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신재생에너지 의무할당제

에너지전환/에너지전환 2016. 4. 4. 14:06 Posted by 패시브하우스 패시브하우스

신재생에너지 의무할당제

[ Renewable Energy Portfolio Standard ]

요약
대규모 발전 사업자에게 신ㆍ재생에너지를 이용한 발전을 의무화한 제도
약어 RPS

발전사업자에게 총발전량에서 일정 비율을 신재생에너지로 공급하도록 의무화하는 제도를 말한다. 이는 신재생에너지의 보급 확대를 위한 것으로, 국내에서는 2012년 1월 1일부터 시행되고 있다. RPS는 신재생에너지 발전설비용량이나 발전량을 기준으로 일정 목표가 설정되므로 시장 규모가 확실하고 이산화탄소 배출 저감목표와 할당량을 직접 연계해 정책을 시행할 수 있다는 장점이 있다.

RPS 제도의 공급의무자 대상은 발전설비용량이 500MW 이상인 발전사업자로, 대상 기업은 매년 새롭게 선정돼 사전에 공지된다. 대상 업체들은 직접 신재생에너지발전설비를 도입하거나 다른 신재생에너지발전사업자의 인증서(RECㆍ발전량)를 구매해 의무할당량을 채워야 한다. 정부는 신재생에너지 인증서를 바탕으로 대상 업체들의 의무이행 여부를 판정하고 이행하지 못했을 경우 과징금을 부과한다. 이 신재생에너지 공급량은 2012년 전체 공급량의 2%에서 시작돼 2024년에는 10%로 높아지게 된다.

현재 RPS는 미국을 비롯해 호주ㆍ이탈리아ㆍ영국ㆍ일본ㆍ스웨덴ㆍ폴란드ㆍ중국ㆍ태국 등 전 세계적으로 44개 이상의 국가에서 시행 중에 있다.

[네이버 지식백과] 신재생에너지 의무할당제 [Renewable Energy Portfolio Standard] (시사상식사전, 박문각)

 

 

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발전차액제도

에너지전환/에너지전환 2016. 4. 4. 13:47 Posted by 패시브하우스 패시브하우스

발전차액지원제도

신에너지와 재생에너지의 개발과 이용 그리고 보급을 촉진하기 위하여 법률에 의거하여 마련된 제도이다. '신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법'에 따르면, 산업통상자원부 장관은 신·재생에너지 발전()에 의하여 공급한 전기의 전력거래가격이 고시한 기준가격보다 낮은 경우에 당해 전기를 공급한 신·재생에너지 발전사업자에 대하여 발전차액(), 곧 기준가격과 전력거래가격의 차액을 우선적으로 지원하도록 규정하고 있다(17조 2). 이 차액은 전력산업기반기금에서 충당한다.

이 제도는 2001년 10월부터 도입되었다. 전 산업통상자원부 장관이 발전차액을 지원하는 기간을 포함하여 기준가격을 고시할 수 있었으며, 발전차액을 지원받은 사업자에 대하여 결산재무제표 등 기준가격의 설정을 위하여 필요한 자료를 제출하도록 요구할 수 있었다. 자료 요구에 불응하거나 거짓 자료를 제출한 경우, 거짓 또는 부정한 방법으로 발전차액을 지원받은 경우에는 경고 또는 시정명령을 하고, 이를 이행하지 않을 경우에는 발전차액지원을 중단하고 이미 지급한 발전차액을 환수할 수도 있었다.

태양에너지·바이오에너지·풍력·수력·지열·해양에너지·폐기물에너지·연료전지·석탄액화가스화에너지·수소에너지 등의 신·재생에너지는 환경오염을 일으키지 않는 장점이 있지만, 기존의 원자력·화력 에너지에 비하여 생산 단가가 비싼 것이 단점이다. 이 때문에 신·재생에너지 보급을 활성화하기 위하여 이 제도를 마련하여 발전사업자의 수익을 보장함으로써 투자의 안정성을 높여준 것이다.

2010년 3월 18일 신·재생에너지 의무할당제(RPS)를 규정한 '신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법' 개정안이 국회 본회의에서 통과됨에 따라 이 제도는 2011년까지만 존속되었고, 이후 폐지되었다.

[네이버 지식백과] 발전차액지원제도 [Feed in Tariff(FIT), 發電差額支援制度] (두산백과)


 ◆발전차액지원제도=신재생에너지 생산원가가 이를 판매해 얻는 수익보다 높은 경우, 국가가 발전사업자에게 그 차이(발전차액)만큼을 보조해주는 제도. 발전사업자에게 주어지는 탄소배출권과 함께 신재생에너지 투자 경제성을 높여 저변확대에 기여한다. 우리나라는 독일이 세계 최초로 도입한 신재생에너지 발전 차액 지원제도를 거의 그대로 수용했다. 태양광·풍력·수력·바이오에너지 등 거의 모든 종류의 신재생에너지에 적용되지만 발전차액을 보조해주는 국가 설비 총량이 정해져 있다. 태양광은 500㎿, 풍력·연료전지는 각각 1000㎿·50㎿다.

 신재생에너지 경우 발전차액지원제도 없이는 발전을 통한 수익창출이 불가능하기 때문에 설비 수요에 큰 영향을 준다. 실제로 지난해 10월 정부가 태양광발전에 대한 발전차액지원 금액을 삭감하자 신규 설비 규모가 급감했다. 9월 289개였던 태양광발전소 신규 설치 건수는 바로 다음달 3개로 급격히 줄었다. 일부에서는 발전사업자들이 발전차액지원제도에 지나치게 의지한 탓에, 발전 효율 향상 노력에는 게으르다는 지적도 제기됐다.

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프랑스, 아스팔트서 태양광 전기 만든다

에너지전환/에너지전환 2016. 3. 7. 22:22 Posted by 패시브하우스 패시브하우스

프랑스, 아스팔트서 태양광 전기 만든다 



5년간 1천km 도로에 패널 설치 

(지디넷코리아=백봉삼 기자)세계적으로 친환경 에너지에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 프랑스가 기존 아스팔트 도로에 태양 전자판을 설치하는 사업을 추진한다. 

19일 기즈모도에 따르면 태양관 기판 설치 장소와 발전 부지를 확보하는 데 큰 애로를 겪고 있는 가운데, 프랑스에서 향후 5년 동안 1천km에 달하는 태양 전지 패널을 도로에 설치하는 계획을 마련한 것으로 나타났다. 

콜라스(Colas)사가 개발한 두께 7mm의 태양전지 패널 ‘와트웨이(Wattway)는 도로에 붙이는 것만으로 발전 뿐만 아니라 자동차가 미끄러지지 않도록 하는 효과도 제공한다. 

와트웨이는 트럭이 밟아도 문제가 없을 만큼 단단하게 만들어졌다. 

프랑스 환경 및 에너지 관리기관에 따르면 와트웨이는 1km에서 5천명 규모의 도시에 불을 밝히거나, 20평방미터에서 집 1채의 전력을 발전할 수 있다.

태양 전지 패널이 방방곡곡 확산되고 도로에 붙이는 와트웨이가 세계적으로 확산될 경우 지금까지는 무기질이었던 아스팔트 도로가 전력을 만들어내는 ‘그린로드’가 될 수 있다는 것이 전문가들의 평가다. 




백봉삼 기자(paikshow@zdnet.co.kr) 
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중국, 풍력 발전도 세계 1위 규모될까

에너지전환/에너지전환 2016. 2. 17. 21:10 Posted by 패시브하우스 패시브하우스

중국, 풍력 발전도 세계 1위 규모될까

  • 김온유 기자


 

 

[사진=아이클릭아트]

아주경제 김온유 기자 = 중국 풍력 발전소 설비가 빠르게 늘어나면서 발전 규모 세계 1위를 넘보고 있다. 

세계풍력발전협회(GWEC)가 지난 10일 "2015년 추가된 풍력 발전 규모 63GW 중 중국이 늘린 설비가 30GW 규모였다"고 발표했다고 파이낸셜타임스(FT)가 같은 날 보도했다.  

발표에 따르면 지난해까지 누적된 중국 풍력 발전 규모는 145GW다. 유럽 전체 규모인 147GW와 비슷하고 세계 전체 누적 규모인 432GW의 30%에 달한다. 미국은 세계 전체 풍력 발전에서 17%를, 독일이 10% 정도를 담당하고 있다. 

중국이 풍력 발전에 빠른 속도를 보인 이유는 저탄소산업 개발 정책 때문이다. 중국은 2020년까지 전체 에너지 발전량 중 풍력과 태양열 등 신재생 에너지 비율을 30%까지 늘리겠다고 공언한 바 있다. 아직까지는 석탄 발전이 60%로 가장 많은 비중을 차지한다.

스티브 소이어 GWEC 사무총장은 "아시아, 아프리카 등 새로운 시장이 크게 성장해 향후 10년 간 풍력 발전을 주도할 것"이라고 말했다.   

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태양광 산업이 일자리 시장 선도

에너지전환/에너지전환 2016. 2. 17. 21:01 Posted by 패시브하우스 패시브하우스

태양광 산업이 일자리 시장 선도

작년 가주에서만 2만여 명 신규 고용
전국 근로자수, 3년 전 대비 2배 이상
[LA중앙일보] 02.11.16 20:13

 

 

 

 

 

지난해 가주에서만 2만여 명이 신규 채용됐을 정도로 태양광 산업이 고용시장을 선도하고 있다. 태양광 전국 근로자수는 3년 전에 비해 2배 이상 늘었다. [AP]

태양광 산업 종사자가 큰 폭의 신장세를 기록하면서 캘리포니아의 고용시장을 선도하고 있는 것으로나타났다. 

태양광재단(the Solar Foundation)이 최근 발표한 2015 태양광산업 센서스 보고서에 따르면, 2015년 태양광 산업의 신규 일자리가 캘리포니아에서만 2만 개 이상 창출되면서 주 전체의 태양광 업계 종사자 수가 7만5600명으로 늘어났다. 

이는 2014년에 비해서 38%나 증가한 것이며 대형 유틸리티 업체 5곳의 총 근로자 수보다 많은 것이다. 

특히 캘리포니아에서 태양광 산업 일자리 창출이 가장 활발하게 이루어지면서 현재 전국 태양광 산업 종사자 3명중 1명이 캘리포니아 주에서 일하고 있는 셈이라고 태양광산업협회는 전했다. 

 

또, 캘리포니아의 태양관 근로자 2명중 1명 이상은 태양광 설치 업무를 맡고 있는 것으로 조사됐다. 카운티 별로는 LA카운티의 태양광 산업 종사자가 1만5000명이었으며 오렌지카운티는 6000명 정도였다.
 

