정부는 2050년까지 탄소중립을 목표로 대대적인 에너지 분야 혁신을 추진하고 있다. 에너지 분야 혁신의 중심에는 신재생에너지와 수소 확대를 통해 저탄소 에너지사회로의 전환이라 할 것이다. 신재생분야는 지난해 발표한 그린뉴딜에 고스란히 내용이 담겨있다. 정부는 그린뉴딜에서 신재생 분야에 2025년까지 총 사업비 35조 8,000억 원을 투자해 일자리 20만 9,000개를 만들 계획이라고 밝혔다. 특히 그동안 소규모 태양광 보급 중심에서 재생에너지를 활용한 대규모 발전단지 개발로 전환했으며 그 중심은 해상풍력이라 할 수 있다.

국내에서 상업 운전 중인 해상풍력은 총 124.5MW다. 2030년까지 10년 동안 12GW 목표 달성을 위해선 매년 1GW 이상을 준공해야 하는데 대규모 프로젝트 중심으로 가지 않으면 달성하기 불가능한 수치다.

현재 계획된 대형 프로젝트는 전북 서남권(2.4GW), 신안(8.2GW), 울산(6.0GW), 제주(0.6GW), 인천(0.6GW) 등으로 계획대로 진행만 된다면 우리나라는 세계 최고의 해상풍력 선도 국가가 될 수 있다. 하지만 해상풍력은 입지 발굴, 인허가, 설치 등에 7년 이상 소요되는 만큼, 계획된 사업의 성공 열쇠는 앞으로 3년의 결정에 달려있다고 할 수 있다.

해상풍력이 산업발전과 연계되기 위해서는 핵심 기기개발과 유럽 중심의 시장에서 탈피하는 노력이 필요하다. 현재 해상풍력 시장은 유럽 기업들이 주도하고 있으며 중국 업체도 내수시장 바탕으로 추격중이다.

주요 업체 누적 설치량 및 시장 점유율을 보면 Siemens-Gamesa(독일/스페인)가 15GW (51.5%)를 점유하고 있으며, MHI-Vestas(덴마크) 4.8GW(16.5%), Sewind(중국)3.1GW(10.7%)로 3개사가 전체시장의 약 80%를 점유하고 있다.

국내업계는 소수의 터빈 기업과 중소 부품기업으로 구성, 그간 내수시장 확대 지연으로 기술 및 가격 경쟁력이 선진국의 80~85% 수준이다. 현재 상용화 터빈은 두산중공업이 5.5MW 개발을 완료하고 제주 한림해상풍력단지에 설치할 계획이며 8MW급을 개발 중에 있다.

대규모 해상풍력 개발은 막대한 자금투자가 뒤따르기 때문에 자금과 인력을 갖춘 글로벌 유틸리티의 참여가 불가피하다. 때문에 국내 발전공기업은 물론 한전의 해상풍력 직접 참여가 필요하다.

태양광 사업은 주민들이 함께 참여해 민원 해결은 물론 분산전원으로써 역할을 할 수 있는 방향으로 전환할 계획이다. 각 지역에 널리 퍼질 수 있도록 주민참여형 이익 공유 사업을 도입하고 농촌과 산업단지에 융자 지원을 확대할 계획이다.

자연을 훼손하며 산지를 개발하는 것이 아닌, 주택이나 상가 기존 시설을 이용할 수 있도록 자가용 신재생설비에 대한 설치비 지원을 통해 태양광 설비가 민간을 중심으로 뻗어나갈 수 있는 토양을 마련할 방침이다.

석탄발전 등 사업축소가 예상되는 위기지역에는 신재생에너지 업종 전환을 지원키로 했다. 수소 분야는 수소경제로드맵을 통해 전기차와 수소차 등 그린 모빌리티 보급 확대에도 나선다. 승용차나 대중교통, 화물용 차량 등에 전기차 113만 대 보급을 목표로 삼고 1만 5,000대 전기차 급속충전기 및 3만 대 완속충전기를 전국에 보급한다.

수소차도 20만 대 규모로 보급할 계획이다. 충전인프라 450대를 설치할 뿐만 아니라 수소 생산기지 등 수소 유통기반을 만든다.

탄소중립 위한 신재생, LNG 중심의 전환

정부는 지난해 말 확정한 제9차 전력수급기본계획을 통해 원전의 점진적 감축, 재생에너지 확대의 정책적 큰 틀을 유지하면서 석탄발전은 과감히 줄이겠다고 밝혔다.

2017년 수립한 제8차 전력수급기본계획이 탈원전, 신재생에너지 확대를 기조로 했다면 9차 전력수급기본계획은 기본 기조를 유지하면서 탈석탄, 액화천연가스(LNG) 확대를 통해 친환경 발전 전환 가속화를 전면에 내세웠다. 발전설비 전원믹스 전망을 보면 원전은 올해 24기(23.3GW)에서 2024년 26기로 정점을 찍은 후 2034년 17기(19.4GW)로 줄어든다.

