[신년 기획] 쉽게 보고 이해하는 탄소중립 에너지용어
[신년 기획] 쉽게 보고 이해하는 탄소중립 에너지용어
  • 송명규 기자
  • 승인 2022.01.01 06:00
  • 댓글 0
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혼선 없는 탄소중립 정책 필요
온실가스 배출 규모 따라 넷제로 등 표현 구분해야
정책·지원 여부별 RE100 수단 효과 달라
용어 달라도 재생에너지 확대 필요성 같아
이해 노력없으면 산업인프라 전환 경쟁 밀려
 

[투데이에너지 송명규 기자] 탄소중립은 우리 경제·사회 전 부문의 구조적 전환을 수반하는 어려운 과제이지만 기후위기를 극복하기 위해 피할 수 없는 길이자 가야만 하는 길이다. 특히 탄소를 많이 배출하는 우리 산업과 에너지구조를 저탄소 경제체제로 업그레이드 할 수 있는 혁신의 기회로 탄소중립과정에서 재생에너지 확대, 수소경제 등 유망산업 육성, 순환경제 활성화 등을 통해 미래 신성장동력 확보와 새로운 일자리 창출도 기대되고 있다.

이에 각종 방안과 정책이 늘어나다보니 수많은 전문용어와 단어들로 인해 관련업계나 일반 국민들의 이해가 어려운 부분이 나타나기도 한다. 이에 탄소중립, 청정에너지전환과 관련된 각종 정책과 계획에 관련된 용어 들에 대한 정의를 확실히 구분해 들여다보고 그 내면에 담긴 혁신의 의미가 무엇인지 짚어보고자 한다. /편집자 주

탄소중립? OR 넷제로?
일반적으로 탄소중립의 영어식표현을 넷제로라고 표현하는 경우가 있는데 이는 잘못된 방법이다. 쉽게 이야기하자면 탄소중립은 온실가스 중에서도 이산화탄소를 중심으로 배출을 줄이겠다는 의미고 넷제로는 온실가스 전체를 없애는 개념이다. 더 포괄적이고 이행이 어렵다.

탄소중립은 인간의 활동에 의한 온실가스 배출을 최대한 줄이고 남은 온실가스는 흡수(산림 등), 제거(CCUS)해서 실질적인 배출량이 0(Zero)이 되는 개념을 의미한다. 즉 배출되는 탄소와 흡수되는 탄소량을 같게 해 탄소 순배출이 0이 되게 하는 것이다.

탄소중립의 필요성은 지구온난화로 폭염, 폭설, 태풍, 산불 등 이상기후 현상이 세계 곳곳에서 나타나고 있는 점에 근거하고 있다. 높은 화석연료 비중과 제조업 중심의 산업구조를 가진 우리나라도 최근 30년 사이에 평균 온도가 1.4°C 상승하며 온난화 경향이 더욱 심해졌다.

지구의 온도가 2°C 이상 상승할 경우 폭염 한파등 보통의 인간이 감당할 수 없는 자연재해가 발생한다. 상승 온도를 1.5°C로 제한할 경우 생물다 양성, 건강, 생계, 식량안보, 인간 안보 및 경제 성장에 대한 위험이 2°C보다 대폭 감소한다는 평가가 이어지고 있다. 이에 지구온도 상승을 1.5°C 이내로 억제하기 위해서는 2050년까지 탄소 순배출량이 0이 되는 탄소중립 사회로의 전환이 필요하다는 분석이다.

반면 넷제로란 6대 온실가스 전체 순배출을 제로화시키는 활동을 의미한다. 이에 따라 넷제로가 탄소중립보다 달성하기 어려운 문제며 이는 기후 중립으로 표현하기도 한다.