LA와 오렌지카운티에서 일하고 있는 태양광 산업 근로자 3명중 1명은 여성과 소수계 인종이었다. 

이처럼 캘리포니아에서 태양광 산업 고용시장이 활발한 것은 주정부의 친 태양광 산업 정책에 힘입어 이와 관련된 산업의 성장세가 빨라지고 있기 때문이라는 게 전문가들의 분석이다. 

비교적 높은 임금 상승률도 고용 증가의 원인으로 지목되고 있다. 2014년 전국 평균 임금 상승률은 2.5%인데 반해 태양광 분야는 5%를 기록, 전국 평균보다 2배나 높았다. 

태양광산업협회의 버나뎃 델 치아로 디렉터는 "캘리포니아에서 태양광 산업은 전망이 매우 밝은 산업분야로 주 전체 경제성장에 이바지하고 있다"며 "기존 에너지 산업분야는 감원 등 구조조정이 일어나고 있지만 신재생에너지 분야의 고용은 빠르게 늘고 있다"고 설명했다. 

태양광재단의 안드레아 루엑케 대표는 "태양광 산업의 눈부신 발전은 캘리포니아주가 이정표를 찍고 있다"고 덧붙였다. 

태양광 산업의 급속한 성장으로 현재 가주에서 태양광 발전을 통해 생산할 수 있는 전력량은 7400메가 와트가 새로 추가됐다. 

이는 140만 가구에 전기를 공급할 수 있는 충분한 양이라는 게 재단 측의 설명이다. 

현재 미국 전체 태양광 발전은 27.5기가와트를 생산할 수 있으며 이는 54개의 화력발전소를 대체할 수 있는 전력량이다. 

한편, 이 보고서에 의하면, 워싱턴DC를 포함한 32개주에서 태양광 산업에서 신규 고용이 이뤄졌으며 태양광 산업 근로자 수는 2012년 대비 배 이상 급증하면서 정유 및 개솔린 관련 노동자 숫자를 넘어섰다. 

진성철 기자

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한국 재생에너지 비중 1%…OECD 최하위

에너지전환/에너지전환 2016. 2. 17. 20:54 Posted by 패시브하우스 패시브하우스

한국 재생에너지 비중 1%…OECD 최하위


25년간 제자리…1위 아이슬란드는 89%

전문가 "정부, 값싼 전력 공급만 우선시"

(서울=연합뉴스) 김윤구 기자 = 한국의 전체 에너지에서 재생에너지가 차지하는 비중이 약 1%에 불과해 경제협력개발기구(OECD) 회원국 가운데 최하위인 것으로 나타났다.

 

2일 국제에너지기구(IEA)의 '2015 재생에너지 정보'에 따르면 한국은 지난해 1차 에너지 총 공급량(TPES)에서 재생에너지의 비중이 1.1%로 잠정 집계돼 OECD 회원국 34개국 가운데 최하위였으며 회원국 평균(9.2%)에 크게 못 미쳤다.

 

재생에너지(renewable energy)는 태양광(열), 풍력, 수력, 조력, 지열, 바이오에너지 등을 일컫는다.

한국의 재생에너지 비중은 1990년(1.1%)부터 25년간 제자리걸음 했다.

프랑스 파리에서 열린 제21차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP21)에서 각국이 온실가스 배출량을 줄이기 위해 재생에너지 비중을 높이겠다고 공언하는 가운데 한국이 다른 나라보다 재생에너지 활용에서 너무 뒤처졌다는 지적이 나온다.

한국 다음으로 재생에너지를 적게 쓰는 나라는 룩셈부르크로 4.4%였다. 네덜란드(4.6%), 일본(4.9%) 등도 재생에너지 비중이 작았다.

반면, 아이슬란드는 1차에너지 가운데 재생에너지의 비율이 무려 89.3%로 가장 높았다. 노르웨이는 2위로 43.5%였으며 뉴질랜드(39.1%), 스웨덴(34.4%), 칠레(32.4%), 오스트리아(30.8%) 등이 뒤를 이었다.

핀란드(29.6%), 덴마크(27.8%), 포르투갈(24.6%), 스위스(21.2%) 등도 10위 안에 들었다.

이밖에 이탈리아와 독일은 각각 17.8%와 11.1%로 집계됐으며 프랑스(8.6%), 영국(6.4%), 미국(6.5%) 등은 OECD 평균보다 낮았다.

OECD 전체로는 재생에너지 사용이 25년간 연평균 1.8% 증가했다. 1990년에는 재생에너지의 비중이 5.9%였다.

연평균 증가율이 가장 높은 나라는 영국(11.2%)이었으며 룩셈부르크(9.1%), 에스토니아(8.8%), 독일(8.7%), 벨기에(8.2%) 등도 빠른 증가세를 보였다.

지난해 기준 전체 발전량 가운데 재생에너지를 이용한 전력 생산의 비중에서도 한국은 1.6%로 최하위였다.

아이슬란드와 노르웨이가 각각 100.0%와 97.7%로 1위와 2위를 차지했으며 오스트리아(81.2%), 뉴질랜드(79.1%), 캐나다(61.9%) 등이 뒤를 이었다.

한국은 1차에너지 총 공급량 가운데 석유(35.6%)와 석탄(30.5%)의 비중이 특히 높았으며 천연가스(16.3%), 원자력(15.4%), 재생에너지(1.1%), 기타(1.1%) 등의 순이었다. 재생에너지 중에서는 바이오연료 및 폐기물에너지가 72.8%로 압도적인 비중을 차지했고 나머지는 수력(12.2%), 풍력(3.6%), 태양광·조력(7.4%), 지열(4.0%) 등의 순이었다.

한국의 재생에너지 비중이 현저히 낮은 것은 경제가 성장하면서 에너지 수요가 지속적으로 증가하면서 경제성 위주로 값싼 원자력이나 석탄화력발전을 대폭 확대해 왔기 때문이라고 전문가들은 설명한다.

이상훈 녹색에너지전략연구소장은 "다른 나라는 에너지 수요가 어느 정도 안정돼 있어 재생에너지 보급 확대 정책을 쓰면서 비중이 많이 늘어났는데 한국은 재생에너지의 절대량은 늘었지만 비중은 눈에 띄게 늘지 못했다"고 말했다.

실제로 독일은 1990년까지만 해도 전력 생산에서 재생에너지의 비중이 한국과 비슷했는데 지난해 26.2%까지 올라갔다.

한국은 재생에너지 보급 여건도 다른 나라보다 나쁘다는 것이 전문가들의 공통 의견이다. 한국은 태양광이나 풍력발전 시설을 설치할만한 공간이 부족하다고 이 소장은 말했다.

전문가들은 정부의 재생에너지 확산 노력도 부족했다고 말했다.

기후변화센터의 김소희 사무국장은 "한국은 재생에너지 사용에서 안이했다"면서 "과거 정부에서 녹색성장을 선언하고 저탄소녹색성장기본법도 만들었지만 액션 플랜이 없었다"고 말했다.

정부가 IEA 기준인 재생에너지 외에 화석연료 폐기물 에너지 등 이른바 '신에너지'까지 합쳐 '신재생에너지'로 통계를 집계하는 것도 재생에너지 확대에 집중하지 못하는 이유라는 지적도 있다.

이상훈 소장은 "정부는 원자력과 석탄으로 전력을 값싸고 안정적으로 공급하는 것을 우선시하고 재생에너지는 부가적으로 다뤘다. 기후변화 시작 전과 후의 정책이 똑같다"면서 "에너지 수요를 최대한 억제하면서 늘어나는 수요는 재생에너지로 대응한다는 정책을 세우고, 재생에너지 사용으로 요금이 올라가는 것에 대해서는 국민을 설득해야 한다"고 강조했다.



kimyg@yna.co.kr

 

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석탄은 ‘악마의 에너지’?...워런 버핏 회사가 태양광발전소를 산 이유

기사입력 2016.01.31 11:01
최종수정 2016.02.01 15:53


태양광·풍력 발전단가 화석연료보다 싸져… 에너지 수급체계도 자립방식으로 전환
 

 

 

 

 

 

 

남동발전이 2013년 9월 인천시 옹진군 영흥면 에너지파크에 세운 영흥풍력발전 2단지. 1만4000여가구가 1년간 쓸 4200만㎾의 전력을 생산할 수 있는 설비다. | 남동발전 제공


석기시대에서 청동기시대로 바뀐 이유가 뭘까. 원시 인류가 사냥을 하거나 싸우는 데 쓸 잘 다듬어지면서도 날카로운 돌이 지구상에서 사라져서가 아니다. 더 나은 대체재인 금속을 찾아냈기 때문이다. 이후 역사의 주요 변천도 엇비슷하다. 필름 카메라는 왜 거의 사라졌나. 필름 재료가 바닥나거나 비싸졌는가. 아니면 코닥이나 후지필름 같은 회사가 더 효율적이고 저렴한 필름을 개발하지 못해서일까. 우리가 다 알다시피 디지털 기술에 아날로그식 필름이 밀려난 탓이다. 2007년 아이폰 출시 이래 불어닥친 스마트폰 혁명은 이를 더 가속화했다. ‘난 따뜻한 느낌의 필름 카메라가 좋아’라며 아날로그를 추억하는 건 개인의 자유다. 마치 부엌칼 대신 돌을 다듬어 쓰겠다거나, 믹서기 말고 맷돌을 돌리려는 주부가 있다면 존중해야 하듯이 말이다. 지금 세계에서는 필름에서 디지털로, 석기에서 금속으로의 전환을 방불케 하는 변화가 에너지 분야에서 진행되고 있다. 지난해 12월 파리 기후변화협약을 계기로 세계적으로 이는 에너지 전환시대를 맞아 세계 흐름과 한국의 대응을 두 차례로 나눠 살펴본다. 


대체로 지난 100년간 지구 온도는 섭씨 0.6도 상승했고, 해수면은 10~20㎝ 오른 것으로 평가된다. 유엔 기후변화정부간협의체(IPCC)는 보고서에서 온실가스 감축 노력 없이는 2100년까지 지구 온도가 3~5도 상승할 것으로 예측했다. 이대로라면 산호초 섬 등 저지대 다수는 물밑으로 잠긴다.

‘지구 평균기온 상승폭을 산업혁명 이전 대비 2도 훨씬 아래로 유지토록 노력한다’는 파리 기후변화협약은 다른 말로 ‘파리 에너지변화협약’이라고 부를 만하다. 세계가 지구온난화에 대응하기 위해서는 ‘에너지 대전환’이 불가피하다. 발전에서는 석탄·가스·원자력 대신 풍력·태양력 같은 신재생에너지로의 중심 이동을 가리킨다. 자동차 같은 수송부문도 전기차 시대 앞당기기로 나타날 것이다. 저공해 에너지원을 찾고, 에너지 효율을 높이는 두 갈래로 미래 사회가 일대 변신을 꾀할 것으로 예상된다.
 