석탄발전은 2034년까지 가동 연한 30년이 도래하는 30기를 폐지한다. 이에 따라 석탄발전의 설비 용량은 올해 35.8GW에서 2034년 29GW로 감소한다.

재생에너지는 올해 20.1GW에서 2034년 77.8GW로 4배 가까이 증가한다. 수치상으로는 전력수급 불안 요인이 크지 않아 보인다. 하지만 재생에너지는 날씨와 기온 등에 따라 발전량이 들쭉날쭉해 과잉, 과소 발전 현상이 발생하면서 탈원전과 탈석탄이 동시에 추진될 경우 전력수급에 불안요인이 큰 게 사실이다.

지난해와 올해 미국 캘리포니아와 텍사스에서 발생한 대규모 정전은 변동성 전원인 재생에너지의 발전량이 급격히 줄어든 것도 영향을 미쳤다. 때문에 재생에너지와 LNG중심의 에너지전환을 추진하는 과정에서 기후변화에 대응하는 안정적인 전력공급계획 수립도 새로운 과제가 됐다.

또 비용에 대한 고려도 해야 한다. 우선 비용이 저렴한 원전과 석탄 비중을 낮추면서 전력 생산 비용이 많이 드는 LNG와 재생에너지 비중이 급격히 커짐에 따라 향후 전기요금 인상은 불가피할 것으로 전망된다.

일각에서는 재생에너지 발전단가가 점점 낮아지고 있고 최근 LNG가격이 석탄보다 싸 전기요금 인상요인이 크지 않을 것이라는 전망도 있지만 전력수요는 줄이면서 재생에너지로 전환한 해외 선진국과 달리 우리나라는 발전단가가 낮아지는 속도가 빠르지 않은 데다 국제유가에 연동되는 LNG가격도 저유가 기조가 몇 년이나 지속될지 속단하기 힘든게 현실이다.

갈 길 바빠진 전력공기업 … 재생에너지 투자 확대 사활

석탄발전 중심의 발전공기업들은 정부의 탄소중립과 가스발전소 확대에 맞춰 신재생 발전확대와 석탄을 대체한 가스발전 확보에 총력을 기울이고 있다.

한국동서발전은 2025년까지 신재생 및 수소 산업에 2조 7,000억 원을 투자해 설비용량 4.3GW를 확보할 계획이다. 이와 관련 ‘K-솔라 1000(태양광 1,000MW,) ’‘K-윈드 2000(풍력 2,000MW)’이라는 독자적인 신재생 브랜드를 개발해 특화된 사업을 추진할 방침이다.

또한 2025년까지 강원-충청-울산을 잇는 지역거점 수소산업 트라이앵글 구축에는 1조 6,000억 원을 투자한다. 수소 생산과 유통(충전), 저장, 소비(발전)의 전주기에 대한 원천기술을 확보하고, 농어촌 LNG공급 등 생활형 SOC 연료전지 사업을 추진함으로써 국민이 공감하는 수소산업 모델을 만들어낸다는 계획이다.

한국중부발전은 올해 15개 신재생에너지 프로젝트에서 첫 삽을 뜬다. 설비용량 규모는 총 629MW에 달한다. 중부발전은 올해 착공하는 이 15개 사업에만 854억 원이 넘는 자금을 투입한다. 해당 프로젝트들의 총사업비는 약 2조 원에 달한다.

중부발전은 올해 재생에너지발전사업을 위해 2,000억 원에 가까운 사업비를 투입할 예정이다. 또 지난해 12월 500MW급 보령 1 · 2호기를 폐지한 중부발전은 2025년 12월로 예정된 동급 설비용량의 보령 5 · 6호기 폐지에 맞춰 LNG 대체건설을 위한 기반을 마련한다.

중부발전은 충남 보령시 보령발전본부와 경남 함안군 군북일반산업단지 예정지에 보령 5 · 6호기를 각각 대체할 500MW급 LNG복합발전설비를 건설한다는 방침이다.

한국서부발전은 2030년까지 총발전량의 25%를 신재생 에너지발전으로 채우겠다는 자체 목표인 ‘신재생 3025로드맵’을 기반으로 신재생에너지발전사업을 확대하고 있는 기존의 기조를 올해도 이어간다. 이에 신재생에너지 분야에만 올해 약 2,075억 원에 달하는 대규모 자금을
투입한다.

장흥풍력(18MW), 합천댐수상태양광(40MW), 이원호수상태양광(45MW), 새만금육상태양광(99MW) 등 4개의 대규모 재생에너지발전사업도 올해 열매를 맺는다. 또 국내 유일의 석탄가스화복합발전(IGCC) 설비에서 생산되는 합성가스와 해양 미생물을 활용해 수소를 생산하는 기술로 현재 실증사업이 진행되고 있다. 이를 연간 330t 규모의 수소를 생산할 수 있도록 상용화 · 고도화함으로써 수소생산 원천기술 확보는 물론 향후 해외시장에도 진출한다는 복안이다. 연간 330t의 수소 생산량은 연간 약 2,200대의 수소차를 운영할 수 있는 규모다.