물론 두가지 모두 온실가스 배출량과 흡수량을 동일하게 만든다는 목표는 같다. 반면 탄소중립이말 그대로 이미 배출한 탄소를 상쇄하기 위해 나무를 심거나 에너지시설에 투자하는 등의 노력을 필요로 한다면 넷제로는 처음부터 배출되는 탄소 량을 줄여 추후 탄소를 포집하거나 흡수할 필요가 없는 것에 더 가깝다. 예를 들어 완전히 태양광 등재생에너지로 가동해 화석연료를 사용하지 않는 건물은 넷제로라고 말할 수 있는 것으로 온실가스 배출량을 더욱 공격적으로 감축시키겠다는 의미가 넷제로라고 보면 된다.

NDC 상향, 왜?
NDC(국가온실가스감축목표)는 기후변화 파리 협정에 따라 당사국이 스스로 발표하는 국가 온실 가스 감축목표를 의미한다. NDC를 위해서 전 분야의 정책이 바뀐다고 해도 무방하며 국내에서도 이를 위해 2050 탄소중립위원회를 운영해 목표를 제시하기도 했다.

NDC는 각 회원국이 온실가스 배출에 대한 책임과 역량을 고려해 자발적으로 얼마만큼의 온실가스 배출을 줄일 것인지를 유엔기후변화협약에 공식적으로 제출하는 계획이다.

이에 우리나라는 2050 탄조중립 제로를 위한 2030 국가온실가스 감축 목표를 40%로 상향하는 목표를 제시했다.

2050 탄소중립위원회가 ‘2050 탄소중립 시나리 오안’과 ‘2030 국가 온실가스 감축목표 상향안’을 심의·의결한 데 이어 국무회의를 통과하면서 목표가 확정됐다.

기존 26.3% 감축에서 대폭 상향하는 방향으로 제시된 건데 우리나라의 산업구조, 배출정점 이후 탄소중립까지 짧은 시간, 주요국대비 높은 연평균 감축률 등을 고려할 때 40% 목표도 결코 쉽지 않은 목표인 것은 사실이다. 다만 적극적인 탄소중립 노력이 없이 재생에너지 등 친환경에너지 확대를 넘어 산업 인프라 구조 전환을 달성하기 어렵기 때문에 더 적극적인 노력이 필요하다는 주장도 나오고 있다. 이에 탄소중립을 달성하기 위한 산업 구조의 전환 과정에서 법적 근거와 적절한 보상방안이 필요한 이유다.

COP 합의가 중요했던 이유
COP(유엔기후변화협약 당사국총회)는 1992년 브라질 리우데자네이루에서 개최된 유엔 환경개 발회의에서 체결한 기후변화협약의 구체적인 이행방안을 논의하기 위해 매년 개최하는 당사국들의 회의다. 기후변화협약은 △각국의 온실가스 배출·흡수 현황에 대한 국가통계 및 정책이행에 관한 국가보고서 작성 △온실가스 배출 감축을 위한 국내 정책 수립·시행 △온실가스 배출량 감축 권고 등을 주요 내용으로 하고 있다.

COP는 전세계가 함께 모여 막대한 온실가스 배출량 감축을 약속할 수 있는 유일한 글로벌 공식 국제외교회의인데 여기에서는 기후변화협약 당사국들이 모여 협약의 이행을 검토하고 이에 필요한 결정을 내린다. 실제로 주요국의 온실가스 감축목 표를 합의한 1997년의 ‘교토의정서’, 197개국에 지구 평균기온 상승을 1.5℃ 이내로 제한하자고 합의한 2015년의 ‘파리협정’은 각각 COP3과 COP21에 서 체결됐다.

다만 매년 열린 당사국총회에서 감축의무를 둘러싼 선진국과 개도국 간의 긴 논란이 계속되고 있다. 지난해 영국 글래스고에서 열린 COP26에서는 각국별 NDC 목표가 상향돼 제시되고 추가적인 합의에 이를 것으로 기대됐지만 일부 국가들의 반발로 최종 합의에 이르지 못했다. 이에 에너지나 산업인프라 측면보다 정치적인 견해가 탄소중립을 위한 협의에 영향을 미칠 수 있다는 점을 확인 하게 됐으며 각국의 탄소중립 정책도 이런 부분을 무시할 수 없게 됐다.