어찌 보면 인류는 더 원시시대로 되돌아가는 것일 수 있다. 햇볕, 바람, 물에서 에너지를 얻고 자연에 더 순종하며 살아가는 방식이다. 적어도 1차 산업혁명 이래 광산을 캐고, 바다 밑까지 뚫어 화석연료를 뽑아내며 자연을 정복하겠다던 인류가 이제야 과오를 되돌아보는 듯하다. 먼저 원시적 연료부터 끊어야 할 것 같다.

오늘날 우리는 차, 휴대폰, 에어컨을 쓰면서 현대는 ‘석유나 전기의 시대’ 정도로만 알고 있다. 3차 산업혁명 시대쯤 된다. 그러나 사실 인류사회의 속은 여전히 시커멓다. 1차 에너지 가운데 가장 많은 부분을 여전히 석탄에 의지하고 있기 때문이다. 이런 사실을 아는 사람은 적다. 파리 기후변화협약에 깔린 합의는 일단 석탄 사용을 최소화하자는 것이다. 석유나 가스, 원전 제약은 오히려 배부른 소리다.

그럼 왜 석탄을 없애자는 것인가. 온실가스의 주범인 이산화탄소 배출에서 석탄이 차지하는 비중이 크다. 전체 온실가스 배출을 100으로 보면, 에너지 부문이 87로 대부분을 차지한다. 그 중에서도 가장 많은 부문이 석탄, 가스, 석유를 때는 화력발전 등이다. 전 세계 배출의 41%다. 석탄화력만 세계 이산화탄소 배출의 37%로 최다다. 발전만 따로 보면 석탄은 무려 72%나 된다. 이어 천연가스 21% 등이다. 화석연료에 의한 세계 이산화탄소 배출량으로 따지면 석탄이 49%로 절반 정도다. 한국의 전력 생산량에서 석탄발전은 39%를 차지해 30% 정도인 원자력보다 높은 최대 에너지원이다. 지금 전열기를 돌리고 있다면 상당수는 석탄을 때서 만든 전기를 이용했다는 점을 알아차려야 한다. 중국, 인도는 81%, 71%씩 석탄발전에 의지한다. 미국, 영국도 각각 38%, 39%의 전력을 석탄에서 얻는다. 호주는 69%나 된다. 세계는 여전히 ‘석탄 전기 중독사회’다. 에너지만 보면 1차 산업혁명기와 비숫하다.

이유는 경제성 탓이다. 현재로서는 석탄이 제일 낫다. 후세대야 어찌됐든 값싸고 풍부한 석탄을 마구 캐내서 매연이든, 탄소든 내뿜으며 ‘당장 내 등 따뜻하고 배 부르면 그만’이라고 할 사람도 적잖다. 또는 그놈의 “온실가스에 의한 지구온난화는 허구야”라고 할지도 모른다. 그런데 이번에 세계 각국이 파리 기후변화협약에 동의한 건 과학계를 비롯해 세계가 온실가스를 온난화의 진범으로 지목하는 데 합의했다는 의미가 크다. 전문가들이 이번 협약에서 가장 반기고 나선 것도 이 대목이다.

선진국이 후발 개발도상국 추격을 따돌리기 위한 ‘사다리 걷어차기’라던 반발 명분도 물 건너갔다. 이 논리의 대표주자인 중국이 이번 파리 협약에 적극 가세했기 때문이다. 최대 에너지 소비국 미국도 1997년 채택돼 2005년 발효된 ‘교통의정서’ 체제에서는 슬쩍 빠져나갔지만 이번엔 적극적이었다.
 


 

 

 

 

 


2014년 미국 네바다주 모하비 사막에 가동되기 시작한 세계 최대 태양광발전소. 반사경 35만개가 연간 총 392㎿의 전력을 만들어 14만 가구에 공급한다. | NRG에너지 제공


이번 협약은 온실가스 감축을 강제하는 조항이 없어 ‘말잔치’로 끝날 것으로 걱정하는 쪽도 있다. 교토의정서가 강제를 규정했으나 사문화됐다. 이번에는 자발적 참여 내지 기여를 내걸었다. 형식상 후퇴한 듯 보인다. 그러나 분위기는 판이하다. 형식이 아니라 미국, 중국, 유럽연합(EU)을 위시한 강대국들이 나섰기 때문이다. 경제적으로도 돈이 되는 걸 안 자본이 움직이는 게 심상찮다.

흔히 발전 비용에서 전통의 화석연료나 원자력이 더 저렴한 것으로 통용돼 왔다. 그러나 이 공식도 점점 깨지고 있다. 재생에너지의 발전단가는 급속도로 떨어져 왔다. 반면 화석연료는 탄소배출에 따른 부담(일명 탄소세), 원전은 위험 비용(위험세)이 계산돼야 공정한 평가가 이뤄진다. 에너지 전문가 토니 세바는 책 <에너지혁명 2030>에서 “화석연료는 경쟁적으로 채굴할수록 양이 줄어 비용이 늘어나는 반면 신재생에너지는 기술 경쟁이 될수록 가격이 떨어지는 구조”라고 강조했다.

2014년 기준으로 1㎾h당 발전단가를 보면 석탄이 60원인 데 비해 원자력은 120원, 태양광은 140원, 풍력은 90원으로 계산된다. 2020년이면 석탄은 80원, 원자력은 130원이지만 태양광은 80원, 풍력은 70원으로 역전될 것으로 예상된다.

태양광의 경우 기기 가격은 떨어지고, 셀 효율은 빠르게 개선되고 있다. 태양광패널 가격은 2008년 와트당 6달러에서 2011년에는 절반으로 떨어졌고, 2013년에는 65센트까지 내려왔다. 5년 만에 10분의 1 수준이 된 것이다. 그동안 19% 안팎이던 실리콘 웨이퍼 태양전지의 변환효율(빛을 전기로 바꾸는 정도)은 최근 미국 솔라시티, 선파워, 일본의 파나소닉 같은 업체가 22% 안팎으로 끌어올린 것으로 발표됐다. 세계 태양광 시장은 지난해 약 58GW(기가와트)로, 2014년 44GW에서 약 31% 성장한 것으로 추산된다. 2010년 약 20GW에서는 3배 가까이 급증했다.

게다가 경제성장과 이산화탄소 배출이 반드시 같이 가는 관계가 아닌 이른바 ‘탈동조화, 디커플링’이 가능하다는 점이 확인됐다. 대표적으로 독일은 2010년 신재생에너지 확대와 에너지 효율성 제고를 두 축으로 하는 에너지 전환(Energiewende) 정책을 발표했다. 그 결과 1990년보다 탄소 배출량은 2014년 27%나 줄였다. 그럼 비용 증가로 경제가 발목을 잡혔을까. 반대로 1960년을 기준점(100)으로 볼 때 독일은 2020년 국내총생산(GDP)이 400을 넘길 전망이지만, 1차 에너지 소비량은 1990년대부터 줄여 2020년대에 200으로 억제할 예정이다. 또 2013년 독일은 태양광과 풍력 분야 생산량의 65%가량을 수출했다. 

게다가 독일 핵발전산업 부문의 고용인원은 2002년 최대인 3만여명이었지만 2011년 재생에너지 산업 부문에서는 38만2000명의 고용을 창출한 것으로 알려졌다. 환경운동연합 양이원영 에너지기후팀 처장은 지난 26일 “재생에너지 산업은 고용효과가 높고 연계 산업의 발전 잠재량도 많다”며 “독일은 앞으로 10~20년간 50만명의 고용을 늘릴 것으로 전망된다”고 말했다. 전경련을 비롯한 국내 경제계도 이제야 독일의 교훈을 똑바로 보기 시작했다.
 

 

 


독일의 핵에너지와 재생에너지 생산(1991-2011) | 자료 마이클 슈나이더


독일은 2011년 일본 후쿠시마 원전 사태를 계기로 2022년까지 모든 원전을 폐쇄키로 했다. 이미 독일은 2011년에 재생에너지(112TWh·전체 전기의 20.4%)가 원전 핵에너지(102TWh·17.7%)를 처음으로 넘어섰다. 독일 재생에너지는 1991년 20TWh에서 20년 만에 4.6배나 늘린 것이다. 이 기간에 핵에너지는 27% 넘게 줄였다. 독일은 2012년 5월 25일 태양광 발전량이 22GW를 넘었는데, 이는 전체 수요의 3분의 1이었다. 다음날은 수요의 50%를 생산해 기록을 세웠다. 독일은 2020년까지 전력의 38.6%, 스페인은 42.6%, 덴마크는 51.9%를 재생에너지로 공급할 계획이다.

독일 사례는 유럽에서도 모범적이다. 2012년 기준 원자력발전에서 58기나 가동하며 전력 생산의 75%나 차지하는 이웃 프랑스는 오히려 ‘에너지 후진국’이다. 그럼에도 프랑스는 전력이 모자라 독일에서 수입해 썼다. 인구가 프랑스보다 1500만명이나 더 많고, 제조업 비중도 독일이 더 높다. 안병옥 기후변화행동연구소장은 “독일은 북부지방의 풍력발전단지에서 생산한 전력을 남부 산업지대로 송전하는 등 재생에너지가 이미 궤도에 오른 나라로, 본보기가 되고 있다”고 말했다.

태도가 변한 미국은 물론 ‘세계의 공장’ 중국도 태양광·풍력 발전에 투자를 늘리고, 석탄 소비량은 줄여 온실가스 배출량을 감축하기 시작한 것은 가히 충격적이다. 베이징 등지를 뒤덮은 스모그를 보면 중국이 신재생에너지를 늘리는 이유를 짐작하고도 남는다. 중국이 지난해 세계에서 가장 많은 전기차(20여만대)를 보급한 것도 같은 맥락에서다. 석탄은 중국 초미세먼지(PM2.5)의 62%, 이산화황의 93%를 발생시킨다. 중국은 2014년 11월 미국과 함께 온실가스 감축 목표 합의안을 통해 저탄소 에너지원을 20%까지 늘리기로 했다. 2030년 48억톤까지 늘어날 것으로 예상되던 석탄 소비량을 2020년까지 41억톤으로 제한키로 했다. 2014년에는 석탄 소비량을 전년보다 2.9% 줄였다고 한다.

파리 기후협약을 계기로 새삼 주목받는 신재생에너지 확대는 에너지 수급체계에도 변화를 요구한다. 화석연료의 경우 국가적 단위에서 몇몇 대형 발전소에서 각 지역으로 보급하는 방식이었다. 앞으로는 주택이나 공장 등에서 태양광, 풍력 발전 시설을 지어 에너지를 필요한 만큼 필요한 때 상당 부분 자립하는 방식이 된다.

