목차 Contents 요약 SUMMARY 01. 기후변화 CLIMATE CHANGE 02. 한국에너지정책의문제점 KOREA S PROBLEMATIC ENERGY POLICIES 03. 원자력발전소 NUCLEAR POWER PLANTS 04. 한국만의신재생에너지 KORE

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1 에너지 [ 혁명 ] Ver 1.1

2 목차 Contents 요약 SUMMARY 01. 기후변화 CLIMATE CHANGE 02. 한국에너지정책의문제점 KOREA S PROBLEMATIC ENERGY POLICIES 03. 원자력발전소 NUCLEAR POWER PLANTS 04. 한국만의신재생에너지 KOREA S NEW&RENEWABLE ENERGY 05. 에너지혁명 ENERGY [R]EVOLUTION 06. 한국에맞는재생가능에너지원 THE POTENTIAL FOR KOREA S RENEWABLE ENERGY 07. 에너지혁명을위한노력 ACTUALIZING THE ENERGY [R]EVOLUTION 결론 CONCLUSION 부록 : 재생가능에너지종류 APPENDIX 참고문헌 REFERENCES

3 요약 Summary 인류는지금급격한기후변화를경험하고있다 년 9 월유엔정부간기후변화위원회 (IPCC) 가공개 요약 Summary 한제5차보고서는전력을생산 수송하고소비하는과정에서발생하는온실가스가기후변화의가장큰원인중의하나라고지목했다. 인류의생존을위협하는기후변화를해결하기위해전세계는교토의정서를대체하여모든당사국이참여하는신기후체제를 2020년출범하기로합의했다. 기후변화를막기위한대안중의하나로발전과정에서온실가스배출량이상대적으로적은원자력발전이한때주목을받기도했다. 그러나원전의주연료인우라늄을채굴하고농축하는과정에서온실가스를많이배출할뿐만아니라, 건설에오랜기간이걸리며, 비싸고, 안전하지못한원자력은전지구적기후변화의해결책이될수없다. 특히, 2011년재앙적인일본후쿠시마원전참사이후, 독일을비롯한오스트리아 스위스 이탈리아 벨기에등은지구의지속가능성과시민의안전을위해탈핵을선택했다. 반면한국은여전히구시대사양산업인원자력발전을확대하고있다. 석탄화력발전소와원자력발전소건설에중점을둔한국과달리이미재생가능에너지를통한에너지혁 명은세계곳곳에서시작되고있다. 에너지 [ 혁명 ] 을위해필수적으로거쳐야하는단계는다음과같다 1. 첫번째단계 : 에너지효율과형평성 - 에너지혁명의첫단계는에너지효율을극대화하는것이다. 에너지효율을높이는기술혁신이계속된다는가정하에목표를설정한다. 산업분야, 수송분야및가정과상업분야전반에걸쳐에너지를절약해야한다. 무조건적인절약이아닌, 똑똑하게사용하는것을기본으로한다. 두번째단계 : 재생가능에너지혁명 ( 분산형에너지와대규모재생가능에너지설비 ) - 에너지효율을높이고유통중소실되는전력량을최소화하기위해서중앙집중형이아닌분산형에너지 (Decentralized Energy) 체계를확장시킨다. 분산형에너지체계란에너지가생산되는곳또는근처에서사용되는형태다. 분산형에너지체계는지역유통네트워크에연결되어있으며, 대규모수송보다는가정과사무실에전력을공급하는데유리하다. 전력을생산하는곳이사용자와가까이있기때문에연소과정에서발생하는잔열을파이프를통해옆건물로전달하여난방에활용할수있다. 이를열병합발전이라고한다. 대규모해상풍력단지나사막지역의집중형태양광발전소는대규모전력생산에큰도움이된다. 세번째단계 : 재생가능에너지에맞춘통합체계 - 기존전력망과가정및공장으로전력을보내주는변전소는대규모중앙집중형발전시스템중심으로설계됐다. 지금까지는재생가능에너지로생산된전력을이에맞춰사용해왔다. 하지만에너지혁명이현실화되어재생가능에너지양이증가하면, 전력망또한, 재생가능에너지에맞게재설계되어야한다. 재생가능에너지가대부분자연에서생성되기때문에항상이용가능한것이아니기때문이다. 에너지혁명은이미유럽뿐만아니라세계곳곳에서활발하게진행되고있다. 유럽연합은 2020 년까지전체전력의 20% 를재생가능에너지를통해공급하겠다는목표를세우고달려가고있다. 독일은전체전력의 20.5% 를재생가능에너지에의존하고있으며 (2011년기준 ), 2020년까지 35% 를목표로나아가고있다. 정책변화요구 에너지혁명을이루고인류에위협을가하는기후변화를막기위해그린피스, 세계풍력위원회 (GWEC), 및유럽재생가능에너지위원회 (EREC) 는다음과같은정책을권고하고있다. cap-and-trade 탄소배출권거래제로온실가스를사고팔수있게한제도 열병합전기생산과난방을동시에진행하여종합적인에너지이용을높이는방식 1. 화석연료및원자력에너지보조금의단계적축소 2. 탄소배출권거래제 (cap-and-trade) 를활용한에너지생산의사회적 환경적비용흡수 3. 에너지를소비하는모든설비 건물 수송에엄격한효율기준적용 4. 법적구속력이있는재생가능에너지및열병합발전목표설정 5. 재생가능에너지발전업체에송전망우선사용권을보장 6. 재생가능에너지투자자들에게안정적수익률제시 7. 친환경제품의생산과정을밝히고라벨만들어정보공유하기 8. 재생가능에너지및에너지효율성관련연구개발예산확대편성 03

