특히 2030년까지 풍력과 태양광 중심의 100% 신재생에너지 체계로 전력인프라를 구축하겠다는 목표를 제시하면서 제주도의 천연자원의 영향으로 현실화 될 것이라는 전망과 함께 송전선로 연계 등 각종 문제점으로 인해 달성하기 어려울 것이라는 이견도 나오고 있다.
이런 가운데 2년만에 신재생에너지 비중을 2배 가까이 확대하고 있는 제주도의 신재생에너지 등 카본프리 아일랜드 조성사업에 대해 들여다보고 주도적으로 업무를 추진 중인 제주에너지공사의 노력도 조명해보고자 한다. 이를 통해 향후 제주도가 100% 신재생에너지 구축을 현실화 시킬 수 있을 지에 대해 전망해보고자 한다. /편집자 주
■신재생 100% 전환 본격 출발
카본프리는 파리기후변화 협정 이후 제주뿐만 아니라 전세계가 직면한 어려운 도전과제라고 볼 수 있다. 당면한 기후변화의 위험에서 벗어나기 위해 프랑스에서 열린 UN 글로벌 커뮤니티는 탄소배출을 2050년까지 40-70%로 2100년까지 제로 수준으로 줄여야 한다고 강조하고 있지만 이는 사실상 화석연료 사용으로부터 완전히 자유로워져야 한다는 것을 의미하는 것이기 때문에 달성이 쉬운 부분은 아니다.
제주 역시 다른 국가와 유사한 기후변화 위험에 노출돼 있는 것이 사실이다. 현재 제주 지역 해수온도의 연평균 상승폭이 전세계 평균대비 1.5배나 되는 상황이다. 또한 제주 인근 해수면의 과거 38년간 연평균 상승폭이 세계 평균의 3배 이상을 달성하고 있어 신재생에너지 확대 등을 통한 카본프리 구축이 선택이 아닌 필수일 수밖에 없는 상황이다.
이에 따라 기후변화 대응을 위해 새로운 에너지정책과 보편성을 가진 확산모델이 필요한 시기인 상황에서 제주는 성공적인 모델 수립 및 운영을 위한 충분한 잠재력을 보유하고 있는 것으로 평가된다.
또한 제주는 독자적인 자치권 및 확고한 리더십, 성공적인 모델 제시가 가능한 테스트베드로 유리한 환경이며 천혜의 자연환경을 가지고 세계자연유산, 생물권보전지역 그리고 세계지질공원으로 선정된 세계적인 생태보존가치를 지니고 있는 섬이다.
이러한 제주도의 좋은 환경을 미래세대에 전달하기 위해서는 우리의 책임과 노력이 요구되고 있으며 신기후체제 하에서 제주도의 온실가스 감축 추진전략 연구는 현 세대의 책임과 노력으로 평가될 것으로 보인다.
신기술 적용과 주민참여형 사업 등을 통한 온실가스 배출저감에 유리한 자연, 사회경제적 환경을 가진 제주도는 국내 온실가스 배출저감 정책을 선도하는 지방자치단체로서 그 역할을 충실히 수행할 수 있는 여건을 가지고 있다. 이에 단순히 풍력이나 태양광단지를 확대하는 계획이 아니라 제주도민들의 에너지자립을 신재생에너지로 현실화해야 한다는 목표로 사업을 추진해야 하는 상황이다.
이러한 배경을 바탕으로 제주도는 오는 2030년까지 제주 전역을 탄소 없는 섬으로 만든다는 내용의 ‘카본프리 아일랜드(Carbon Free Island) 2030 프로젝트’를 2012년부터 본격적으로 추진하고 있으며 2015년부터 ‘글로벌 에코 플랫폼 제주’ 사업을 본격 진행하고 있다.
이번 사업은 제주도 내 신재생발전 인프라 구축 및 전기차 확산 사업 등을 정보통신기술(ICT) 기반으로 융합하고 시너지를 창출함으로써 2030년까지 신재생에너지와 전기차로 100% 전환해 제주를 ‘탄소없는 섬’으로 만드는 프로젝트다.
1단계는 2022년까지 풍력발전 등의 신재생에너지를 활용한 전력공급용량을 총 1.82GW 개발해 제주도 내 전력수요의 50% 대체를 목표로 한다. 이후 2단계(~2030년)에서는 총 4.31GW를 개발해 전력수요 100% 대체를 목표로 하며 발전원 구성은 풍력 2,350MW, 태양광 1,411MW, 연료전지 520MW, 기타 30MW 등으로 총 4.31GW 규모다.
제주도는 2014년까지 제주시 구좌읍 일대 스마트그리드 실증단지를 완성한데 이어 서귀포시 대정읍 가파도를 풍력발전으로 에너지수요를 충당하고 전기차가 다니는 ‘탄소 없는 섬’으로 조성했다.
