◆ 국제에너지기구 '세계에너지전망' 보고서 ③ .태양광 등 재생에너지가 신규 발전설비 60% 넘을것

 

2018.02.23

대규모 장치산업 전력, 소비자·기술산업으로 전환

에너지 저장장치·네트워크 등 첨단 전력관리기술 부각

소비자 다양한 요구 이해하고 디지털기술 갖춰야 최종 승리

 

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매일경제 비즈타임스는 2018년을 맞아 모든 산업에 중요한 영향을 미치는 에너지 분야에 대한 기고를 연재하고 있다. 국제에너지기구(IEA) 각 분야 전문가들이 4회에 걸쳐 IEA의 대표 보고서인 '세계 에너지 전망(World Energy Outlook) 2017'의 주요 내용에 대해 문답 형식으로 기고를 싣는다. 3회에서는 브렌트 워너·티머시 굿슨 월드에너지아웃룩 전력산업 담당 분석가에게 전력, 재생에너지와 에너지 효율 분야 변화 전망에 대해 들어본다.

 

―미래의 큰 트렌드로 빠른 전력 수요 증가를 꼽았는데.

 

▷향후 전력 수요는 모든 에너지원 중 가장 빠른 속도로 성장해 2040년까지 60%가량 증가할 것으로 예상된다. 최종 에너지 소비에서 전력이 차지하는 비중도 현재 19%에서 2040년 23% 수준으로 증가할 것으로 전망된다.

 

최종 에너지 소비에서 전력이 타 에너지원을 대체하는 소위 '전기화(electrification)' 현상이 벌어지는 것이다. 타 에너지 소비의 경우 선진국에서는 수요가 감소하고, 개발도상국에서는 수요가 증가하는 패턴이 일반적이다. 하지만 전력은 선진국과 개발도상국을 막론하고 모든 지역에서 수요가 증가할 것으로 보인다.

 

―구체적으로 어떤 분야가 이러한 증가를 이끄는가.

 

▷산업용 수요가 전력 수요 성장에 가장 크게 기여할 것으로 전망된다. 냉방용 전력 수요 역시 아시아 지역을 중심으로 폭발적인 증가세를 보일 것으로 예상된다. 특히 2040년 중국의 냉방용 전력 수요는 현재 일본의 전체 전력 소비 규모에 맞먹을 전망이다. 이 밖에 빠르게 보급이 확산되고 있는 디지털 기기와 전기차도 전력 수요 증가에 기여할 것이다. 2040년 전기차 구동을 위한 전력 수요는 현재 아프리카 대륙 전체의 전력 소비 규모에 맞먹을 것으로 예상된다.

 

―전력 공급 측면에서 재생에너지의 빠른 성장이 미칠 영향은 무엇인가.

 

▷2016년 재생에너지 발전 용량 증설 규모가 화석발전 용량 증설 규모를 넘어섰다. IEA는 이러한 추세가 지속될 것으로 보고 있다. 설치 비용의 급격한 하락과 지속적인 정책 지원으로 태양광, 풍력 등 재생에너지는 2040년까지 총 발전 설비 증설 용량의 60% 이상을 차지할 것으로 전망된다. 주로 중국, 인도, 미국이 태양광 용량 증설을 선도할 것으로 보이며 유럽에서는 풍력 발전 용량이 빠르게 증가할 전망이다. 이에 따라 전체 전력 발전량 중 태양광과 풍력 등 재생에너지 비중이 현재 5% 수준에서 2040년 20% 수준까지 빠르게 증가할 것으로 예측된다.

 

태양광이나 풍력 발전량은 날씨와 같은 환경적 요인에 의해 많이 좌우된다. 수요가 많은 때에 발전량이 적을 수도 있고 반대로 수요가 적은 때에 발전량이 많을 수도 있기에 소위 '가변적 재생에너지'로 불리기도 한다. 이 같은 가변적 재생에너지 비중의 빠른 확대는 전력시장 전체에 큰 영향을 미칠 전망이다. 특히 에너지 수요와 발전량 간 수급 불일치를 완충해 줄 수단이 필요해진다. 단기간에 빠른 발전량 증대가 가능한 유연한 발전 시설, 잉여 전력을 타 지역으로 전송하기 위한 송배전망, 발전량이 많고 수요는 적은 때에 전기를 저장해 다른 시점에 활용할 수 있도록 하는 에너지 저장 장치, 순간적으로 수요를 감축할 수 있도록 하는 수요 관리 기술 등이 대표적이다. 재생에너지 보급이 확산될수록 재생에너지를 안정적으로 전력망에 통합하기 위한 기술의 중요성 역시 점차 증가할 것이다.

 

―수요 관리 등 에너지 신기술 확산을 위해 어떤 노력이 필요한가.

 

▷최근 수요 관리 시장이 빠르게 성장하고 있지만 아직 산업 부문에서 필요시 수동으로 수요를 줄이는 기초적인 방식에 머물고 있는데, 사실 75% 이상의 수요 관리 잠재력은 주거·빌딩 분야에 존재한다. 잠재력 중 빙산의 일각만 실현되고 있는 것이다. 이러한 잠재력을 실현하기 위해 지능형 검침 인프라(AMI) 확산과 적절한 보상 제도 설계 등 정책적 노력이 필요하다. 적절한 정책 지원과 사업 모델 개발이 수반되면 전 세계 전력 수요의 16%에 상응하는 규모의 수요 관리 잠재력이 존재하는 것으로 IEA는 추정하고 있다.