4 01 기후변화 Climate change 2012년뉴저지호보컨 (Hoboken) Clark / GREENPEACE 04

5 01. 기후변화 Climate change 기후변화는상상이아닌현실 미환경보호국 (The United States Environmental Protection Agency) 은대기권내이산화탄소농도가 2000년이래상승하고있다고분석했다 2. 물론자연적요인에의해이산화탄소농도가증가하기도한다. 그러나 IPCC는 2013년 9월발간한제5차기후변화보고서에서 3 지구온난화가인간의영향에의해발생하고있는가능성이 지극히높다 (extremely likely) 라고밝혔다. 미환경보호국도이산화탄소발생량의 58% 가에너지생산과수송및소비과정에서방출되고있다고보고, 기후변화에따른 4가지시나리오를발표했다 < 표1>. 분홍색과주황색그래프는지구표면온도상승을막기위한아무런조치를취하지않으면대기권내이산화탄소농도가급증할것임을나타내고있다. 파란색과녹색은적극적인조치를취할때예상가능한효과를보여주고있다. 11% 8% 3% 4% 3% 5% 13% CO2 발생량 4 18% 29% 6% 에너지분야 : 생산및전환에너지분야 : 열생산시이산화탄소발생, 메탄같은오염물질배출산업수송건물분야농업산림 : 산불산림 : 나무가부식되면서이산화탄소및아산화질소발생산림 : 토탄사용으로인한이산화탄소발생폐기물 < 표 1> 대기권내이산화탄소농도단위 : 이산화탄소 (ppm) 1,000 지구표면온도상승을막기위한아무런조치를취하지않을때예상가능한효과 적극적인조치를취할때예상가능한효과 미항공우주국 (National Aeronautics and Space Administration) 은최근 1880년부터 130년동안지구표면온도가얼마나변화했는지보여주는영상을공개했다 5. 지구표면온도는이기간동안약 0.6 가량증가한것으로나타났다. 지구표면의평균온도가상승하는것은우리가날씨에따라느끼는 1~2 의온도차와는전혀다르다. 온도가 2도이상오르게되면지난수천년간안정적으로유지되어오던기후시스템자체의변화가매우심각한수준까지진행되는것을의미한다. 다음의 < 표2> 는이산화탄소농도가증가해지구표면온도가 2 이상상승했을때영향들을정리한것이다. 해수면의상승, 물부족, 가뭄확대, 기상재해의증가, 질병의확산등은인류의생존을위협하게될것이다. IPCC 의제 5 차기후변화보고서는기후변화를최소화하기위해서는실질적이며지속가능한방법으로 온실가스감축이이루어져야한다고밝혔다. 공동의장토마스스토커 (Thomas Stocker) 는 21 세기말지 05