이어 오는 2030년까지는 풍력발전과 태양광발전 등의 2,350MW의 전력 생산 인프라를 구축해 도내 전기에너지 사용량의 전량을 충당할 방침이다. 자동차는 2030년까지 도내 37만7,000대 모두를 전기차로 전환하기로 했다.
스마트그리드는 이미 정부가 2013년까지 총 사업비 2,495억원을 투자, 5개 분야 12개 컨소시엄을 통해 제주시 구좌읍에 스마트그리드 실증단지를 조성한 뒤 6,250세대(1만5,000명)를 대상으로 통합운영까지 마친 상황이다.
이에 따라 제주도는 올해까지 스마트그리드 기술을 상용화하는 스마트그리드 확산사업을 추진하고 2020년까지 글로벌 스마트그리드 통합인증센터 설립, 전문 인력양성센터 설립을 통한 관련 산업 활성화 전략을 마련하기로 했다.
제주도는 이처럼 도 전역을 탄소 없는 섬으로 조성한 뒤 제주에 ‘글로벌 에코 플랫폼’을 구축할 계획이다. 이는 스마트그리드와 정보통신기술을 접목시켜 신재생에너지와 전기차, 그리고 지능형 전력저장 및 보급 기술 등이 어우러진 세계 최초이자 글로벌 표준 기술 및 관련 산업을 만들어 나간다는 것이라는 게 제주도의 설명이다.
제주도의 관계자는 “글로벌 에코 플랫폼은 도내 신재생 발전 인프라 구축 및 전기차 확산 사업 등을 정보통신기술 기반으로 융합하고 시너지를 창출하기 위한 구체적인 실행 방안”이라며 “이를 통해 제주는 에너지신산업, 미래 융복합산업의 실리콘비치(Silicon Beach)로 발돋움할 것으로 기대한다”고 설명했다.
■자원과 경험이, 꿈을 현실로
제주도는 전력수요를 신재생에너지로 100% 충족시키기 위해 필요한 바람과 태양 등 신재생에너지 자원을 많이 보유하고 있다. 이를 기반으로 청정에너지, 전기차, 충전시설, 에너지자립, 스마트그리드 등 녹색기술분야 사업구축에 상당한 경험을 보유하고 있어 카본프리 아일랜드 구축이 현실화될 것이라는 전망이 가능하다고 평가된다.
제주는 과거 10년 간 국내 풍력산업의 양적·질적 성장을 견인하는 역할도 맡아왔다. 지난 2005년 행원에 국내 최초 상업화 풍력단지를 시작으로 국내 풍력산업의 보급을 위한 기반을 마련해 왔다. 2013년 제주시 행원리에 국내 최초 주민참여형 풍력단지를 구축하고 2016년에는 국내 최초로 해상풍력단지 준공에 돌입하는 등 국내 풍력산업이 급속도로 발전하는 데 제주도의 적극적인 사업추진이 큰 역할을 했다.
또한 제주는 세계에서 가장 빠르게 전기차 대중화를 상용화하고 있는 지역이다. 2015년까지 제주 전기차와 충전인프라가 전국 보급량의 각각 44%, 47%를 기록했으며 2016년에도 정부 보급계획 중 절반인 약 4,000대의 전기차 보급에 성공했다.
이에 탄소제로를 위해 차량은 모두 전기차로 바꾸고 전력은 모두 신재생에너지로 공급한다는 목표를 설정한 제주도는 탄소제로화 달성을 넘어 녹색 산업생태계 조성해 새로운 비즈니스와 고용창출까지 세 마리 토끼를 잡을 것이라는 기대가 이어지고 있다.
반면 제주도가 신재생에너지를 100% 대체하는 데 쉽지 않을 것이라는 우려도 나오고 있다. 가장 큰 문제는 설치한 신재생에너지를 100％ 전력으로 활용할 수 있느냐다.
■카본프리, 정말 되나?
제주도가 2030년까지 풍력, 태양광을 중심으로 신재생에너지 발전비중 100%를 달성하는 목표를 제시하자 현실성이 있을 것이냐는 우려도 나오고 있다.
현재 송전선로와 변전소 등의 시설 용량으로는 대규모로 개발되는 풍력발전 공급량을 수용할 수 없다는 점에서 전력계통 인프라 확충이 최우선으로 뒷받침해야 한다는 것이다.
현재 제주도 내 전력계통 접속 용량은 2018년 407MW로 확대될 계획이나 같은 기간 풍력설비 규모도 450MW로 늘어날 전망인 가운데 단순하게 비교하면 2018년에는 전력계통 접속 용량이 한계 상황에 놓여 풍력발전 추가 건설이 어려울 수도 있다는 것이다.