2006년 11월 <경향신문>의 공적개발원조(ODA) 문제 취재차 방문한 몽골 고비사막의 소도시 달란자드가드의 풍경을 대비시켜볼 수 있다. 당시 한국에서 지어준 화력발전소는 고장나 있었다. 대신 주거지인 천막 게르에는 소형 프로펠러가 달린 원시적 풍력 발전기를 돌려 백열등을 켰다. 신재생에너지 시대는 몽골 초원이나 사막에 거대한 발전소를 짓고, 송전선로를 까는 방식보다는 수요가 있는 가정이나 지역에 태양광, 풍력 발전기를 돌리는 방식에 가깝게 된다. 공급자 위주에서 변화된 것이다. 토니 세바는 “석탄, 석유, 원자력, 천연가스 같은 전통 연료 시장은 신재생에너지를 통해 붕괴될 것”이라며 “거대하고 일방적인 에너지에서 모두가 참여하는 시대로 전환될 것”이라고 예측했다.

새로운 에너지원 발굴과 확대 못잖게 에너지 효율 높이기도 중요해졌다. 국제에너지기구는 온실가스 감축에 가장 효과가 큰 정책은 에너지 효율 향상이라고 강조했다. 2020년까지 이를 통한 온실가스 감축 잠재력이 71%나 된다.

필요한 만큼만 생산해서 적재적소에 보내서 쓰는 게 절실해졌다. 이때 주목받는 게 부하 관리용 ‘스마트그리드’다. 특히 화석연료에 의한 발전에 비해 날씨 영향을 받아 안정적인 공급에 불리한 신재생에너지는 스마트그리드와 더 밀접해진다. 빅데이터, 정보기술(IT)과 접목해 발전과 송전 효율 극대화를 추구하게 된다. 또한 에너지저장장치(ESS)는 전력을 변환(교류↔직류)해 저장(충전)했다가 필요한 시기에 공급받는 시스템으로, 신재생에너지에서도 중요하다.

전체 에너지의 24%를 소비하는 주택 등 건물도 에너지 효율 차원에서 달라질 것으로 예상된다. 단열효과 등을 높이고 태양광 등 신재생에너지를 활용해 외부 에너지 공급을 최소화하고, 낭비를 줄이는 건물을 보급하는 것도 시급한 과제다. 21세기에 겨우 영하 15도 추위에 아파트 배관이 얼고, 난방을 계속 돌려야 한다는 건 구시대적이다. 독일 다름슈타트에 지어진 패시브 하우스는 난방에너지 소비가 기존 건물의 약 5%밖에 안 되고, 온수·전기 에너지 소비량도 기존의 절반 이하로 알려졌다.

전기차를 비롯한 자동차는 물론 비행기, 선박에도 전기동력을 적용한 모델이 선보이고 있다. 논란의 여지가 있지만, 최근 연구는 연료 효율과 탄소 배출 면에서 전기차가 석유차보다 유리한 것으로 나타났다(<주간경향> 제1147호 참고). 주차장 덮개에 태양광 패널을 얹어 충전한 전기차는 그 자체가 굴러다니는 배터리가 될 수 있다. 다시 주차장에 온 전기차의 남은 배터리는 집에 불을 켜거나 가전제품을 돌리는 데 쓰일 수도 있다.

세상이 변하는 건 무엇보다 돈을 보면 알 수 있다. 베트남은 일본과 러시아 기술로 원전을 건설하려고 하지만 자금이 잘 들어오지 않아 불투명한 상태로 알려졌다. 세계 최대 국부펀드인 노르웨이 정부 연기금(1040조원대)은 올해부터 석탄기업 투자를 회수하기로 지난해 결정했다. 한국전력의 5개 발전자회사도 석탄발전량 비중이 63%여서 투자회수 기준인 30%를 넘는다. 포스코도 유력한 후보 기업이다. 반면 투자의 귀재 워런 버핏의 지주회사 버크셔 해서웨이의 자회사인 미드아메리칸 에너지는 세계 최대 태양광발전소를 약 24억 달러를 들여 인수했다. 두 번째 규모의 태양광발전소도 20억 달러에 샀다.

값싼 전기를 그나마 뒷받침해온 석탄은 산업혁명의 박물관에 넣어둘 ‘악마의 에너지’로 이번에 확실히 낙인찍혔다. 수십년을 지배해온 ‘석유 고갈론’도 시대에 뒤떨어진 얘기다. 배럴당 30달러 시대에 신재생에너지 투자가 늘어나는 현실은 기존 이론으로는 설명하지 못한다. 다시 말하면, 석탄과 석유가 다 떨어져서가 아니라 세상의 작동방식이 달라져서 에너지원을 바꿔야 할 때다. 그럼에도 석탄·석유·원자력에 계속 매달린다면 우리 사회는 과거에 사로잡힌 ‘돈키호테’라는 비아냥을 들을 수 있다.
 

‘4차 산업혁명’ 대비하는 애플과 구글
지금 곳곳에서 꿈틀대는 4차 산업혁명의 밑바탕에도 에너지 변화가 자리잡고 있다. 안병옥 기후변화행동연구소장은 지난 27일 “최근 다보스 포럼에서 거론된 4차 산업혁명은 곧 재생에너지로의 전환과 맞물려 있다”며 “전기차 보급 등도 이런 연장선에서 봐야 한다”고 말했다.

예컨대 제주도에서 촉발된 국내 전기차 확대사업은 단지 자동차산업의 변화에 머물지 않는다. 물론 현재 발전 형태를 유지해도 전기차를 보급할 수는 있다. 그러나 동력원인 전기를 석탄, 가스, 원전에서 얻는 한 껍데기만 친환경 전기차가 된다. 온전한 의미의 친환경 전기차는 재생에너지로 운행될 때 이룩된다. 제주도가 내건 ‘바람으로 달리는 전기차’처럼.

어느 순간에 가면 ‘당신의 제품은 몇 %의 친환경 에너지로 만들었느냐’고 따지는 시절이 올 것으로 예상된다. 애플, 구글은 이미 그런 날을 준비하는 것 같다.
애플은 지난해 10월 22일 중국 사천성에 40MW(메가와트)의 태양광 시설을 건설했다. 나아가 중국 북·동·남부에 200MW 이상의 태양광 시설을 세울 예정이다. 또한 애플 협력사까지 제조과정에 청정에너지를 쓰도록 2GW(기가와트)급 발전소를 건설키로 했다. 애플은 중국과 미국 사업장을 100% 재생에너지로만 운영하고, 세계 사업장을 87% 이상 재생 가능 에너지로 운영할 계획이라고 밝혔다.
구글은 지도 데이터를 분석해 사용자 주택에 알맞은 태양광을 분석해주고 추천, 보급하는 ‘프로젝트 선루프’를 샌프란시스코 등에서 시범운영하고 있다. 페이스북도 올해 초 미국 아이오와주에 풍력발전에너지 데이터센터를 세웠고, 텍사스 포트워스에 5번째 데이터센터를 짓는다.

애플, 구글이 단지 지구온난화를 막기 위한 선행으로 이런 일을 벌일까. 예컨대 애플이 뒷면에‘이 아이폰은 100% 신재생 에너지로 만들었다’는 메시지를 넣는다면 소비자는 더 애착을 가질 수 있다. 테슬라의 모델S나 도요타 프리우스 소비자의 다수는 고수익자들이다. 단지 돈이 많아서가 아니라 친환경 소비를 뽐내기 위해서다.
나아가 파리 협약의 ‘손실과 피해’ 규정을 들어 화석연료를 과다 배출한 국가나 기업에 책임을 묻는 소송 가능성도 제기된다. 온난화 피해가 연간 약 560조원으로 추정돼 누군가 복구비를 내야 하기 때문이다. 신재생에너지가 과거 석유파동 못잖은 자원 무기화할 여지도 열어둬야 한다.


경향비즈 <전병역 기자 junby@kyunghyang.com> 

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신재생 에너지도 호락치 않네… 자원빈국의 딜레마

에너지전환/에너지전환 2016. 2. 16. 22:09 Posted by 패시브하우스 패시브하우스
신재생 에너지도 호락치 않네… 자원빈국의 딜레마
기사입력 2016.02.13 15:07
최종수정 2016.02.13 15:07


‘석유 나지 않는 나라의 운명’ 좁은 국토로 태양광·풍력 발전 효율도 떨어져


‘석유 한 방울 나지 않는 나라!’ 한국인들 귀에 못이 박힌 말이다. 이는 우리에게 늘 집단 콤플렉스였다. 머리라도 굴려서 ‘우리도 잘살아 보세!’를 외쳐야 했던 자원빈국에는 원죄 같은 거다. 혹자는 말한다. 세계가 신재생 에너지 시대를 여는 이때가 한국으로서는 기회라고…. 햇빛, 바람, 물은 누구에게나 공평하다는 인식에서 우리도 희망을 품곤 한다. 그러나 안타깝게도 신재생 에너지 또한 한국은 불리한 처지다. 차라리 세계 최고 수준의 석유 정제시설이나 화학공장, 원자력발전소 건설기술 같은 걸 일궈낸 현재가 우리에게 낫다. 이제 겨우 먹고살 만해졌더니 화석연료를 최소화하자고 세계가 또 요구한다. ‘사다리 걷어차기’다. 에너지 대전환기에도 우리 앞에는 몇 가지 ‘불편한 진실’이 놓여 있다.
 

 

 


경북 영양군 맹동산에 설치된 풍력 발전기들. 국토가 좁은 한국은 환경 보호를 위해 자연을 해쳐야 하는 딜레마가 있다. / 정지윤 기자



 

독일 같은 나라는 이미 원자력보다 풍력발전 단가가 더 싸다. 우리도 그냥 그쪽으로 따라가면 될까? 신재생 에너지도 한반도 땅 크기가 또 발목을 잡는다. 산업통상자원부 신재생에너지 담당자는 “우리는 국토가 좁아 태양광, 풍력 발전도 단위면적 대비 효율이 떨어진다”며 “그나마 70%는 산지여서 비용이 커지는 등 제약이 많다”고 말했다. 이 당국자는 “땅 크기 못잖게 햇빛의 정도, 바람의 속도 같은 품질 면에서도 경쟁력이 높지 않다”며 답답함을 토로했다.
 