에너지전환·그린뉴딜, 같지만 달라
탄소중립을 위한 에너지전환과 국내 재생에너지 핵심 정책인 그린뉴딜은 의미는 같지만 세부적 으로는 조금 다른 부분이 있다.

에너지전환(Energy Transition)이란 에너지공 급체계를 화석연료와 원자력 기반의 지속불가능한 방법으로부터 재생에너지를 이용한 지속가능한 방법으로 바꾸는 것을 말한다.

에너지전환의 대상이 되는 부문은 전력 (Electricity), 난방(Heat), 운송(Mobility) 등 세 분야이다. 일반적으로 전력부문이 크게 강조돼 ‘발전 방식을 재생에너지로 전환’하는 것으로 이해되곤 하는데 에너지전환에서 위 세 분야는 긴밀하게 연결되며 에너지전환의 구체적인 형태는 여러 분야를 아우르는 모습으로 나타난다.

우리나라는 ‘안전하고 깨끗한 에너지’를 통해 온실가스와 기후변화 등 지구의 환경 문제를 해결해 나가려는 세계적 흐름에 맞춰 에너지전환을 추진 하고 있다. 전통에너지원인 석탄과 원전 비중을 줄 이고 친환경에너지원인 재생에너지 비중을 늘리고 있다.

실제 주요국가들은 재생에너지의 목표 달성을 위한 다양한 정책들을 시행 중이며 달성 목표의 상향을 검토하는 등의 적극적인 정책을 추진하고 있다. 우리나라도 이러한 세계적 트렌드에 발맞춰 재생에너지 3020이행계획을 원활히 추진해 신재생에너지를 확대할 수 있도록 노력하고 있다.

반면 그린뉴딜은 에너지공급 전환을 넘어서 산업 인프라 전체를 친환경 신재생에너지 기반으로 바꾸고 육성하는 것이며 에너지 구조를 전면적으로 조정해 고용과 노동까지 아우르는 혁신을 가져 오자는 아이디어를 의미한다. 친환경에너지산업 으로의 이행을 기반으로 경제 전반에 새로운 비전을 제시한다는 의미다. 구체적으로는 재생에너지와 자원효율성 향상을 통해 사회적, 경제적 개혁을 추진한다는 것이다. 다만 두 정책 모두 재생에너지 설비의 적극적인 확대를 기반으로 추진된다는 점에서 극과 극이라기 보단 상호보완적인 차이점이 있다고 볼 수 있다.

RE100은 의무가 아니다
RE100은 정부가 강제한 것이 아닌 글로벌 기업 들의 자발적인 참여로 진행되는 일종의 캠페인이 라는 점에서 의미가 깊다는 평가를 받고 있다.

RE100을 달성하기 위해서는 크게 △태양광 발전 시설 등 설비를 직접 만들거나 △재생에너지 발전 소에서 전기를 사서 쓰는 방식이 있다. RE100 가입을 위해 신청서를 제출하면 본부인 더 클라이밋 그룹의 검토를 거친 후 가입이 최종 확정되며 가입 후 1년 안에 이행계획을 제출하고 매년 이행상황을 점검받게 된다.

이에 정부가 2020년부터 시범도입한 K-RE100은 강제성이 있는 정책이 아닌 국내기업들의 재생에너지 확대 지원을 위해 시행하는 정책이라고 보면 된다. 재생에너지 사용인정제도의 시범운영을 통해 참여기업 들이 이번 제도의 이해를 높이며 실제사업 운영시 안정적으로 참여할 수 있는 기반을 마련하는 것이 목적이 있다 기업들의 RE100 참여를 위해 △녹색프리미엄 △인 증서(REC) 구매 △제3자 PPA △지분참여 및 자가발전 거래시장 등 이행수단을 도입했다. 다만 여기서 자발적인 활동으로 인정돼 온실가스 감축이 인정되느냐 안되느냐를 확인해야 한다. 녹색프리미엄은 재생에너지 전기를 소비하고 이를 인증받기를 원하는 전기사용자가 자발적으로 납부금 액을 약정하고 기존 전기요금에 별도 프리미엄을 추가해 구매하는 순수 기부프리미엄이다.

