강도가 낮아진다. 전반적으로, 산업계의 모든 에너지 수요의 절반 이상이 2050년까지 전력화될 수 있다는 것을 발견했다. 그러나 전기화의 일부 병목현상은 여전하다고 관계자들은 지적한다. 탈탄소화의 추세에서 가장 뒤처지는 부문은 장거리 항공, 운송, 화학 원료, 즉 화학 생산에서 원료로 사용되는 화석 연료이다.

 

기술 진보의 규모는 국가와 투자자들 모두에게 도약할 수 있는 좋은 기회를 가진다. 그러나 지금까지 모든 기술이 성공 스토리인 것은 아니다. 이번 연구에서 대기 중 탄소를 배출하는 것을 목표로 하는 기술에 대한 의존도를 제한했는데, 이는 탄소 포집 및 저장 장치가 이전에 예상했던 것보다 더 확장하기가 어렵다는 것이 입증되었기 때문이다. 바이오매스는 토지 사용을 위해 식량 생산과 결정적으로 우열을 다투고 있다. 

 

흥미롭게도 에너지 수요의 가속화된 전기화가 바이오매스와 CCS 부족을 보완하고도 1.5 °C 목표를 달성할 수 있으며 에너지 작물에 대한 토지 요구량을 3분의 2까지 줄일 수 있다는 것을 발견했다. 전기 시대가 도래하고 있다. 하지만 기후 목표를 달성하기 위해서는 세계 기후 정책이 이를 가속화해야 하는 시점에 있다.

 

전기의 시대는 어차피 올 수밖에 없는 추세에 있다. 그러나 전 세계 지역에 걸친 화석연료의 전면적인 규제만이 적절한 시기에 1.5도에 도달하도록 보장할 수 있다. 실제로, 이 시뮬레이션은 기후 정책이 전혀 제정되지 않더라도, 세기에 걸쳐 전기는 두 배로 증가할 것이라는 것을 보여준다. 그러나 지구 온난화를 2도 이하로 제한하는 파리 협정의 목표를 충족시키기 위해서는 탄소 가격 책정, 전기에 대한 부과금 폐지, 인프라 확장, 저장 및 유연한 수요를 보상하기 위한 전기 시장 재설계와 같은 결정적이고 세계적인 정치적 조율이 매우 중요하다. 여기서 수소는 직접 전기가 통하지 않는 부문에 재생가능한 전기를 녹색 연료로 유연하게 전환할 수 있기 때문에 중요한 체인 고리가 될 것이다. 이러한 요소들이 합쳐진다면, 재생 에너지를 기반으로 한 미래의 녹색 에너지는 구현 가능해질 것이다.


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