예컨대 1GW(기가와트=1000메가와트)급 원전은 하루 24시간 가동하고, 수리 등을 제외해도 1년에 90% 이상 돌아간다. 석탄발전소도 80% 이상 가동된다. 반면 1GW를 태양광으로 발전하려면 축구장 1만5000개, 즉 여의도 12개를 더한 면적이 필요하다는 게 산업부의 계산이다. 원전 하나는 여의도 6분의 1 크기여서 태양광발전은 72배나 더 넓은 땅을 차지한단다. 서울시내 정수장처럼 자투리 땅에 태양광 패널을 설치하지만 한계가 있다. 만만한 게 옥상인데 이마저도 건물 사이 햇빛 간섭이 생겨 마음껏 늘리지도 못한다. 풍력발전은 땅이 더 필요하다. 바람개비 날개 사이에 간섭을 피하려면 일정한 공간(이격거리)이 필요하기 때문이다. 산업부 당국자는 “대개 3MW(메가와트=1000킬로와트) 풍력발전기를 설치한다면 1GW 원전을 대체하는 데 여의도 91배의 땅이 필요하다”고 추산했다. 

우리에게는 3면에 바다가 있지 않냐고? 일단 육상에 비해 해상 풍력발전은 건립비가 더 들어 경제성이 떨어진다. 어업권 피해 등 민원도 많아 사회적 비용도 든다. 환경이고 뭐고 세계에서 욕먹더라도 원전을 최대한 돌리고, 석탄·천연가스를 마구 때는 방식이 경제적으로는 유리한 게 지금의 우리 처지다. 그러나 세상이 우리 식대로 살 게 내버려두지 않는다는 데 문제의 심각성이 있다.

뒤늦게 정신 차려 세계 대열에 동참한다지만 한국의 성적표는 미미하다. 최근 5년 동안 1차 에너지 중에서 신재생 에너지 비중은 고작 1.8% 수준이다. 속내를 보면 더 갑갑하다. 태양광은 4.7%, 풍력은 2.1%뿐이고, 바이오매스가 24.5%다. 나머지는 쓰레기 소각, 폐기물 가스 등을 활용한 것들이다. 바이오 에탄올 같은 바이오 매스도 유럽연합은 2020년까지 수송용에 10% 첨가를 목표로 하지만 한국은 현재 2.5%에서 2018년 3%를 계획하고 있다. 팜유, 대두유는 모두 수입해오며 그나마 폐식용유(2014년 42.8% 차지)를 활용한다. 바이오연료도 옥수수나 사탕수수가 풍부한 미국, 브라질 같은 농업대국에나 유리할 뿐 우리 얘기는 아니다.

결국 한국 사회는 전통의 화석연료에 매달리고 있고, 의존도가 커졌다. 한국은 2014년 국민 1인당 석탄 소비량이 2.29tce(석탄 1톤이 내는 열량을 환산한 단위)로 세계 5위라고 국제에너지기구(IEA)는 집계했다. 최대 석탄 소비국 중국과 미국보다 높다. 비슷한 자원빈국인 일본(1.30tce)보다도 월등히 높다. 석탄 없는 사회를 표방한 유럽연합 평균치보다 3배 이상이다. 한국은 절대량에서도 지난해 기준 중국, 인도, 일본에 이은 세계 4위 석탄 수입국이다. 특히 한국은 1인당 석탄 소비량이 오히려 증가하는 추세로 경제협력개발기구(OECD)와 반대로 가고 있다.

정부는 2023년까지 현재의 66% 수준인 총 1만8144MW 규모의 석탄발전소를 건설키로 했다가 파리 기후변화협약을 계기로 부랴부랴 수정했다. 그러나 2029년까지 원전 2기 추가 건설 계획에는 변함이 없다. 한국의 원전 의존 비중은 세계에서 네 번째로 높고, 신재생 에너지 비중은 최하위권인 82위다. 그동안 탄소 배출은 도외시한 채 비용 위주로 계산하다 보니 답은 석탄 과소비와 원전이었다. 국내 원자력발전 단가는 석탄(60원)보다 낮은 kWh당 50원 수준으로 과소평가돼 있다는 비판도 많다.

에너지경제연구원의 에너지총조사를 보면 2001~2010년 제조업 평균 64%의 전기 소비량이 늘어났다. 특히 가열·건조용 전기 소비가 약 4배나 급증했다. 이것이 의미하는 바는 뭔가. 석탄·가스 등을 때서 얻은 열에너지를 전기로 만들고, 송전한 뒤 다시 열을 얻기 위해 에너지를 썼다는 뜻이다. 그냥 열을 내려면 1차 에너지를 써도 되는데, ‘뻘짓거리’를 한 셈이다. 심야전기를 활용키 위해 정부가 방조한 전기온열기 등을 이용한 난방 증가도 그렇다.

2014년 말 기준 국내 에너지 흐름을 살펴보면, 1차 에너지 100을 공급해 최종 에너지 74.9를 얻고, 25.1은 전환·손실이 나는 구조다. 양이원영 환경운동연합 에너지기후팀 처장은 “열에너지를 100%로 보면 전기를 얻는 데 40% 정도만 전환된다”며 “전기난방 확대는 비효율 정책이었다”고 지적했다. 지난해 국내 석탄 소비의 60%가 발전에 쓰였다. 앞으로 전기차까지 늘어나게 된다.

왜 전기를 쓸까. 일단 편하기도 하지만 무엇보다 싸기 때문이다. 국회 예산정책처가 IEA와 한국전력공사의 자료를 분석한 결과, 한국의 전기료는 OECD에서 값싼 순서로 3∼4위 수준이다. 2014년 2분기 한국의 산업용 전기요금은 OECD 국가에서 네 번째로 싸다. 독일과 일본은 한국보다 77%와 83%씩이나 비싼데도 국내 기업들은 틈만 나면 전기료가 비싸다는 여론몰이를 해댄다. 특히 한국은 가스나 기름에 비해 산업용 전기료가 크게 낮은 국가다. OECD의 산업용 에너지 가격(TOE당 달러)을 비교하면 2011년 일본은 2081.8달러, 유럽연합은 1746.4달러인 데 비해 한국은 897.3달러로 정반대다. IEA 집계 결과 한국의 주택용 전력요금과 산업용 전력요금 차이는 22%로 집계됐다. OECD 회원국의 주택용과 산업용 요금 차이는 평균 29%다. 미국은 44%, 독일은 56%, 노르웨이는 58%, 프랑스는 34%씩 차이가 난다.

가정용 전기요금도 OECD에서 멕시코와 노르웨이에 이어 세 번째로 싸다. 한국이 100이라면 일본은 280, 영국은 240, 미국은 140이다. OECD 평균은 188이다. kWh당 가정용 전기료가 한국은 평균 120원이지만 독일은 350~360원 정도다. 월 250kWh를 소비한 가정이라면 한국은 기본료(1600원), 부가가치세 등을 더해 3만3710원이 나온다. 반면 독일은 단순계산으로만 8만7500원으로 한국보다 2.6배 정도 비싸다. 한국은 2013년 OECD 국가 중 1인당 전기 소비량에서 1위 미국(1만3227kwh)에 이어 2위로 1만162kwh를 기록했다. 3위 일본 7847kwh와의 차이도 크다.

한마디로 1차 에너지의 95.8%인 129억6000만 달러어치를 수입하는 한국 사회가 전기료는 세계에서 가장 싸게 펑펑 써대는 기현상이 벌어지고 있다. 그런데도 ‘산업 경쟁력 저하’ ‘서민 보호’라는 미명 아래 모두 공범이 됐다. 이지언 환경운동연합 에너지기후팀장은 “모순되게 책정된 전기료가 잘못된 산업구조를 이끌어내고 있다”며 “국내외 석탄발전소 건설에 정부 차원의 금융지원부터 끊어야 할 것”이라고 지적했다.

산업계는 물론 개인의 삶도 기존 습관에서 상당 부분 벗어나야 할 것으로 보인다. 우리가 얼마나 준비돼 있는지는 배려하지 않는다. ‘비싼 전기료’를 내려달라고? 그건 이제 배부른 소리다. 유류세도 마찬가지다. 신재생 에너지를 토대로 한 자립 이전에 유류세 인하는 비현실적이다. 지난해 국내 휘발유 소비량은 7656만9000배럴로, 6년 만에 사상 최고점을 찍었다. 툭하면 “서민 살림살이” 어쩌고하며 전기료, 기름값 깎아달라고 우는 소리를 해대는 가정의 풍경은 쓴웃음을 짓게 한다. 한겨울에 반바지와 반팔티를 입고 있다. 몸은 다 큰 어른인데 머릿속은 유치원생 같은 우리 사회에 이제 남은 시간이 별로 없다.

독일의 실적도 하루아침에 이뤄진 게 아니다. 녹색당이 원내에 진출할 만큼 거센 반핵운동의 결과가 쌓여 시민들이 신재생 에너지 확대를 이끌었다. 1970년대 석유파동, 1986년 체르노빌 원전사고를 계기로 대체에너지원 확보와 원전 폐지가 논의됐다. 2022년까지 모든 원전을 폐쇄키로 했다. 이상훈 녹색에너지전략연구소장은 “핵기술의 원조는 독일이지만 핵발전을 포기하고 전기요금의 절반은 사회·환경 부담금으로 기꺼이 물겠다는 사회적 공감대 덕분에 오늘날 신재생 에너지 강국이 됐다”고 강조했다.

신재생 에너지 성장의 비결은 다름아닌 높은 전기료와 절약이다. 이 소장은 “전력의 20%를 재생에너지로 공급하려면 요금도 20% 정도 올려야 한다”며 “유가 하락으로 한전이 10조원의 이익을 거뒀다고 전기료를 내리라고 할 게 아니라 신재생 에너지에 투자해야 할 때”라고 말했다. 독일이 2050년까지 전기 사용량을 20% 줄이기에 나선 사실부터 알아야 한다.
 



지난해 말 파리 기후변화협약은 개도국에 ‘사다리 놓아주기’ 측면도 있다. 선진국들이 앞서서 개도국에 화석연료 발전을 신재생 에너지 발전으로 바꿔주도록 기여하자고 합의했다. 신재생 에너지에 새로운 시장이 대대적으로 펼쳐질 가능성이 커졌다.

국회 예산정책처는 지난해 2월 보고서에서 태양광발전의 설치비 하락을 들어 “정부는 제도개선을 통한 신재생 에너지 보급시장 규모를 확대할 필요가 있다”고 제안했다. 전경련 산하 한국경제연구원은 1월 28일 ‘독일 에너지 전환 정책의 추이와 시사점’ 보고서를 통해 한국의 신재생 에너지 발전 비중은 독일의 17분의 1에 불과하다고 지적했다. 신재생 에너지에 의한 발전 비중은 일본이 한국의 약 10배, 미국은 8배나 된다. 송용주 한경연 연구원은 “최근 환경문제 해결과 에너지 안보를 위해 개발도상국에서도 신재생 에너지 이용 확대가 가속화되는 추세”라며 “특히 중국의 신재생 에너지 투자와 발전량은 세계 1위 수준으로 우리를 앞지르고 있다”고 밝혔다.