반면 한전이 구매한 전력은 정부 감축수단인 신재생 에너지 공급의무화(RPS) 및 발전차액지원(FIT)를 통해 구매한 부분이기 때문에 온실가스 감축실적으로는 인정되지 않는다.

전기소비자가 신재생에너지 공급인증서(REC)를 직접 구매하는 방안도 진행 중이다. RPS 의무이행을 위해 발전사업자와 전기소비자가 자유롭게 거래할 수있는 공급인증서 거래시장을 2021년 8월부터 개설했다.

에너지공단이 개설하는 REC 거래플랫폼을 통해 발전사업자와 전기소비자가 자유롭게 거래를 체결하는 것으로 의무이행에서 활용되지 않은 REC를 직접 구매할 수 있게 하는 방안이다.

거래방식은 매도·매수자가 매물을 RE100시스템에 등록해 당사자간 협의 후 거래하는 방식으로 현물과 계약거래가 가능한 장외거래와 재생에너지발전사업 자와 기업이 플랫폼 이용없이 당사자간 계약을 체결 하고 RE100 플랫폼에 등록해 REC 소유권을 이전하는 방식인 수의계약으로 나눠서 진행된다. 민간의 자발적인 활동으로 인정해 온실가스 감축이 인정된다.

한전 중개로 발전사업자와 전기소비자가 합의한 가격으로 재생에너지 전력거래계약을 체결하는 제3자 PPA도 추진된다. 계약대상은 1MW를 초과하는 설비를 보유한 발전사업자인 도매거래와 1MW 이상의 일반용·산업용을 대상으로 우선 시행하는 소매거래로 구분된다.

재생에너지사업자와 한전이 도매거래를 진행한 후한전과 전기소비자가 소매거래를 진행하는 2개 계약으로 체결되며 재생에너지사업자와 참여기업이 직접 접촉하는 대신 한전은 플랫폼을 만들어 지원할 예정이다. 단 제3자 PPA에 참여하지 않는 일반 전기소비자 보호를 위해 유리한 시간대만 선별적으로 구매하는 것을 방지하는 등의 규정을 마련할 계획이다.

 

소비자가 재생에너지 발전사업에 투자하고 투자한 비중만큼 재생에너지 사용을 인정받는 지분투자도 RE100 이행 및 온실가스 감축수단으로 포함된다.

전기소비자가 재생에너지 발전사업에 투자하고 투자한 비중만큼 재생에너지 사용을 인정하는 지분투자도 도입이 추진된다. 발전사업에 직접 투자하고 당사 자간 계약을 통해 전기 또는 REC를 구매하는 방식으로 구매한 전기 또는 REC를 RE100시스템에 제출하면 에너지공단에서 전력량 단위의 재생에너지 구매확인서를 발급하게 된다.

자가발전은 전기소비자가 자기 소유의 자가용 재생 에너지 설비를 설치하고 생산된 전력을 직접 사용하는 것으로 자가발전을 통한 재생에너지 사용실적을 RE100시스템에 제출하면 에너지공단에서 구매확인서를 발급하는 것이다. 두 제도 모두 민간의 자발적인 활동으로 인정돼 온실가스 감축이 인정된다.

이와 같이 K-RE100은 의무적인 정책인지 아닌지 여부, 기존 정책과 연계한 지원방향인지 여부를 잘 체크해서 사업에 참여해야 혼선을 막을 수 있다.

카본프리
Carbone Free(카본프리)란 석탄, 석유 및 가스와 같은 화석연료를 연소시킬 때 생성되는 일산화탄소(CO)와 이산화탄소(CO₂)를 배출하지 않는다는 의미를 염두에 두고 만들어진 용어다. 이는 지구의 평균 온도 상승폭을 낮추기 위해 세계에서 주목하는 환경정책이다.