이에 대해 제주도는 변전소 용량 증대 및 신설과 역송전(도내에서 생산된 전기를 내륙으로 송전) 가능한 제3 해저연계선 설치 등을 추진한다는 방침이나 적당한 시점에 사업이 계획대로 진행될지에 성공여부가 달렸다.
또한 주민 참여 및 공감대 형성에도 박차를 가해야 한다는 주장이다. 전기차와 신재생에너지 100%에 초점을 맞춘 ‘카본프리 아일랜드 제주’는 에너지자립섬이라는 궁극적인 비전과 함께 제주도민들의 일상생활에도 상당한 변화를 줄 수 있다.
이에 도민들의 삶에 직접적인 영향을 미치는 정책이 필요한 주민 참여나 공감대 형성 노력도 소홀히 해선 안된다는 것이다. 실제 타 지역에서도 육상•해상 풍력발전단지 조성 계획이 지역주민 등의 반발과 환경 훼손 문제 등으로 진통을 겪은 바 있다.
특히 신재생에너지 확충을 위한 개발사업에 있어 주민 지분 참여와 소득 증대방안이 아직은 미흡한 수준인 만큼 공감대 확산을 위한 방안을 지속적으로 마련해야 한다는 것이다.
제주도청의 관계자는 “풍력의 경우 발전단지 조성을 위한 고가의 비용문제도 감안해야 하지만 기술발전 속도가 굉장히 빠른 분야며 본격적인 투자가 이뤄지면 건설단가는 낮아지고 효율은 더 높아지게 돼 있다”라며 “신재생에너지 확대 과정에서 주민 공감대 형성이나 전력송전연계 등 각종 문제가 수반될 수 있어 카본프리 아일랜드 현실화 과정이 조금 느려질 순 있지만 방향성 자체가 바뀌는 일은 없을 것”이라고 설명했다.
이 관계자는 또한 “제주는 이미 지난 2년간 제주도의 신재생에너지 비중을 2014년 6.43%에서 지난해 11.55%로 두 배 늘렸다”라며 “충분히 제주도를 신재생에너지 100% 전력자립섬으로 구축하는 데 문제가 없을 것이며 필요한 에너지 수요를 충당하고 남는 에너지를 수출하는 방안까지 고민하고 있다”고 강조했다.
■100% 신재생 구축 위한 과제
한국환경정책평가연구원에 따르면 단계적 보급 정책을 수행하므로 신재생에너지 보급 과도기에는 LNG 활용 등 통해 온실가스의 감축을 위한 점진적이고 단계적인 전환을 추진하는 방법도 필요하며 발전원 구성의 전환을 위해서는 사용자를 고려한 소규모 분산전원의 구성이 중요하다.
특히 주민참여형 신재생에너지 육성을 위한 에너지 협동조합제도를 도입해 미니태양광, 소형 열병합발전 등 분산형발전원의 보급도 150MW 규모가 필요하다는 지적이다.
기존의 발전원 구성에서 탈피해 신재생에너지 중심의 발전원이 구성되면 자연에너지를 바탕으로 한 신재생에너지 특성으로 인해 전력의 수요 및 최대부하 관리가 중요하다. 따라서 전력 수요 및 부하관리를 효과적으로 수행할 수 있도록 기존 시범사업의 경험을 바탕으로 스마트그리드산업의 육성과 적극적 보급이 필요하다.
특히 스마트그리드와 전력저장장치(ESS), 스마트미터기(AMI) 및 마이크로그리드 등 지능형 전력망을 연계해 전력수요관리에 효율성 제고가 필요하다.
스마트그리드 관련 인프라가 갖춰지면 전력의 공급과 수요 등의 전력흐름에 대한 실시간 정보를 수요자와 공급자간의 양방향 교환이 가능해 해당 정보를 활용한 송배전 효율성 제고가 가능하다.
또한 전력 공급 및 사용의 주체가 시장가격에 즉각적으로 반응해 피크타임에서의 전력수요 수준 조절이 가능하다는 분석이다.
특히 단순히 친환경에너지 확보가 아닌 전력 전체를 신재생에너지로 대체한다는 의미인 만큼 주요 전력수요관리 방안인 스마트그리드 구축에 집중해야 하며 이산화탄소 포집 및 저장기술(CCS)과 같이 풍력과 태양광 외의 혁신적 기술진보를 통한 온실가스 감축수단의 발전과 확대도 필요하다는 지적이다.
■제주에너지공사, 카본프리 아일랜드 구축 ‘길잡이’
제주도의 카본프리 아일랜드 조성이 본격 진행되는 가운데 2012년 창립된 제주에너지공사는 풍력과 태양광 보급 확대를 주도적으로 진행하고 있다.