6 01. 기후변화 Climate change 구표면온도는 1850년과 1900년에비해적어도 1.5 이상, 현실적인시나리오에따르면 2 이상상승할가능성이크다고했다. 또다른공동의장킨다헤 (Qin Dahe) 는지난 40년간우리가한번도경험해보지못한속도로바다의온도가상승하고빙하는줄어들었으며해수면은상승했다고경고했다. 보고서는 1970~2010년사이축적된전력의 90% 가온도상승을불렀다고지적했다 7. < 표 2> 지구표면온도가 2 이상상승하면 6 물부족사태가일어나게되며 중위도 저위도지역에가뭄이증가하게됨. 중위도및고위도지역에서곡물의생산량이증가함 예전에특정곡물의생산이불가능했던지역에서곡물생산이가능해짐. 산호가하얗게변색되는탈색현상이증가되고 대부분의산호가탈색됨. 이후산호의소멸이급격하게이루어짐. 질병을옮기는매개체가변화할수있음. 전세계 30% 의연안습지대가사라짐. 1980년 ~ 1999년까지전개된지구온난화시나리오를 년까지적용온실가스다량배출시온실가스배출량을통제할시 국제사회의협력움직임 그린피스는 2012년에너지혁명보고서에서기후변화가 21세기초부터본격적으로시작됐다고설명하였다. 지구온난화를빠르게부추기는온실가스중가장심각한결과를초래하는것은전력생산과수송을위해화석연료를태울때배출되는이산화탄소다. 전지구적인기후변화문제를해결하기위해 1992년전세계는유엔체제하에서유엔기후변화협약 (UNFCCC) 을탄생시켰고, 1997년선진산업국중심의구체적인감축목표를설정한교토의정서를채택하였다. 현재 UNFCCC에가입한국가는 195곳, 교토의정서에가입한국가는 192곳이다. 그렇다면, UNFCCC와교토의정서에모두가입한한국은기후변화를막기위해어떤약속을했을까? 그약속은어떻게이행되고있을까? CO2 배출량세계 7 위, 한국 2012년국제에너지기구 (IEA) 가발표한자료에따르면 2011년기준한국은세계에서 7번째로이산화탄소배출량이많다. OECD 국가중에서는 4위로, 미국과일본, 독일다음이다. 1990~2008년사이이산화탄소의배출증가량도세계에서 5번째로많다 < 표3-1>. 이산화탄소는대부분 < 표3-2> 에서보듯이전력을생산하고전환할때배출된다. 이부문에서한국의이산화탄소배출량은세계최고다. 한국은더이상지구온난화와기후변화에대한책임을피할수없게됐다. < 표 3-1> 1990~2008 동안온실가스배출상승순위 8 순위 국가 백만 TOE 1 중국 4,571 2 인도 1,052 3 미국 이란 한국 인도네시아 사우디아라비아 태국 브라질 말레이시아

7 01. 기후변화 Climate change < 표 3-2> 부문별이산화탄소배출비율 9 단위 : % 전력 : 생산과전력전환시배출되는양전력 : 연료를캘때배출되는양산업수송수단건물농업벌목및토탄폐기물기타 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 한국일본미국러시아중국캐나다 EU27 멕시코호주터키인도아르헨티나 브라질 한국은 1992년 UNFCCC가만들어질당시에개도국으로분류가되었기때문에, 1997년교토의정서에따라온실가스감축의무를지니는부속서국가는아니다. 2012년말한국의위상과기후변화에미치는영향을감안하면앞으로협상이어떻게진행되든지간에더많은책임을국제사회로부터요구받게될것은분명하다. 2009년한국은온실가스배출감축목표를 2020년까지온실가스배출전망치 (BAU) 대비 30% 로정한바있다. 그러나 < 표4> 에서보듯한국의 2020년온실가스배출전망은 8억 1,300만톤에이른다. 국제사회와약속한 30% 감축약속을지킨다해도 1990년에비해 2배가량높은수치이다. 또한, 6차전력수급기본계획대로한국정부가석탄화력발전소를모두건설할경우, 이산화탄소배출량은 8억 6,000만톤에이를것이다. 이는독일의배출량을월등히넘을뿐만아니라, 영국이방출하는이산화탄소량의 2배이상이다. < 표4> 한국온실가스배출전망 10 단위 : 백만 tco2e 배출전망 차목표수요 6차기준수요 이처럼한국정부는지구온난화를가속화하는이산화탄소를많이배출하지만, 그책임은지지않고있다. 전력에부과되는세금에는환경요금이제대로반영되고있지않다. 2007년환경유해보조금은총 4조 8,697억원, 전력부문환경유해보조금도 2조 86억원으로, 계속지급되고있다. 이는화석연료에대한보조금폐지를합의한 2010년서울 G20 정상회의합의내용과어긋난다 개가넘는국가가 토탄땅속에묻힌시간이오래되지아니하여완전히탄화하지못한석탄 재생가능에너지에투자하고있을때, 한국은더많은화력발전소건설을계획하고있다. 협약과의정 서체결당시개도국이었다는점을이용하는것이다. 한국은이제세계 15 위경제대국이다. 경제적위 치에걸맞게현실적인조치및제재를취해야한다. 07