한국남부발전은 석탄화력을 단계적으로 폐지하고 이를 LNG발전으로 대체함으로써 2030년에는 온실가스 배출량을 2015년 배출량의 66% 수준으로 줄인다는 방침이다.

올해 준공예정인 신재생에너지발전설비는 총 53.65MW규모이며 이 사업들에 투입된 총사업비는 1조 원 규모다. 올해 약 2,000억 원 규모의 예산을 신재생에너지 사업에 투자할 계획이다.

한국남동발전은 2021년 신재생에너지 발전설비 360MW를 준공하는 한편 신규설비 257MW를 건설한다. 지난해 1,002MW 정도였던 남동발전의 신재생에너지 누적 설비는 이에 따라 1,362MW까지 늘어날 전망이다.

특히 태양광 발전설비가 큰 폭으로 늘어날 전망이다. 지난해 276MW정도였던 남동발전의 태양광 설비는 총 199MW가 확충돼 475MW로 늘어날 예정이다.

오는 6월 100MW 규모의 신안태양광 2,3단계 공사가 마무리되고 12월 새만금 1구역에서 99MW 태양광 단지가 조성된다. 신안태양광에는 90MW 규모의 ESS가 연계된다.

육상풍력도 △자온주민바람(29.4MW) △청송면봉산(42MW) 등 총 72MW가 준공된다. 석탄발전의 비중이 전체 발전량의 87%에 달하는 남동발전은 폐지되는 석탄발전을 대체할 LNG발전 확대도 추진한다. 2023년부터 2030년 사이에 1,000MW 규모의 삼천포화력발전소 5,6호기
가, 2031년부터 2034년 사이에 영흥화력발전소 1,2호기(1,600MW)가 폐지될 예정이다. 이에 따라 LNG 발전소로 대체하기 위한 부지를 현재 개발 중이다.

전력산업계 BTM 등 새로운 분야 확대에 눈 돌려야

생활형 그린뉴딜 중에서 전기공사업계가 참여할 수 있는 사업은 AMI와 전기차 충전사업 분야다. 아파트 AMI 사업은 향후 BTM 분야 사업 확대의 중요 플랫폼이 될 수 있다.

정부는 그린뉴딜 사업 중 하나로 사업비 총 7,050억 원 규모의 ‘가정용 스마트전력 플랫폼 사업’을 추진한다. 지난해 1차로 (고압)아파트 40만 호에 대해 정부보조금 282억 원을 들여 스마트미터 교체, 전력량계 데이터 전송을 위한 통신설비와 AMI 서버시스템, 에너지서비스 시스템 구축을 시작했다.

전기차 수소전기차 등 친환경차의 확대 전력산업계의 새로운 성장 동력이 될 수 있다. 전기차 충전을 위한 충전인프라 확대가 불가피하며, 또 급속충전기 설치를 위해선 전기수용 시설 용량 확대 등 인프라 개선이 뛰 따르기 때문이다.

정부 계획대로 2025년까지 113만 대의 전기차 보급을 위해선 충전 인프라 확대를 불가피하다. 충전기 보급과 관련해 정부는 핸드폰처럼 수시로 편리하게 충전할 수 있도록 전기차 충전소는 2025년까지 아파트 · 주택 등 국민의 생활거점에 총 50만 기, 고속도로 휴게소 등 이동 경로에 1만 5,000기를 각각 공급할 계획이다.

수소차 충전소는 수도권을 중심으로 2022년 상반기까지 100곳을 완공하고 2025년까지 총 450곳을 설치할 계획이다. 한국판 뉴딜 종합계획에 따라 학교 주변과 상가 주택 밀집 지역에 어지럽게 얽혀 있는 전선이 대대적으로 지중화 된다.

정부, 한전 및 통신사업자, 지자체 등은 총 2조 원을 들여 전선 지중화 사업을 시작한다. 사업기간은 2021년부터 2025년까지 5년간이다. 사업비는 한전과 통신사업자 50%, 지자체 30%, 전력기반기금(정부) 20%씩 각각 부담하는 매칭 방식이다.

도심 생활권과 가까운 배전선로 지중화 사업은 그동안 한전과 지자체가 5대5의 비율로 예산을 투입해 진행했지만 재정이 열악한 지자체의 경우 재정 부담을 느껴 지중화가 빠르게 진행되지 못했다. 지자체와 한전이 지중화 추진을 약속하고도 지자체의 예산이 부족해 승인된 사업 494건 중 87건이 취소되는 등 큰 비용이 드는 지중화 사업 추진이 힘들었다.

정부는 지난해 7월 한국판 뉴딜 종합계획에 전선 지중화를 확정한 후 한전이 관련 기준을 개정하고 지난해 10월까지 수요조사를 벌였다. 지난해 11월에는 사업평가, 심의 등을 거쳐 올해 29개 기초지자체 대상사업 33건을 선정했다. 올해 예산은 940억 원 규모다.

유희덕 전기신문 편집국장 keaj@kea.kr