즉 기존 화석연료로 운영되던 수송, 냉난방, 전력 등을 모두 재생에너지로 대체해 나가겠다는 의미로 제주도는 공해 없는 섬을 목표로 ‘카본 프리 아일랜드 (CFI 2030)’정책을 수립해 추진하고 있다.

크게 보면 우선 제주 전역에 스마트그리드 거점지구 화를 추진하고 있으며 연동 노형지구, 중문관광단지 등을 우선 확대하고 인프라를 구축한다. 또한 신재생 에너지의 효율적 전력사용을 기반시설을 점차 구축을 확대해나가고 있다. 또한 전기자동차 시범도시로 구축해 2030년 전기차 자생적 생태계를 구축하고 전기차 활성화 및 융합서 비스산업을 육성할 방침이다.

특히 대규모 해상풍력단지를 개발해 나간다. 2030 년까지 약 수조원을 투자해 해상풍력단지를 조성하고 제주형 풍력서비스 산업을 육성해 신성장을 주도하려는 것이다. 또한 가두리 양식 등과 연계한 복합해상풍 력으로 개발 관광자원화할 방침이다.

재생에너지 부분을 살펴보면 제주도는 2030년까지 풍력과 태양광 등 신재생에너지로 4,311MW를 생산해 제주도 내에서 소요되는 전력을 모두 감당하겠다는 야심찬 계획을 실천하고 있다. 현재는 제주도에서만 집중 사용되는 용어지만 차후 전국적으로 탄소중립 정책과 맞물린 제도시행과 연계되는 시점이 온다면 혼선을 막기 위한 적극적인 카본프리에 대한 이해는 필수다.

분산자원·가상발전소, 목적은 같다
탄소중립 정책으로 인해 간헐성이 높은 풍력, 태양광 확대가 이어지면서 분산자원((Distributed Energy Resources)시장의 중요성도 높아지고 있다. 분산자원 이란 수요지 인근 또는 배전망에 연계돼 에너지·용량· 보조서비스를 제공하거나 잉여 전기 해소 등이 가능한 전력 자원을 의미한다. 분산형 전원(태양광· 풍력· 열병합 등), 에너지저장장치(ESS·전기차 등), 수요자 원(수요반응·에너지효율 등)이 대표적인 분산자원으로 정의된다.

국내 분산자원은 태양광을 중심으로 보급이 확대됐으며 전체 태양광 중에서 1MW 이하 소규모 태양광이 상당한 비중을 차지한다. 분산형 전원 중 태양광 비중은 70%이며 1MW 이하 소규모 태양광의 비중은 전체 태양광의 80%를 차지한다.

1MW 이하 소규모 태양광은 전력거래 과정이 복잡해 현실적으로 전력시장 참여가 어렵기 때문에 대다 수가 한전과 PPA(Power Purchase Agreement, 전력 수급계약)를 체결해 전력 거래를 수행한다.

이처럼 소규모 태양광의 가시성 부족은 발전량 예측 오차를 증가시켜 운영예비력 확보량 증가를 야기하는 등의 계통 운영상의 문제점을 발생시킨다. 이에 따라 정부는 소규모 분산자원의 가시성을 높이고 효율적인 전력계통 운영을 도모하기 위해 2019년 2월 소규모 전력중개시장을 개설했다.

VPP(Virtual Power Plant)는 소규모 분산자원의 전력시장 참여 및 전력계통 운영 기여를 목적으로 모집된 분산자원 집합을 뜻한다. 태양광, ESS, DR 등이 통합된 새로운 형태의 분산자원으로 볼 수 있으며 국내에서는 다양한 분산자원 보유자와 중개사업자를 통해 모집된 자원으로 정의하고 있다.