국내 기업의 경쟁력은 높지 않은 편이다. 2010년 삼성그룹은 5대 새 먹거리 사업으로 태양광발전을 꼽았으나 금융위기와 중국 업체의 공세에 거의 접다시피 했다. 한화큐셀이나 OCI 정도가 터널을 뚫고 나와 빛을 보는 단계다. 풍력도 현대중공업, 삼성중공업, 두산중공업이 새로 키우려다가 본업에 어려움을 겪자 후순위로 밀렸다. 효성은 신재생 에너지에 안정적 전력 공급을 돕는 ‘스태콤’ 사업을 이어오는 정도다. 그나마 LG그룹은 LG전자의 태양광 모듈, LG화학의 에너지저장장치(ESS)용 배터리, LG CNS의 에너지관리시스템 같은 수직 계열화를 갖추고 최근 투자를 늘리고 있다. SK그룹은 지난달 미래 성장동력으로 신에너지 분야를 선정해 역량을 모으기로 했다. 정부는 2035년까지 신재생 에너지 비중을 11%까지 높이겠다는 목표를 제시했다.

신재생 에너지 사업은 국제적으로 급성장할 가능성이 높다. 다만 환경보호라는 ‘당위성’ 차원을 넘어 ‘경제성’이 뒷받침돼야 한다. 이철용 에너지경제연구원 연구위원은 “보조금을 빼고도 신재생 에너지의 발전단가가 화석연료의 발전단가와 같아지는 균형점, 이른바 ‘그리드 패러티’가 2020년에 달성될 것으로 예상된다”고 말했다. 다만 국내는 싼 전기료가 최고 장벽이다.

업계는 현재 그리드 패러티가 kWh당 120~130원 정도로 추산한다. 유럽, 미국 등 선진국의 경우 2014년 기준 kWh당 석탄은 60원, 가스는 70원, 원자력은 120원인 데 비해 태양광은 140원이다. 반면 풍력은 이미 90원으로 떨어졌다. 그리드 패러티는 2020년쯤 예상된다. 석탄과 가스는 80원, 원자력은 130원인 데 비해 태양광은 80원, 풍력은 70원까지 떨어져 역전될 것으로 예측된다.

그러나 이는 지역 차이가 크다. 중동지역은 일조량이 많아 kWh당 발전단가가 70원 수준이다. 2015년 여름 미국 네바다주 모하비 사막에서 본 태양광 패널이 널린 장관은 입을 다물지 못하게 했다. 캔자스주 등지 미국 대평원에 널린 수백기의 풍력발전기도 그랬다. 미국의 풍력도 kWh에 60~70원 수준이다. 이철용 연구위원은 “풍력발전의 경제성을 가르는 초속 6m 이상 나오는 국내 육지는 적고, 해상도 설치비가 비싸 초속 8m 이상 나와야 경제성이 있는데, 많지 않다”고 말했다. 국내는 새만금이나 시화방조제 정도가 가능성이 높다. 바람 에너지의 50% 이하만 풍력발전에 이용이 가능한데, 한국 잠재량은 독일의 10분의 1 수준으로 알려졌다.

홍준희 가천대 에너지IT학과 교수는 지난해 덴마크, 독일, 오스트리아 등지를 방문하고 지역 차이를 실감했다고 한다. 홍 교수는 “하늘에서 내려다본 유럽 평원은 인구밀도가 낮아서 풍력발전단지로서 경쟁력이 높더라”고 말했다. 반면 한국은 토지 가치까지 높아서 풍력 적용이 몇 배는 어렵다.

독일 풍력발전 수치만 보면 오해를 낳는다. 무엇보다 전기료가 비싸서 신재생 에너지 발달이 가능했다. 또한 유사시 이웃나라들에 언제든 전력을 빌려올 수 있는 연계 송전망이 구축된 점도 주목해야 한다. 프랑스는 원전, 노르웨이는 수력이 풍부한데 서로 도와줄 연계망이 돼 있다. 홍 교수는 “그러나 우리는 고립된 ‘섬’과 같다. 신재생 에너지를 늘리면 기후 탓에 안정성이 떨어질 수 있는데 어디서 전력을 끌어올 것이냐”고 말했다.

한 대안으로 러시아 연해주의 풍부한 바람을 이용한 풍력발전을 활용할 만하다는 게 2012년 말 현지를 답사한 홍 교수의 제안이다. 30GW 정도 풍력단지를 만들어 중국 동북3성으로 공급하고 일부는 산둥반도와 잇는 서해 해저케이블을 통해 한국으로 끌어오는 구상이다. 정부는 2~3년 전부터 러시아~중국~서해 전력망 연결 문제를 협상 중인 것으로 전해졌다.

이대로 가면 한국은 신재생 에너지 시대에도 끌려가는 처지가 될 공산이 크다. 이명박 정부 때 해외자원 개발을 빌미로 엉뚱한 곳에 돈을 쓰고, 4대강 개발에 22조원씩 예산을 쏟아부었다. 박근혜 정부도 본질상 다를 게 없다. 이미 유럽은 물론 미국, 중국까지도 에너지 대전환 시대를 대대적으로 맞이하고 있다. 에너지 자급률은 약 10%에 머물고, 신재생 에너지 투자까지 늦은 한국은 진퇴양난에 빠진 모습이다. 모하비·몽골사막이나 유럽·미국의 대평원은커녕 셰일가스조차 없어 ‘신이 외면한 땅’인 한국은 대체 어디서 답을 찾아나가야 할까. 머리 위에 먹구름이 드리워졌다. 




 

‘인공태양’ 에너지 개발 어디까지 왔나



톰 크루즈 주연의 2013년 공상과학 영화 <오블리비언>에는 비행체들이 바닷물을 빨아들이는 장면이 나온다. 이는 중수소를 얻어서 리튬과 반응시켜 핵융합 에너지를 얻는 모습으로 보인다. 만에 하나 ‘인공태양’인 핵융합 반응이 현실화되면 거의 에너지 걱정 없는 시대가 열리게 된다.

그러나 아직 영화일 뿐 현실은 갈 길이 너무 멀다. 세계 각국에서 2040년쯤 상용화를 목표로 하지만 여전히 실험단계다. 핵융합 에너지를 얻으려면 태양의 중심보다 뜨거운 1억도 이상의 초고온 플라즈마를 만들어야 하고, 이를 가두는 그릇인 핵융합 장치가 필요하다.

국제핵융합실험로(ITER) 프로젝트는 초기에 미국·러시아·유럽연합(EU)·일본 등이 이끌고 한국과 중국이 2003년, 인도가 2005년에 합류했다. 중국은 ITER와 별개로 훨씬 큰 중국핵융합공정실험로(CFETR)도 짓고 있다. 중국 정부는 EU가 2050년 이전에 핵융합 발전을 실현한다는 계획보다 10년 앞서 핵융합을 상용화하겠다는 목표를 내놨다.

한국의 국가핵융합연구소(NFRI) 핵융합 연구계획은 2040년대가 되면 가정과 사무실에 전기를 공급하겠다는 것을 목표로 하고 있다. 핵융합연구소는 1995년 초전도 핵융합장치 KSTAR 개발에 착수해 2007년 완공, 이듬해 플라즈마 개발에 성공했다. 다만 에너지 계통의 한 전문가는 “핵융합 발전은 이상적이지만 실현하는 데 얼마나 시간이 걸릴지 장담키 어렵다”고 말했다. 1억도의 플라즈마를 만들기도 어렵지만, 가둬서 계속 연쇄반응을 이끌어내기가 쉽잖기 때문이다. 아직 몇 분 동안만 작동할 수 있다.

한편 또 다른 인공태양을 추구하는 ‘인공 광합성’ 연구도 주목해볼 만한 분야다. 식물광합성 원리로 무한청정한 태양광에너지를 이용해 원하는 화학제품, 즉 아미노산과 플라스틱 원료 등을 생산하는 기술이 ‘태양광 화학공장 인공광합성’이다. 한국화학연구원은 광촉매제를 활용해 원료물질과 효소만 넣어주면 태양광 이외에 추가 에너지 없이 화학물질을 얻는 이 기술을 개발해 2008년 해외 학술지에 실었다. 화학연구원 백진욱 인공광합성그룹장은 “다른 화석연료가 필요 없이 태양빛으로 에탄올이나 다른 화학물질을 얻어내는 기술”이라며 “지금은 효율이 낮지만 20~30년 안에 상용화를 목표로 하고 있다”고 소개했다. 지구온난화와 자원고갈 문제를 풀면서도 원자력과 달리 위험성이 없어 자연친화적인 기술이라는 게 백 박사의 설명이다. 자원빈국 한국이 믿을 건 머리뿐인지도 모르겠다.

경향비즈<전병역 기자 junby@kyunghyang.com> 

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테슬라의 엘론머스크 에너지저장고(ESS)

에너지전환/에너지전환 2016. 2. 16. 21:55 Posted by 패시브하우스 패시브하우스

테슬라의 엘론 머스크 에너지저장고(ESS)1억6천개면 미국 전력 공급, 20억개면 전세계 전력공급 가능. 기가팩토리 배터리기술 오픈소스로 공개 전 세계 협력 강조. 에너지혁명2030 신간 역자 박영숙

박영숙 유엔미래포럼대표  

▲ 에너지혁명2030 신간 토니 세바저자와 역자 박영숙

미국 에너지기업 테슬라는 지난 5월 소규모 에너지저장장치인 7Kwh급 가정용 배터리를 3천 달러에 출시했다. 일주일 만에 예약구매액은 8억 달러를 기록했고, 선주문량은 38천대에 달했다. 테슬라는 5년 뒤에는 가정용 배터리 가격을 반으로 낮추겠다고 공언하고 있다. 이것이 현실화되면 전기를 외부에서 공급받을 필요 없이 자급자족이 가능하다.

석탄과 증기기관, 석유와 내연기관에 의해 각각 1, 2차 산업혁명이 주도되었듯, 3차 산업혁명은 신재생에너지와 에너지 저장장치 즉, ESS에 의해 주도될 것이라는 것이 여러 전문가들의 견해다. 이런 기반 하에 제조업마저 분산화를 추구하는 4차 산업혁명도 동시에 진행되고 있는 형국이다.

 

 

ESS(Energy storage system)는 생산된 전력을 저장하였다가 필요시 사용할 수 있도록 송전하는 에너지저장시스템이다. 지구 어느 곳에서나 무한대로 제공되는 태양광을 에너지로 변환하고, 이를ESS를 통해 필요한 시기에 전기에너지를 공급하면 에너지비용은 거의 제로가 된다.

국회 산업통상자원위원회 소속 새누리당 전하진(성남 분당을)의원이 네비건트 리서치** 자료를 분석한 바에 따르면, ESS 시장규모는 불과 5년 뒤인 2020년까지 평균 40, 최대 58조 규모로 성장할 것으로 조사되었다.

