기후변화 대응을 위한 해외 탈(脫)석탄발전 동향
기후변화 대응을 위한 해외 탈(脫)석탄발전 동향
  • 오승환
  • 승인 2017.09.01
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오승환 한전 경제경영연구원 선임연구원

1. 석탄과 기후환경 이슈

석탄은 일반적으로 타 에너지원 대비 경제성은 높지만 비환경적인 에너지원으로 여겨지고 있다. 석탄은 연소과정에서 이산화탄소(CO2), 미세먼지, 황산화물(SOX), 질소산화물 (NOX) 등이 배출되며, 이는 기후변화와 스모그 발생의 주요 원인으로 작용한다. 이러한 석탄 사용의 환경에 대한 부정적인 영향에도 불구하고, 전력산업에서 석탄발전은 낮은 발전단가로 인해 2014년 기준으로 전 세계 발전량의 41%, 설비용량의 31%를 차지하는 등 여전히 가장 큰 비중을 보 이고 있다. 석탄발전의 단위당 CO2 배출량은 941g/kWh로 가스발전 배출량 449g/kWh 대비 2배 이상 높은 수준을 나타내고 있다. 국제에너지기구(IEA)의 발표에 따르면 석탄 발전은 가장 큰 단일 온실가스 배출원으로, 전 세계 CO2 배 출량의 42%를 차지하고 있는 발전부문 중 약 73%가 석탄 발전에서 기인하는 것으로 분석되었다. 지난 2015년 12월 전 세계 196개 국가들은 온실가스 감축 등 기후변화 대응을 위해 파리기후협정을 체결하였으며, ‘지구 평균기온 상승 2℃이내 억제’ 목표 달성을 위해 석탄발전 축소를 주요 대응 전략 중 하나로 제시하였다. 발전부문의 온실가스 배출 억제를 위해서는 노후 석탄발전소 퇴출 및 태양광·풍력 등 신재생 확대를 통한 저탄소 전원믹스로의 전환이 필요하다. IEA의 2℃ 목표달성 시나리오의 전원 믹스에 따르면 석탄발전 설비비중은 2014년 31%에서 2040년 10%로 하락할 것으로 전망됐다.

유럽연합(EU)의 경우 타 지역 대비 선제적으로 기후변화 대응정책을 시행해 왔으며, 온실가스 감축을 위한 적극적인 탈석탄발전 정책을 추진 중에 있다. 2015년 EU 역내에는 약 163GW 규모의 280개 석탄발전소가 운영 중이며, 이 중 온실가스 다배출 석탄발전소들은 대부분 1960~70년대에 건설됐다. 이에 따라 유럽 각국에서는 노후 석탄발전소의 수명연장 및 폐쇄 여부가 주요 에너지정책 현안으로 부각되고 있다. 실제로 2000년대 들어 유럽의 석탄발전량은 967.9TWh(2000년)에서 858.45TWh(2015년)로 감소하였으며, 같은 기간 중 신재생발전량(태양광, 풍력)은 22.4TWh에서 421.7TWh로 증가하였다. EU 역내에서 석탄발전소의 지속적 운영을 위해서는 대형연소설비지침 (LCPD)과 산업배출지침(IED) 같은 EU의 기후대기오염 규제 수준 충족을 위한 설비개선 등 추가적인 투자가 시행되어야 하는 만큼 석탄발전의 경제성은 향후 지속적으로 하락할 것으로 예상된다. 2017년 EU 집행위원회는 대기오염물질 배출 허용기준을 강화하였으며, 이는 2021년부터 EU 전역에 있는 50MW 이상의 화력발전소를 대상으로 시행될 예정이다.

