[투데이에너지 김병욱 기자] 탄소중립을 위한 에너지정책에 적정 원전 비중이 필요하다는 연구 결과가 나왔다.
한국경제연구원(원장 권태신)은 박주헌 동덕여대 교수에게 의뢰한 ‘탄소중립 새로운 에너지정책 방향’ 보고서를 통해 이같이 밝혔다. 특히 탄소중립 달성을 위한 2030년 재생에너지 30%는 불가능한 목표로 평가했다.
한경연은 이번 보고서를 통해 정부의 에너지정책의 핵심은 탈원전과 탄소중립인데 이 조합에서의 탄소중립 에너지믹스는 재생에너지 중심이 될 수밖에 없다고 설명했다. 이번에 설정된 NDC(국가온실가스감축목표) 계획에 따르면 2030년의 재생에너지 비중은 30.2%에 이를 것으로 보인다. 당초의 2030년 재생에너지 비중 목표인 20%를 50% 이상 상향 조정한 수준이다.
한경연은 재생에너지 비중을 30% 넘게 높이려면 약 106GW의 태양광 및 풍력설비가 필요할 것으로 추산했다. 이는 재생에너지 3020 목표(2030년까지 재생에너지 발전비중 20%) 달성에 필요한 태양광설비 34GW과 풍력설비 24GW의 약 2배에 이른다.
박주헌 동덕여대 교수는 “현재 풍력은 연간 200MW 내외, 태양광은 연간 4GW 정도가 보급되고 있는 추세를 감안하면 재생에너지3020 달성을 위한 2030년의 재생에너지 목표 용량인 50GW도 넘기 어려워 보이는데 약 60GW의 추가증설이 요구되는 재생에너지 30.2%는 달성 불가능한 것”이라고 평가했다.
또한 한경연은 이번 보고서를 통해 탈원전 기조 하에서 무탄소 전력 생산계획은 태양광 위주로 갈 수밖에 없어 전기료를 2배 이상으로 대폭 인상해야할 뿐만 아니라 발전시설 설치면적 확보 및 대규모 에너지저장장치(ESS) 구축에 막대한 자원을 투입해야 한다고 지적했다. 간헐적 발전원인 태양광을 대규모로 확충하려면 반드시 대규모 ESS가 필요하기 때문이다. 보고서는 에너지믹스에서 태양광 비중을 50%에서 30%로, 풍력 비중을 15%에서 8%로 줄이고 원자력 비중을 10%에서 40%로 늘리면 전력 과부족의 변동폭이 축소됨에 따라 ESS 필요용량이 3,471GWh에서 1,983GWh로 감소해 ESS 설치비용이 약 600조원 줄어든다고 분석했다.
이번 보고서에서 원전 비중 10%에서 40%로 증가 시 ESS 필요용량 및 설치비용 절감효과 계산은 ‘2050 탄소중립 시나리오’의 2050년 평균 전력수요 140GW를 전제(1GWh ESS 설비구축당 0.4조원 소요, 다음날 흐릴 것을 대비, ESS용량은 1.5일분 기준으로 추계)로 진행됐으며 태양광과 풍력발전의 설치비용은 별도로 책정됐다고 설명했다.
보고서에 따르면 원전 비중 10%시 하루 평균 태양광 출력 상실에 대비한 ESS용량(0.5일분)은 1,157GWh, ESS용량 1.5일분은 3,471GWh로 이 경우 소요비용은 1,388조원이다. 원전 비중 40%시 ESS용량 0.5일분 661GWh, 1.5일분은 1,983GWh로 소요비용은 793조원으로 계산됐다.
보고서는 원전 비중을 10%에서 40%로 높이면 ESS 설치용량(1.5일분 기준)이 감소(3,471GWh → 1,983GWh)해 소요비용이 600조원 가량 감소(1,388조원 → 793조원)하는 것으로 계산했다.
박 교수는 “향후 획기적인 전기저장장치 기술이 개발돼 대량의 전기를 안정적이고 경제적으로 저장할 수 있게 된다면 정부의 2050 탄소중립 시나리오처럼 원전 비중을 대폭 낮추고 재생에너지 비중을 획기적으로 높이는 에너지믹스가 가능해질지 모른다”라며 “현재로는 원전을 최대한 안전하게 적정 수준으로 사용하면서 탄소중립에 대처하는 길이 유일해 보인다”고 강조했다.
이번 보고서는 ‘2050 탄소중립 시나리오’가 전망한 원전 비중 7%를 탈원전 정책 수립 전에 작성된 7차 전력수급기본계획(2015년 7월)이 전망한 원전 비중 28.2%로 높이고 그 차이만큼 재생에너지 비중을 낮출 경우의 발전비용 절감액을 IEA가 전망한 2025년 우리나라 전원별 발전비용(LCOE)을 적용해 추산한 결과 2050년 기준 연간 13조원으로 분석했다.
박 교수는 “이 차액은 저소득층에 대한 에너지복지를 적극적으로 펼칠 수 재원으로 활용될 수도 있다”라며 “2050년 탄소중립을 위해서 뿐만 아니라 중단기적으로도 원전의 계속운전은 현실적으로 필요하다”고 주장했다.
한경연은 이번 보고서를 통해 지난 8월31일 국회를 통과한 ‘탄소중립기본법’은 온실가스 배출량을 2030년까지 2018년대비 최소 35% 이상을 감축한다는 목표(NDC)를 법제화하는 것을 골자로 하는데 EU는 1990년부터 시작해 40년 동안, 미국은 2005년부터 25년에 걸쳐 온실가스를 줄여왔지만 한국은 단 12년 만에 35% 이상을 감축하는 부담을 스스로 지게 됐다고 지적했다.
특히 이번 보고서에서 현실적으로 NDC달성을 위한 방안 중 하나가 원전의 수명연장이라고 강조했다. 현재 탈원전 정책으로 2030년까지 폐로가 예정돼 있는 원전을 계속 운전하는 것이 유일한 해결책으로 언급됐다.
한경연에 따르면 2030년까지 폐로 예정돼 있는 원전은 10기이고 총 용량은 8.45GW에 이르고 있다. 이 원전을 폐로하지 않고 계속 운전할 경우 태양광 45.1GW 혹은 풍력 29.4GW의 설비 용량을 줄일 수 있다는 것이다. 태양광과 풍력의 추가 설비 부담을 크게 덜 수 있어야 2030년 NDC 달성 확률이 그나마 높아질 것이라는 지적이다.
박 교수는 “기존 원전의 운영허가 기간을 연장해야 하며 국제에너지기구도 원전의 운영허가 기간 연장이 가장 경제적이고 효율적인 저탄소 전원으로 인정하고 있고 실제로 주요국들은 적극적으로 원전 수명연장에 나서고 있다”라며 “미국은 이미 원전 6기의 수명을 80년까지 연장한데 이어 추가로 4기의 80년 수명 연장을 검토 중이며 2011년 후쿠시마 원전 사고를 겪고 여전히 그 후유증을 앓고 있는 일본도 기존 원전의 60년 이상 가동을 검토 중에 있는데 이와는 대조적으로 우리나라는 탈원전을 고수하며 계속 운전을 불허하는 현 정부의 정책은 현실적 탄소중립을 위해서도 폐기돼야 한다”고 지적했다.