8 02 한국에너지 정책의문제점 Korea s problematic energy policies 1965년부터가동을시작한마셜 (Marshall) 화력발전소. 한해이산화탄소 1,150만톤를배출 (2011년기준 ) Stone / GREENPEACE 08

9 02. 한국에너지정책의문제점 Korea s problematic energy policies 에너지소비주범은산업전력 2013년여름, 한국은극심한전력난을겪었다. 원자력발전소부품비리사건으로신고리 1, 2호기와신월성 1호기의가동이중단되면서위기가커졌다. 정부는우선으로시민들에게전기절약을당부했다. 공공기관의에어컨가동을금지하고실내온도단속에나서기도했다. 그러나전체전력소비량중가정과상업부문이차지하는양은 18.4% 이며, 가정용은 13% 안팎에불과하다 < 표5>. 전체전력사용량의 61% 는산업부문에서소비한다. 정부는실질적으로규제가필요한산업부문이아닌가정및공공기관에만책임과희생을전가한셈이다. 회사별전력소비량을살펴보자. 2011년기준, 국내전력사용량이가장많은기업은현대제철, 포스코, 삼성전자, 삼성디스플레이및 LG디스플레이등이다 < 표6>. 현대제철 ( 주 ) 이한해홀로사용한전력량은 1만가구가 270년동안사용할수있는양보다많다. 또한, 상위 14개기업이사용한총전력소비량은 5,000만가정이하루동안사용할수있는전력량과같다 13. < 표 5> 분야별전력소비비율 12 가정 상업 18.4% < 표 6> 2011 년회사별전력소비량 14 단위 : 백만 KWh 10,000 8,000 수송 17.9% 2012년최종에너지소비 (207.3백만 TOE) 산업 61.4% 6,000 4,000 2,000 공공 2.3% 0 현대제철 포스코 삼성전자 삼성디스플레이 SK 하이닉스 한주 SK 에너지주식회사 OCI 고려아연 엘지화학 GS 칼텍스 동국제강 한국철도공사 효성 산업부분이이렇게많은전력을소비하는데도정부가과감하게제재를가하지못하는것은경제둔화를우려해서다. 이는한국의경제발전역사와도관련이있다. 1962년, 정부는 1차경제개발 5개년계획을발표했다. 전력, 석탄의에너지원과기간산업확충이주요목표였다. 이에힘입어 70년대중화학공업화를추진하게된다. 그당시정부가집중적으로육성하고자한부문은조선, 자동차, 철강, 석유화학등이었다. 이와연계된철강, 조선, 비철금속, 기계, 전자및화학공업등분야에금융및세제혜택을주어국가주도적으로발전시켰다. 한국은수출주력국가로그주요산업은위에서밝힌대로선박, 반도체, 및자동차산업이다 < 표7>. 그러나이세업종에서수출을통해벌어들이는외화보다전체한국의에너지수입액이훨씬큰것을볼수있다. < 표 7> 2012 년산업부문별수출액과에너지수입액 15 단위 : 억달러 1, 기간산업 나라의근본이되는산업 에너지수입액 선박 자동차 반도체 09