 

에너지 저장 장치 역시 주파수 조정부터 피크 수요 저감, 재생에너지 통합 등 할 수 있는 역할이 굉장히 많다. 이 같은 다양한 역할에 대한 적절한 보상 체계 설계 역시 중요하다. 새로운 사업모델 설계와 지속적인 기술 혁신을 위한 기업들의 노력도 중요하다. 예를 들어 유럽에서는 다수의 분산 전원과 에너지 저장 장치를 묶어 하나의 발전소처럼 운영하는 가상 발전소(Virtual Power Plant) 사업 모델이 이미 10기가와트(GW) 규모로 성장했다. 블록체인과 같은 신기술은 개인 간(P2P) 전력 거래와 같은 새로운 시장의 가능성을 열고 있다. 전력산업은 점차 대규모 장치산업에서 소비자 및 기술 기반 산업으로 변해 가고 있다. 앞으로는 전력 소비자의 다양한 니즈(needs)에 대한 이해와 디지털 기술 역량이 핵심 경쟁력으로 부상할 것이다.

 

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―에너지 효율에 대한 관심도 높아지고 있는데.

 

▷에너지 효율은 기후변화 목표를 달성하기 위한 가장 중요한 수단이다. 에너지 효율 개선이 없다면 2040년까지 에너지 수요 증가폭은 주(主) 시나리오 대비 두 배 이상 높을 것으로 추정된다. IEA가 에너지 효율을 "제1의 에너지원"이라고 얘기하는 이유다. 기업들에 에너지 효율 제고는 비용 절감과 더불어 차별화된 경쟁력을 확보하기 위한 필수 과제가 되고 있다. 시장도 무시할 수 없는 규모로 커지고 있다. 2016년 에너지 효율 부문 투자는 전년 대비 9% 상승한 2300억달러를 기록했으며 에너지 효율 서비스 시장도 전년 대비 12% 높은 270억달러 규모로 성장했다.

 

국가에도 에너지 효율 제고는 온실가스 저감, 에너지 가격 변동에 따른 위험 저감, 에너지 수입 감소 등 효익이 많아 간과할 수 없는 영역이다. 유럽연합(EU)이 최근 '윈터 패키지(Winter package)'로 불리는 새로운 에너지 정책에서 에너지 효율 향상을 최우선 과제(energy efficiency first)로 설정하는 등 강력한 정책 의지를 천명한 이유다. 에너지 효율은 재생에너지와 함께 미래 에너지 산업의 가장 중요한 키워드가 될 것이다.

 

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IEA, 세계 에너지 전망 보고서 발간

 

 

◇ (에너지 수요) 전 세계 에너지 수요는 증가세는 과거보다 둔화하지만, 2040년의 에너지 수요는 현재보다 약 30% 증가할 것으로 전망

ㅇ 국가별/권역별 에너지 수요 전망시 인도, 동남아시아의 비중이 증가

 

◇ 증가하는 에너지 수요를 충족하는 역할은 천연가스와 재생에너지가 담당

ㅇ (석유) 성장의 속도는 둔화되지만 2040년까지 석유 수요는 계속 증가할 것으로 전망

* 빠른 전기차 보급에도 불구, 석유화학제품 생산을 위한 석유 소비 등으로 석유 수요는 지속 증가할 전망

ㅇ (천연가스) 수요는 2040년까지 45% 증가할 것이며, 전력 부문에서도 수요가 성장하겠지만 가장 큰 수요 증가는 산업 부문에서 발생할 전망

ㅇ (재생에너지) 상당히 높은 수준의 성장세를 보일 것이며, 미래 에너지수요 증가의 40%를 담당할 전망

ㅇ (석탄) 2000년 이후 발전용량의 순 증가분은 약 900 GW에 달하였으나, 향후 2040년까지의 순 증가분은 그 절반 이하인 400 GW에 그칠 전망

* 원자력의 경우 2030년에는 중국이 미국을 제치고 세계 최대 원자력 발전 국가가 될 전망

 

◇ (에너지 접근성과 대기오염) 국제 사회의 높은 관심에도 불구하고, 현재의 노력만으로 전력에의 보편적 접근(Universal access)을 달성할 가능성은 낮음

* 청정한 취사시설(Clean cooking)에 대한 접근성을 높이는 것은 더욱 어려움

ㅇ (대기 오염) 대기 질에 관한 정책적 관심이 고조되면서 주요 대기오염 물질의 배출량이 점차 감소할 것으로 전망되지만, 대기 오염이 건강에 미치는 영향은 여전히 심각

ㅇ (CO2 배출) 증가세가 둔화되었지만, 전 세계 CO2 배출은 2040년까지 점진적으로 증가할 전망

 

※ IEA 보고서 "World Energy Outlook 2017 ’(2017.11.14 발간)의 주요 내용을 요약