창립 이후 제주에너지공사는 풍력발전단지(행원, 김녕, 가시리, 신창) 평균 이용률을 2012년 17.0%에서 2014년 22.8%로 향상시키는데 성공했다. 또한 매출액과 당기순이익도 창립 첫 해 24억원과 2억원에서 2014년도에는 130억원, 28억원으로 향상시키는 등 괄목할 만한 성장을 보였다.
공사의 첫 번째 대규모 투자사업으로 2014년 8월 착공한 동복·북촌 풍력발전단지(30MW) 조성사업은 총 사업비 708억원이 투자되고 있으며 2015년 8월 말 본격 준공했다.
동복·북촌 풍력발전단지가 완공되면서 제주에너지공사는 60MW(44기) 규모의 풍력발전기를 운영하고 있으며 연간 126GWh의 전력생산으로 도내 전력수요의 3%를 공급할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
제주에너지공사는 공사 초기 양수를 받은 풍력발전기 대부분이 국내 최초로 설치돼 노후화된 기종(행원, 신창)으로 고장이 잦은 실정이였다. 제작사에서 요구한 수리비용이 10억원이 넘는 등 어려움 속에서도 자체 인력을 동원 수리하고 수리업체, 블레이드 제작공장까지 발품 팔며 찾아다니는 등 각고의 노력 끝에 공사 출범 후 발전기 수리 완료해 효율적인 풍력발전기 관리운영에 박차를 가하고 있다.
현재 정상가동의 성과는 행원 24.1%(지난해 12%), 신창 37.8%(지난해 19%) 등 이용률 향상으로 이어졌고 꾸준한 운영관리를 통해 도내 안정적인 전력공급에 힘쓰고 있다.
또한 효율적인 풍력발전 관리운영은 물론 새로운 풍력단지 조성을 통해 보다 독립적이고 안정적인 도내 전력공급에 일조하고 있다. 이와 함께 공사는 태양광, 폐기물 매립장에서 발생되는 바이오에너지 발전 등 신재생에너지 발전시설을 단계적으로 확충할 계획이다.
이밖에도 공사 설립취지에 부합한 다양한 에너지 사업을 추진, 사업 수익을 신규 사업에 재투자해 도내 안정적인 에너지 수급체계의 선순환 구조를 구축할 예정이다.
또한 제주에너지공사 부설연구소인 에너지연구기술센터는 한국인정기구(KOLAS)로부터 국내 최초 풍력발전기 출력성능과 전력품질분야 국제 공인시험기관으로 인정받음으로써 세계수준의 기술력을 입증했고 올해 2단계 시험분야(기계하중·소음측정) 인정확대를 완료함에 따라 국내에서 최초로 풍력터빈의 형식인증(Type certification)에 필요한 4가지 측정시험을 동시에 제공할 수 있는 국제공인시험기관 구축을 완료했다.
이를 계기로 도내 신규 풍력단지의 성능보증시험과 나아가 풍력발전기 신규모델에 대한 성능평가 및 관련분야 연구과제 수행 등에 박차를 가할 계획이다.
제주에너지공사는 제주도민 에너지복지와 청정에너지 보급사업의 일환으로 매년 취약계층 전기요금지원사업과 태양광발전설비지원사업을 추진함으로써 도민들의 직접적인 복지증진에 기여하고 있다.
또한 풍력단지 유치지역(6개 마을) 주민들에게도 매년 총 11억원의 지원금을 지급, 주민복지 향상 및 소득증대를 이끌어 내 풍력발전에 대한 주민인식을 새롭게 하고 있다.
이러한 노력과 성과를 바탕으로 행정자치부 경영평가 첫 해인 2014년(2013년 실적)에 우수기관으로 선정됐고 2014년 기업신용평가결과 ‘AA’등급을 획득하는 쾌거를 이뤘다.
제주에너지공사는 2020년까지 육상풍력을 130MW 규모로 확대하고 새로운 100MW 규모의 해상풍력단지를 조성할 계획이며 2030년까지는 육·해상풍력 등 1,855MW 규모의 신재생에너지 생산기반을 마련해 ‘탄소 없는 섬, 제주’를 실현하는데 선도적 역할을 할 방침이다.
특히 육·해상풍력발전사업의 공공적 관리 혁신을 위한 풍력사업의 주체가 됨으로써 풍력발전 확산을 위한 민간 투자가 용이하고 신속하게 이뤄지도록 방안을 강구할 계획이다. 이를 바탕으로 ‘탄소 없는 섬, 제주’의 조기 정착을 위해 최선을 다한다는 방침이다.
또한 육상풍력발전단지 조성으로 내륙에 의존적인 현재의 전력수급시스템에서 벗어나 근본적이고 안정적인 전력공급을 실현하는데 집중하고 있으며 발전단지뿐만 아니라 보다 안정적인 에너지공급을 위해 기술 개발 및 지원 등을 통해 도민이 상생 발전해 나가는데 앞장설 계획이다.