하지만 해당부처인 산업통상자원부는 사실상 뒷짐만 지고 있는 실정이다. 정부는 지난 2014년에 발표한 제2차 에너지기본계획에서 2035년까지 발전량의 15%를 소규모 분산형 전원을 통해 공급하겠다고 계획하고 분산형 전원 활성화 계획을 통해 세부방안을 확정하겠다고 한바 있다. 그러나 아직까지 구체적인 방안을 수립하지 않고 있다.

한편, 전 의원실이 조사한 자료에 의하면, 주요 선진국들은 앞 다투어 신재생에너지 산업에 대한 지원책을 내놓고 있다. 미국은 지난 2010년 이미 ESS 설치 의무화 법안을 제정하고 500W~1MWh 가정·중대형 ESS 설치시 투자세액의 30%를 감면하고 있다. 뿐만 아니라, 지난 2014년에 캘리포니아주 테하차피 풍력발전단지의 모솔리스 변전소에 북미 최대 규모의 32MWh  ESS 구축을 완료해 현재 가동 중이다.

독일의 경우 LG화학, 삼성SDI 등과 함께 자국 최대 규모 10.8MWh 사업을 구축하고, 2020년까지 마이크로그리드의 비중을 총 전력 생산량 대비 25%까지 확대할 것으로 발표했으며, 일본은 지난2011년 이미 자가발전량이 전체 발전량의 22.6%에 이르렀다.

이에 전 의원은 산업통상자원부는 여전히 대형발전이 효율적이라는 인식에 매몰되어 소규모 발전의 중요성을 실감하지 못 하고 있다 원자력, 석탄 발전 등 대형발전의 발전단가는 유지, 관리비용 외에도 사회비용, 환경비용을 고려해야 한다. 대형발전소를 통해 만들어진 전력을 송전하기 위해 송변전 및 송전탑을 설치, 유지하는데 드는 비용만도 지난 10년간 27조에 달했음을 상기할 필요가 있다고 말했다.

이어 소규모 발전이 보편화될 경우 송변전 회피비용 등 매년 3조 원의 비용을 감축할 수 있다고 주장했다. 더 나아가 소규모발전은 마치 대형컴퓨터와 퍼스널컴퓨터와 같이 이제 에너지도 퍼스널에너지시스템이 가능한 시대가 빠르게 우리에게 다가오고 있음을 의미하는 것이기 때문에 모든 시스템을 이런 환경에 맞춰 발 빠르게 대처한다면 우리는 새로운 일자리, 새로운 기회를 맞이할 수 있을 것이라고 강조했다.

한편 한달 전 에너지혁명2030”토니 세바저서를 번역한 유엔미래보고서저자 박영숙 유엔미래포럼대표는 각국정부가 분산전원 ESS 등으로 급격히 선회중이며, 에너지혁명 2030은 석유, 가스, 석탄,핵발전소들의 소멸과 자동차의 시대 종말을 주장하였다. 또 조지워싱턴대학교 빌 할랄 교수와 유엔미래포럼전문가 수백명이 운영하는 테크케스트글로벌(techcastglobal.com)의 연구에 의하면 2023년 즉 8년후에 미국의 에너지저장기술 시장은 740조원시장으로 성장하며, 세계시장은 약 3천조원의 시장으로 급부상한다고 예측하였다. 지난 5 1일 스티브 잡스를 잇는 미국인들의 우상 테슬라자동차의 엘론 머스크는 미국이 16천개의 ESS면 미국대형전력산업 불필요하다며 자신의 특허기술을 오픈소스로 지난 5월 완전 개방하고, 지구촌은 20억개의 ESS를 빨리 공동개발하여 대형전력산업을 없애고 기후변화 환경오염 해결하자고 제안하였다.

엘론 머스크(Elon Musk) 테슬라자동차 최고경영자(CEO) 테슬라 에너지(Tesla Energy)’를 발표하면서 "지금까지 나온 배터리는 형편 없었다 친환경 에너지를 사용하여 기후변화 지구온난화를 해결하는 방안을 마련할 수 있다."고 말하고 2가지 제품, 가정용 배터리인 파워월(Powerwall)’과 기업용 배터리인 파워팩(Powerpack)’ 3백만원 35십만원에 발표하였다 각각 7kwh, 10kwh 짜리다. 네바다주에 5조원을 들여 건설 중인 기가공장(GigaFactory)에서 대량 생산하게되며, 1기가와트의 파워팩은 콜로라도의 볼더 시의 전기를 공급하며, 파워팩 16천개는 미국 전체의 전기를, 20억개는 전 세계의 전기를 공급할 수 있다고 말했다. 이 엄청난 기가와트 파워팩을 혼자 다 생산할 수 없기 때문에 그는 이 기술을 오픈소스로 내놓았다. 이렇게 저 비용의 배터리가 나오면, 고비용이던 발전소들이 소멸하며 동시에 발전소를 돌리던 석탄, 가스, 기름, 핵발전소등도 더 이상 필요가 없고,신기술로 각광받던 핵융합과 기타 다른 신기술도 빛을 보지 못하고 소멸하고 말 것이라고 주장하였다.

엘론 머스크 3백만원짜리 ESS에너지저장고 발표 수년후는 1백만원대로 내놓겠다 주장.

 

이런 ESS 10kw1억6천개면 미국전력, 20억개면 세계 전력 공급 가능하다. 엘론 머스크 주장

 

자동차 차고 벽에 붙이는 파워월 에너지저장고ESS 3백만원이면 전기걱정 끝.

토니 세바 스탠포드대교수도 석기시대가 돌아 모자라 석기시대가 끝난 것이 아니라, 더 좋은 것이 나와서 망하듯이 화석연료보다 더 저렴하고 환경오염 기후변화가 없는 청정에너지인 솔라, 풍력이 석유보다 싸지면서 에너지가격이 거의 무료가 되는 시점이 오는 시기가 2030년 경이라고 본다. 미국 정부는 2020년이 되면 한전이라는 대규모 전력공급시스템이 소멸하고 대부분 마이크로 그리드(분산전원 ESS)로 갈 것이라고 발표한 바 있다. 유럽에서는 유럽연합(EU)정부가 이미 유럽전력매칭시스템을 내놓아, 각 가정이나 기업에서 전력을 생산하면 그 전력을 다 모아서 마이크로 그리드로 지역에서 소비하고 남는 전기를 이베이에 갖다 내놓고 팔아서 내 구좌에 돈을 꽂아주는 정부지원 전력매칭시스템이 나와 있다.

한국정부도 몇년전 2035년 전력량의 15%를 분산형 전원을 통해 공급하겠다는 계획을 밝혔으나, 제대로 시행하지 않고 있다. 큰 방향은 전 세계 공동적으로 가는 방향이어서 우리도 어쩔 수 없이 한전이라는 거대한 집단에서 벗어나 각자 개인가정에서 에너지를 생산하고, 가정용 에너지저장고(ESS)를 갖게된다. 즉 거대하고 일방적인 한전같은 대규모 에너지회사에서 모두가 참여하는 민간에너지의 시대로 간다. 100년 된 석유산업은 석유는 있지만 더 좋은 것이 나와서 사망하게된다.

저렴하고 빠른 침투력을 가진 태양광이 나와서 5년 만에 태양광 에너지값이 10분의 1 가격이 되었다. 미국은 5년 안에 태양광발전 설비 1천만 기가가 되며, 테슬라에서는 파워 월을 3백만원에 내놓고 에저지저장고는 35십만원에 내놓아 한전 끊고 에너지저장고를 설치하라고 말하고 있다. 2030년이되면 100% 태양광으로 발전하는 나라가 대부분이되면서 태양광에 의한 기타 에너지산업의 붕괴가 진행된다. 핵발전, 석유, 가스 석탄산업이 붕괴한다.

1900년대 자동차값은 너무 비싸서 아무도 살수 없었다. 그러나 1913년대 금융이 자동차할부를 시작하게되고 사람들이 자동차를 급속하게 사게되었다. 소노마 카운티의 PACE 펀딩이 바로 자동차할부처럼 태양광할부를 시작하여 성공한 케이스다. 참여금융 즉 태양광 사업을 위한 크라우드펀딩이 나왔고, 덴마크의 풍력발전 협동조합이 나왔다. 금문교를 샌프란시스코 주민들이 세웠는데 당시 금문교를 건설하는 금융회사에 자신들의 집을 저당잡혀서 금문교가 사실 건설된 것이다. 워런 버핏이 태양광에너지에 크게 투자하고 있으며, 태양광발전의 금융증권화가 일어나, 자동차할부가 자동차산업을 일으켰듯이 태양광할부 즉 수조 달러의 태양광 금융 기회가 종래 에너지산업을 붕괴시킨다.

, 분산, 참여형 에너지의 등장과 전력회사의 붕괴를 가져온다. 곧 태양광은 원가 제로의 에너지가 된다. 이케아, 월마트가 태양광으로 자체전력을 충당하고, 이제는 태양광을 발견한 부동산 관리회사들도 뛰어 들었다. 태양광 설치는 실리콘밸리 사무실에서 전 세계 옥상으로 번치고 있다. 전력회사들은 로비를 하고 연합하고 요금을 올려라라고 정부를 압박한다. 하지만 전력회사 붕괴를 초래하는 다음 파도는 바로 분산형 전력 저장장치, 현장 전력 저장장치 즉 에너지 저장고의 기술이다. 그리고 마지막은 달라진 시민의식이다. 낡은 에너지를 몰아낸다.

 모든 새로운 에너지는 태양과 바람에 의해 제공된다.

 휘발유는 더 이상 쓰지 않으며 원자력은 구식이 된다. 천연가스, 석탄도 무용지물이다.

 분산형, 참여형 에너지 비즈니스모델이 전력회사를 파산시킨다.

 모든 신차 시장은 전기차가 장악한다.

 모든 전기차는 무인자동차가 된다.

 자동차 시장의 80%가 사라진다.

 고속도로의 최대 80%가 필요 없어진다.

 주차 공간의 80%가 필요 없어진다.

 자동차 소유의 개념이 사라진다.

 자동차 보험산업이 사라진다.

태양광은 지금도 독일과 호주 등에서 전력 수요의 상당량을 공급하며 차세대 에너지로 이미 자리 잡았다. 저자는 태양광패널의 기술이 발달해 지금보다 더 효율적으로 개선되고 가격도 저렴해지면,태양광은 전 세계로 퍼질 것이라고 예측한다. 그리고 이러한 에너지의 변화와 기술의 발달은 단순히 전력산업만이 아니라 자동차산업도 뒤흔들 것이라고 말한다. 특히 테슬라와 구글이 선보인 전기자동차, 자율주행자동차는 기존의 자동차산업을 붕괴하는 결정적인 역할을 할 것이라고 내다본다.