2. 석탄과 기후환경 이슈

가. 영국

영국은 2008년 제정된 기후변화법에 따라 2050년까지 온실가스 배출량을 1990년 대비 80%이상 감축하는 목표를 설정했다. 이에 따라 지난 2015년 영국 정부는 온실가스 감축 목표 달성을 위해 2025년까지 자국 내 이산화탄 소 포집 및 저장기술(CCS) 미적용 석탄발전소를 전면 폐쇄 하는 계획을 발표했다. 이미 영국 최대 규모의 석탄발전소인 Drax 발전소의 경우 2013~14년에 걸처 바이오매스 발전으로 일부 연료전환이 이루어졌으며, Cokezie 발전소와 Longannet 발전소 등 기존 노후 석탄발전소들이 폐쇄됨에 따라, 영국 내 석탄발전 설비용량은 23GW(2012년)에서 14GW(2016년) 수준으로 감소했다. 2016년 총 전력생산량 중 석탄발전의 비중은 약 8.6%를 기록하였으며, 발전량은 136TWh(2012년)에서 29TWh(2016년)로 하락하며 신재생 발전(태양광, 풍력) 보다 낮은 수준을 기록했다. 현재 운영 중인 석탄발전소의 경우도 가동연수가 이미 40 년 이상 된 노후발전기들로 EU의 환경규제 강화 및 탄소세 부과 등에 따른 수익성이 하락이 예상된다. 2025년 이후 석탄발전소의 지속적인 운영을 위해서는 온실가스 배출기준 충족을 위한 CCS 설치 등 감축기술 적용이 필요하나, 추가 적인 설비투자비 및 기타 제반비용으로 경제성 고려 시 폐쇄될 것으로 전망된다.

2014년 독일은 기후변화 대응 등을 포함한 에너지정책인 ‘Climate Action Programme 2020’을 발표하였으며, 2020년까지 온실가스 배출량을 1990년 대비 40% 감축하는 목표를 제시했다. 이를 위해 독일 정부는 2019년까지 8개 노후 갈탄발전소의 가동을 중단하고, 일정기간(약 4년간) 동안 전력부족 상황을 대비한 비상가동 전원으로 이용한 후 2023년까지 최종 폐쇄할 예정이다. 독일 정부는 석탄발전소 폐지에 따른 유틸리티의 예상수익 감소를 고려해 보상금을 지급할 계획이며, 지난 2015년 말 RWE 등 발전사업자를 대상으로 가동 중단에 따른 수익감소분을 고려해 약 16 억 유로 규모의 보상금을 지급할 것이라고 발표했다. 이러한 독일 정부의 조치에 대해서 EU 집행위원회는 발전소를 폐쇄한 유틸리티에 대한 보상금 지원 계획이 ‘EU 정부지원 규정(EU State aid rules)’에 부합하며, 역내 공정경쟁 질서를 저해하지 않는다고 판단해 독일의 정부지원 계획을 승인 했다. 2000년 독일의 전체 전력생산량 중 석탄 및 원자력 발전 비 중은 각각 53%, 29% 수준이었으나, 최근 정부 정책에 따른 발전소 폐쇄 등으로 2015년 각각 43%, 14%로 하락했다. 하지만 독일은 여전히 높은 석탄발전 비중과 탈원전에 따른 발전설비 감소에 따른 안정적인 전력공급 문제를 고려해 석탄발전소 폐쇄의 경우 정책의 방향에 대해서는 합의가 이뤄 졌으나, 속도에 대해서는 이견이 발생하고 있다. 독일 내 원전은 2011년 일본 후쿠시마 원전사고 이후, 원전의 안전성에 대한 이슈가 부각됨에 2022년까지 전면 폐쇄될 예정이다. 이에 따라 급격한 석탄발전 폐쇄에 대한 우려가 상존하고 있으며, 실제로 추가적인 기후변화 대응 정책인 기후부 담금(Climate Levy) 제도는 산업 위축 및 일자리 축소 가능성 등 부정적 영향을 우려한 산업계와 노조 여론의 반대로 시행이 철회됐다. 하지만 환경단체 등 탈석탄 주장 단체는 기후변화 대응 목표 달성을 위해서는 추가적인 탈석탄발전 정책 도입 필요성을 주장하는 등 이견을 보이고 있다.