ICT(Information & Communications Technology) 기술의 발전으로 개별적으로만 관리가 가능했던 분산 자원의 통합 제어·운영이 가능해지면서 VPP 개념이 대두됐다. 수요 예측에서 자원별 합산 예측은 개별 예측보다 오차의 변동성을 감소시켜 예측 정확성을 향상시키기 때문에 모집된 분산자원은 발전량 예측을 용이하게 해 가시성이 확보되며 이로 인해 전력시장에 참여하거나 전력계통 안정화 자원으로 활용이 가능해진다.

중개사업자(Aggregator)는 다양한 분산자원을 모아 최적화하거나 교환을 촉진해 가치를 창출하는 주체로 분산자원의 모집, 계량 및 전력거래, 정산 등을 수행하는 새로운 유형의 시장 참여자다. 중개사업자는 여러 고객이 보유한 자산을 취합 및 최적화해 발생하는 수익을 기반으로 다양한 비즈니스 모델을 창출하고 집합 자원의 유연성 관리를 위한 예측 및 밸런싱 역할을 수행한다. 또한 전력거래 업무뿐만 아니라 분산자원 보유자의 설비 O&M, 각종 행정 처리 업무 등의 서비스 제공도 수행할 수 있다.

현재까지는 VPP의 개념이 생소해 VPP와 중개사업 자를 혼동하는 경우가 많은데 중개사업자는 분산자원을 모집하는 사업자이며 중개사업자가 모집한 분산자 원이 VPP이다. 이에 VPP사업은 중개거래사업, VPP 사업자는 중개사업자를 의미하며 중개거래시장은 VPP가 참여할 수 있는 전력시장으로 이해할 수 있다.

VPP는 자원 모집 형태에 따라 공급형, 수요형, 융합 형으로 구분되며 자원 모집 및 운영 편의성, 법·제도의 한계 등으로 공급형과 수요형 중심으로 VPP가 대부분 운영되고 있다. 공급형 VPP는 태양광, 풍력, ESS 를 모집해 기저발전과 동일한 서비스(에너지 및 보조 서비스시장 참여)를 제공하는 VPP다. 수요형 VPP는 DR, EE 등 수요자원을 활용해 전력 사용을 절감하는 서비스를 제공하는 VPP다. 융합형 VPP는 공급형과 수요형이 혼합된 형태로 최종적인 VPP 운영 형태지만 높은 투자비용 및 법·제도적 제약 등으로 활성화가 미흡한 상황이다.

공급형 VPP는 소규모 중개거래시장, 수요형 VPP는 수요자원시장으로도 구분할 수 있으며 장기적 으로는 소규모 중개거래시장에 DR, EE 등 수요 자원이 참여하는 형태의 융합형 VPP시장이 확대 운영될 것으로 전망된다.

탄소중립, 혼선 없어야 성공
국내에선 탄소중립과 관련해 정부 차원에서 주도적으로 정책이 추진되고 있다. 석탄발전의 단계적 감축, 청정에너지와 에너지효율 개선 투자, 건축물 개축, 소재의 탈탄소화, 친환경자동 차로의 전환 등 각종 방안들이 적극추진되는 가운데 각 관련 용어별로 정확한 뜻을 인지하고 차이점을 명확하게 구분해서 사용하는 것이 필요하다.

관련된 전문용어가 어렵다고 해서 적극적으로 이해하고자 노력하지 않을 경우 친환경에너 지를 기반으로 한 산업인프라 전환 경쟁에서 밀려날 수밖에 없다. 적어도 정부나 관련업계에선 혼선이 발생하지 않도록 용어구분을 정확히 했어야 한다. 2050 탄소중립 실현의 경우 정책과 산업 인프 라의 연계가 주도적으로 필요한 가운데 정부와 업계, 국민들이 용어에 대해 혼선을 빚을 경우 성공적인 친환경에너지 육성과 탄소중립 달성을 실현하기는 어렵다.

이에 정부나 업계에서 주도적으로 에너지, 전력 등 인프라 전환에 힘쓰면서 관련된 명칭과 용어를 명확히 구분하고자 하는 노력이 필요한 시점이다.


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