[투데이에너지]
최근 몇 년간 세계는 여러 차례의 에너지 위기를 겪으며 에너지 안보의 중요성을 다시금 인식하게 됐다. 특히 러시아-우크라이나 전쟁과 중동의 불안정한 상황은 에너지 공급망의 취약성을 드러냈으며 지구 온난화에 따른 탄소배출 저감 이슈로 인해 청정에너지로의 전환은 더욱 가속화되고 있다.
국제에너지기구(IEA)의 보고서에 따르면 전 세계적으로 청정에너지에 대한 투자는 2020년 이후 50% 증가했고 태양광을 비롯한 재생에너지 보급속도가 가파르게 증가하고 있으며 2024년에는 전 세계적으로 460GW이상의 재생에너지 설비가 증설될 것으로 전망하고 있다.
에너지 전환에 있어서 재생에너지를 중심으로 하는 청정에너지 사회 추구는 세계적인 흐름이라고 할 수 있다. 일례로 중국은 기후변화 대응을 위해 국가 주도로 태양광발전을 중심으로 한 청정에너지 사회로의 전환을 가속화하고 있으며 이는 글로벌 에너지 시장 변화에 큰 영향을 미치고 있다.
중국은 2023년에만 에너지 전환에 6,760억 달러를 투자하여 세계 최대 투자국이 되었고 2024년 태양광발전 추가 설치량이 전년 대비 28% 증가할 것으로 전망되고 있다.
국제적인 탄소규제 역시 태양광을 비롯한 재생에너지 보급 확대를 촉진시키고 있다. 대표적으로 유럽 연합에서 주도적으로 추진하는 RE100 요구에 따라 재생에너지 전력을 확보하지 못하는 관련 기업은 수출에 직접적인 영향을 받을 것으로 예상되고 있다.
또한 2026년부터 시행 예정인 탄소국경조정제도(CBAM)에 따라 철강과 수소를 포함한 탄소 집약적인 제품을 유럽연합으로 수출할 경우 생산과정에서 발생된 탄소배출량에 대해 유럽의 탄소배출권인 CBAM인증서를 구매해야 한다.
결국 제품의 생산과정에서 탄소배출이 적은 공정으로 전환하거나 탄소배출권을 구매해야 한다는 의미이며 이에 따라 향후 국내 탄소배출권 확보 문제는 심각해질 것으로 예상되고 있다. 따라서 국내 탄소배출권 총량을 증가시키기 위한 재생에너지의 보급 확대는 필수적으로 요구되고 있는 상황이다.
재생에너지 보급은 탄소배출권 확보 외에도 국가 에너지 안보와도 관련이 있다. 재생에너지로의 전환은 단순히 환경적인 지속 가능성 확보를 넘어 자국에서 생산하는 에너지양을 늘림으로써 에너지 해외 의존도를 낮출 수 있기 때문이다.
재생에너지 보급이 확대되면 될 수록 간헐성 극복을 위한 에너지 저장시스템의 역할이 더욱 중요해질 수밖에 없다. 에너지 저장시스템은 간헐성을 보완해 줄 수 있을 뿐 아니라 에너지 이용효율을 높이면서 에너지의 안정적 공급을 가능하게 해 준다. 또한 신규 발전소 구축 수요를 낮출 수 있다는 장점도 있다. 이에 따라 향후 재생에너지 보급이 확대를 대비하여 에너지 저장시스템(ESS) 구축 확대에 관심을 가져야 할 시점으로 판단된다.
전통적인 에너지 저장시스템으로는 양수 발전이 있으나 설치 장소의 제한과 환경 파괴 우려가 있어 배터리 ESS시스템이 가장 기대되는 방법이라 할 수 있다. 하지만 화재의 위험성으로 인해 한때 보급이 중단된 바 있으며 여전히 높은 배터리 가격으로 대규모 에너지 저장시스템으로 본격적으로 활용을 위해서는 시간이 더 필요할 것으로 예상된다.
대안으로서 수소를 이용한 에너지 저장시스템(수소ESS)이 관심을 받고 있다. 이는 수소경제와 연계할 수 있고 수소 수송의 어려움을 극복할 수 있는 바람직한 수소 이용방법이기 때문이다. 수소ESS는 수전해 및 수소저장 설비와 연료전지를 연계한 통합 전력공급 시스템이라 할 수 있으며 관련 산업 활성화에 큰 역할을 할 수 있다.
수소ESS 설비에 저장된 수소는 수소충전소에 수소 공급을 위한 수소공급 허브로서의 역할도 할 수 있다. 우리는 수소시대를 거쳐 궁국적으로 전기에너지 시대에 살게 될 것이다. 이에 따라 재생에너지 시스템과 연계한 수소ESS는 전기를 효율적이면서 안정적으로 공급하는데 큰 역할을 하게 될 것이다.