다. 미국

미국은 석탄발전 이외에 가스 등 타발전원의 경제성 상승 으로 석탄발전량이 감소하는 추세를 보이고 있다. 석탄 발전은 전통적으로 미국의 전력생산에서 가장 큰 비중을 차지하며 1990년대 50% 이상을 기록하였으나, 최근 들어 30% 초반 수준으로 감소했다. 2016년의 경우 석탄발전량은 가스발전량 보다 낮은 1,240TWh를 기록했다. 셰일가스 생산 증가에 따른 가스발전의 경제성 상승과 미국의 신재생 발전 확대로 석탄발전의 상대적 경제성은 하락하고 있으며, 이에 따라 석탄발전소의 바이오매스 발전으로의 전환 및 폐쇄가 예상된다. 콜로라도 주는 8년 내에 석탄발 전소 2개를 폐쇄할 예정이며, 오리건 주의 경우 미국 최초로 주내 모든 석탄발전소를 2035년까지 폐쇄하는 계획을 발표했다. 석탄발전 폐쇄에 따른 공급 감소량은 재생에너지 확대를 통해 충당할 계획이다. 미국의 탈석탄발전 추세는 향후에도 경제성 하락 등을 이유로 지속될 전망이지만 주별 갈등과 트럼프 행정부의 정책 방향에 따라 정책 속도가 변화될 가능성도 남아있다. 미 국의 대표적인 기후변화 대응 방안인 청정전력계획(CPP)은 2013년 오바마 정부가 발표한 것으로 2030년 석탄발전소의 온실가스 배출량을 2005년 대비 32% 감축하는 목표를 제시하고 있으며, 각 주들은 2018년까지 감축목표 달성을 위한 배출권거래제 시행, 발전소 폐쇄 등 온실가스 감축방안을 제출하고 2022년부터 감축안을 시행해야 한다. 하지만 트럼프 대통령은 지난 대선과정에서 친화석연료 정책을 주요 에너지정책 공약으로 제시하였으며, 이에 따라 화석연료 규제 방안인 청청전력계획에 대해서 정책 폐기 등 회의적 입장을 피력했다. 웨스트버지니아·텍사스·아칸소 등 27 개 주와 석탄기업 Murray Energy 등은 환경보호청(EPA) 를 상대로 청정전력계획 규제에 반대하는 소송을 연방법원 에 제기하였으며, 이로 인해 최종 판결 전까지는 청정전력계 획 시행이 정지된 상태이다. 한편, 뉴욕·워싱턴 등 18개 주는 온실가스 배출에 따른 환경 피해를 방지하기 위해 탄소배출 규제가 필요하다는 입장을 보이며 청정전력계획을 지지하고 있다.

라. 중국

중국은 온실가스 감축, 대기환경 개선 등의 정책 목표 달성을 위해 노후 석탄발전소 폐지 등을 포함한 석탄의존도 저감정책을 시행하고 있다. 중국의 과도하게 높은 석탄의 존도는 미세먼지 등 대기오염 물질 배출을 유발해 심각한 스모그의 원인으로 작용하고 있으며, 이는 최근 중국의 핵 심 사회문제로 부각됐다. 중국의 석탄발전량은 1990년대 말 이후 급격한 산업화에 따라 빠르게 증가하였으며, 이에 따라 중국의 CO2 배출량은 1,778백만 톤(1990년)에서 7,536백만톤(2013년)으로 3배 이상 증가함으로써, 세계 최대 CO2 배출 국가로 등극했다. 중국의 대도시들은 석탄발 전에 따른 대기오염 물질 배출 억제를 위해 석탄발전소 폐지, 신규 건설금지 등 규제 정책을 시행하고 있으며, 베이징의 경우 지난 3월 화넝 석탄발전소 가동 중지로 시내의 모든 석탄발전소를 폐쇄했다. 2014년 국무원은 ‘에너지발전전략 행동계획’을 발표하며, 중국 내 에너지정책 목표 및 주요 전략과 함께 이를 바탕으로 ‘에너지 발전 13.5계획(13차 5개년계획)’을 수립했다. 13.5계획은 에너지믹스 개선, 효율제고, 저탄소에너지 체제 구축 을 목표로 하고 있으며, 이에 따라 1차 에너지소비 중 석탄 비중은 58% 이하로 줄이고, 비화석연료 비중은 15% 이상으로 확대하는 목표를 설정했다. 석탄사용량 감축을 위한 주요 정책은 산업구조 고도화, 석탄산업 구조조정을 통한 석탄 품질 제고, 발전부문의 석탄의존도 감축 등으로 구성 되어 있다. ‘전력부문 13.5계획’은 발전부문의 정책 목표 및 규제 변화를 담고 있으며 주요 정책으로는 총 설비용량 규제 등 석탄발전 축소와 설비개선을 통한 고효율화 정책을 제시하고 있다. 2016년 국가에너지국(NEA)는 급격히 증가 한 신규 발전설비로 인한 전력 과잉공급 및 설비이용률 하락에 따라 12.4GW 규모의 신규 석탄발전소 건설 프로젝트 취소를 결정했다.

 


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