앞으로 다가올 에너지 혁명은 우리가 걱정하는 석유의 고갈로 인해, 또 지구온난화에 의한 압박으로 어쩔 수 없이 발생하는 것이 아니라, 가격적인 측면에서 석유나 원자력은 따라올 수 없을 만큼 저렴해지는 태양광으로 자연스럽게 이동하게 된다는 것이다. 석기시대가 끝난 것이 돌이 고갈되서가 아니라 더 나은 기술인 청동기가 개발된 것처럼 말이다. 현재 대규모 전력산업은 곧 마이크로 그리드 즉 각자 태양광을 지붕위에서 생산하고 이를 저렴하게 저장하는 에너지저장고 가격이 중국은60만원 미국은 곧 100만원대로 떨어져 한번 설치하면 곧 영원히 에너지값을 내지않고 사용할 수 있게된다는 이야기다. 태양광은 아무리 써도 고갈되지 않는다. 지금까지는 아주 작은 태양광회사들이 태양광패널을 만들었지만 이제는 대기업들이 태양광에 뛰어들었다. 구글, 애플, 솔라시티와 테슬라자동차 등 실리콘벨리가 2008년부터 뛰어들었고, 거대한 백화점인 월마트, 이케아 등 대형박스 물류공장을 가진 회사가 지붕위에서 태양광을 생산하여 이제 솔라시티와 월마트가 고객들에게 전기차 무료충전을 시작하였다. 이제 한전은 세계 최대의 거대산업인 구글 애플 아마존 월마트 등과 싸워야하는데 이들이 전력의 소비자였다가 스스로 생산하는 생산자로 탈바꿈하기 때문이다.

원자력의 종말은 2030년이다. 후쿠시마 원전 사고로 드러난 원자력의 민낯을 보았다 너무나 위험하다는 것이다. 해체하는 데 드는 천문학적 비용을 우리는 몰랐다. 세금으로 겨우 굴러가는 원자력이며, 비용 초과, 건설 지연, 안전 결핍이 문제다. 정부의 비호 없이 독자 생존 불가능한 것이 원자력이며, 종말의 악순환에 들어서다. 석유의 종말도 2030년이다. 태양광, 석유 비해 기하급수적 원가 개선이 다가와 2030년이되면 태양광은 거의 무료가 된다. 캐나다 오일샌즈의 종말이 오며, 디젤에서 태양광으로 전환하게되어 디젤의 종말이 오고, 태양광과 전기자동차가 융합하면 석유의 종말이 급속히 앞당겨진다. 동시에 천연가스도 갈 곳 없는 다리가 된다. 천연가스는 청정에너지가 아니며, 천연가스보다 백만 배 더 효율적으로 물 사용하는 태양광을 선호한다. 천연가스는 가스가 없어서 사라지는 것이 아니라 물이 없어서 사라진다. 그리고 바이오연료가 지구를 사막으로 만든다. 에너지 생산에 드는 물은 유한하다. 그래서 물이 없어서 바이오연료를 포기하는 기업들이 늘어난다. 석탄도 사망 예고가 되었다. 석탄산업과 정부의 밀월을 갖지만 석탄발전 탓에 사막화되어 가는 중국인들은 이제 생각을 바꾸고 있다. 화석연료로 인한 미세먼지의 심각성이 일어나며 석탄산업의 최종 붕괴가 일어난다.

자동차산업은 곧 코닥의 운명을 맞이할 것이다. 코닥이 필름보다 더 좋은 디지털카메라가 나왔고,그것이 플리커가 나와서 저장이되었고, 그후 페이스북이 나와서 최대의 사진 보관소가 되었다. 지금 페이스북은 또 인스타그램을 샀지만 곧 스냅챗이 뒤를 따라오고 있다. 오늘날의 에너지와 자동차는2030년엔 없다. 무인차, 무인택시가 나오면 지금도 미국택시보다 우버가 절반이 싼데, 우버는 현재 사람이 몰고 인건비가 나간다. 그러나 무인택시가 나와서 GPS로 데리러갔다가 계속해서 택시 혼자 돌아다니면서 주차도 하지 않으면, 택시비용이 1/10로 준다. 자동차를 사면 96%를 세워놓기 때문에 자동차를 아무도 사지않고 빌려탄다. 무인택시를 타게되면서 자동차 판매가 80%이상 줄어들고 자동차산업이 붕괴된다. 그 외에 3km로 달리는 하이퍼루프, 나르는 자동차 스카이카, 테라퓨지아,카플레인등이 나와 자동차가 가장 느리다. 무인차는 석유를 안쓴다. 석유산업이 망한다.

2030년 휘발유자동차의 종말 오며 전기자동차로의 대량 이주가 시작된다. 무인차에 의한 붕괴가 오는데, 새로운 공유경제의 자동차 개념이 다가와 자동차를 공유하지 사지 않는다. 면허증이 사라지고 무인차를 이용할 수 있는 세상이 오며 백만 명의 생명을 구할 무인차가 온다. 자동차 사고 90% 이상이 인간의 잘못 때문이다. 구글, 애플이 자동차산업에 뛰어들었다. 무인차는 모두 전기차이며 석유산업의 붕괴를 가져온다. 기술 자체가 아닌 무인자동차 비즈니스모델의 혁신이 붕괴를 불러왔다.자동차 보험산업의 붕괴도 함께 온다. 

 

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고정관념 깬 풍력발전기, 발상전환이 이룬 놀라운 성과

에너지전환/에너지전환 2015. 5. 25. 22:11 Posted by 패시브하우스 패시브하우스

고정관념 깬 풍력발전기, 발상전환이 이룬 놀라운 성과

 

보어텍스 블레이드리스 제공
풍력발전기는 모름지기 그래야 한다. 기둥은 하늘 높이 치솟고 거대한 날개는 바람 따라 빙글빙글 도는 풍경. 130년이 지나도록 이 디자인은 바뀌지 않았다. 이 거대한 ‘풍차’는 종종 문제를 일으켰다. 새들은 풍력발전기 날개에 부딪혀 속절없이 죽어갔다. 거대한 날개가 돌며 만들어내는 진동과 소음은 주민들에게도 골칫거리였다. TV와 라디오 전파를 방해하는데다 두통과 구토, 어지럼증까지 유발했다.

이런 까닭에 전통적 풍력발전기 디자인을 벗어나려는 시도도 이어졌다. 2012년 새폰에너지는 풍력에너지를 전기로 변환해 충전해둘 수 있는 접시 모양의 새로운 풍력발전기 모델을 선보였다. 시그마디자인이란 대안에너지 기업은 메가폰 모양의 풍력 터빈을 단 발전기 모델을 출시하기도 했다. 하지만 결과는 시원찮았다. 대개는 턱없이 낮은 생산성 때문에 곧바로 시장의 관심에서 사라졌다. 혁신의 바람은 디자인 도면만 겨우 스쳐가는 미풍에 그쳤다.

또 다른 혁신의 도전자가 등장했다. 스페인 기업 보어텍스 블레이드리스는 한발 더 나아갔다. 그만큼 훨씬 파괴적이다. 보어텍스 풍력발전기엔 날개가 없다. 거대한 기둥만 덩그러니 서 있을 뿐이다. 이 기둥이 바람을 받아 에너지를 생산한다. 원리가 독특하다. 보어텍스 풍력발전기는 공기의 소용돌이 현상을 이용한다. 소용돌이 현상은 건축가에겐 오랜 세월 동안 위험 요소로 인식돼왔다. 보어텍스 공동설립자인 다비드 슈리오리와 다비드 야니에즈, 라울 인헤니에로는 발상을 바꿨다. ‘왜 회오리바람을 피하기만 하는 거지? 그걸 에너지로 바꾸면 되잖아.’ 그들은 이 발상을 풍력발전기 디자인에 투사했다.

보어텍스 풍력발전기는 세 부분으로 나뉜다. 아래쪽은 본체 격인 기둥이다. 윗부분엔 강화유리섬유와 탄소섬유를 합성해 만든 기둥이 하나 더 있다. 두 기둥 사이엔 자석 링이 달려 있다. 보어텍스 발전기에 닿은 바람은 기둥 전체를 감싸며 회오리 현상을 일으킨다. 상단 기둥은 이 바람을 받아 사방으로 흔들리고, 자석은 위아래 기둥이 닿는 부분은 밀어내고 떨어진 곳은 당긴다. 이런 식으로 기둥은 일정한 운동에너지를 발생시키고, 이는 전기에너지로 변환된다. 이 과정 사이엔 어떤 기계 부품도 들어가지 않는다. 보어텍스가 발전기 제작비를 줄이는 비결이 여기에 있다.

보어텍스는 높이 12.5m인 ‘보어텍스 미니’ 모델로 현장 테스트를 거쳤더니 4kW가량 전기를 생산했다고 밝혔다. 기존 날개 방식 발전기보다 30% 정도 적은 수준이다. 그렇지만 보어텍스 발전기는 같은 공간에서 기존 날개 방식보다 2배가량 촘촘히 설치할 수 있어 단점을 보완할 수 있다고 이들은 말했다. 또 이 새로운 디자인이 제조 비용을 53%, 발전기 유지 비용은 최대 80%까지 줄여줄 것이라고 했다. 탄소배출량도 기존 발전기보다 40%가량 줄여주는 친환경 제품이란다. 소음도 적으니, 새나 주민도 더 안전하다. 무엇보다 기존 풍차발전기보다 공간을 덜 차지하는 점이 좋다. 보어텍스는 높이 2m에 100W 정도 전기를 생산하는 시제품을 저개발 지역에 우선 내놓을 예정이다. 보어텍스 미니도 올해 안에 선보일 계획이며, 1MW 이상 전력을 생산하는 대형 모델 ‘보어텍스 그랑’도 제작 중이다.

보어텍스의 시도가 성공하리라는 보장은 아직 없다. 무수한 혁신 모델이 시제품 단계에서 바람이 돼 날아갔다. 지난 20년 동안 나온 수많은 풍력발전기 가운데 효율성을 입증한 모델은 단 하나, 지금의 풍차발전기였다. 그럼에도 이건 확실하다. 우리에겐 지금보다 나은 풍력발전 디자인이 필요하다는 점이다. 보어텍스는 그 가능성에 도전하는 참이다. 보어텍스는 이미 100만유로가 넘는 투자금을 금고에 채웠다. 6월부터는 보어텍스 크라우드펀딩 방식으로 기금도 모금한다. 보어텍스는 이 돈을 바탕으로 올해 안에 시제품 발전기를 공개할 계획이다.

이희욱 <블로터> 기자 asadal@bloter.net

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