10 02. 한국에너지정책의문제점 Korea s problematic energy policies 산업전력헐값공급이원인 가정용전기요금은 2005년부터 6단계로나눠누진세를적용했다. 일정량이상전력을사용하면요금이가파르게상승한다. 이제도로가정용전력사용량은상승세가완화됐다. 반면, 정부는산업용전기요금의상승폭을최소화하고있으며, 누진세도부과하지않는다. 오히려전기다소비기업에전기부하관리비명목으로금전적보상을해주고있다. 전기부하가일어날수있는시간대에공장운영을정지하면지원금을준다. 이렇게현대제철과삼성전자가작년에지원받은금액은각각 1,000억원, 1,400억원이다 16. 정태근전국회의원의자료에따르면, 상위 30대기업이생산하는제품제조원가에서전기료가차지하는비용은 0.053% 에불과하다고한다 17. 실제한국은행이 1990~2011년기업경영을분석한결과를보면 < 표8>, 20년동안재료구입비와총제조원가가증가했지만, 전력구입비는전혀증가하지않았다. 그동안산업용전기요금인상폭이미미했을뿐만아니라, 그작은인상분마저전기부하관리비덕분에별영향을미치지않은것이다. 한국기업들이제품을생산하고기업을경영하는데전력요금을거의내지않는다고봐도무방하다. 한국의산업용전력요금은1kWh당 92.8원으로매우저렴하다. < 표9> 에서보듯 OECD 국가의산업용전력요금평균보다현저하게낮다. 전력공급이이토록저렴하게이루어지니기업의전력수요가자연스럽게늘어날수밖에없다. < 표10> 을보면, 1990년대에너지유 ( 휘발유 등유 경유 ) 를주로사용하던기업들이 20년간전력가격이오르지않자에너지유소비를줄이고전력사용비중을높였다. 저렴한산업용전력요금이경제발전에도움이되기보다전력과소비기업을대량양산하는결과를낳았다. 기업들의전력사용량이위와같이급증한이유는기업들이가열및건조용장비들을전력사용장비로대거전환했기때문이다. 2001~2010년사이가열및건조용설비는무려 393% 증가했으며, 같은기간동안전력사용량은 4배이상증가했다 < 표11, 12>. 산업용전력수요가이처럼가파르게증가해도산업용전력요금은거의미동도하지않는다. 이런불합리한가격정책때문에기업의전력소비량이계속증가하는것이다. 잘못된기본계획, 허술한수요관리 전력화를규제하거나과징금을부과하기는커녕가열및건조가목적일경우, 에너지원료를직접사용하는것이열효율면에서훨씬합리적임에도불구하고, 전력화되고있는것이문제이다. 막대한금액을지불하고수입해오는석탄과우라늄을원료로열을발생시켜전기를생산하는것이석탄화력발전소와원자력발전소이다. 이렇게생산된전력은송전탑을통해각공장으로송전되고이과정에서전력손실이발생한다. 이렇게생산된전력이산업용전기로값싸게공급되기때문에가열및건조에사용되는것이다. 이런불합리한설비를갖추고있기에규제또는과징금이필요하다. 산업용설비들이전력화되면서전력사용량이가파르게상승한것은당연한결과다. 그러나정부는전력을아낄수있는가열, 건조분야에대한전력화를규제하거나과징금을부과하기는커녕, 국가에너지기본계획을수립할때전력사용증가분을수요예측에그대로적용한다. 정부는 1차국가에너지기본계획에서연평균에너지소비량이 1.6% 씩꾸준히증가한다는가정하에수요를예측한후, 수요관리에들어간다. 이때제시되는수요측정데이터는국무총리산하연구기관인에너지경제연구원에서제출하는자료하나만을바탕으로예측한다. 수요를예측하는과정에서독립성이의심되거나오류가있어도채택할수밖에없다. 해마다전력대란이일어나는것은첫단추부터잘못끼워진전력수요예측결과다. < 표13> 에서보듯전력수요관리시과거보다전력사용량이늘어날것이라고가정한후, 수요예측최대전력량에서 1.14% 만을수요관리전력량으로규정한다. 수요관리효과가전혀나타나지않고계속해서사용예측전력량이꾸준히증가하는이유다. 이는철저히공급에초점을맞춘전력수급방식이다. 전력다소비기업에대한제재나현실적규제, 전력소비를줄일수있는분야선정, 전력이낭비되는분야에대한분석등이전혀수반되지않은결과다. 10

11 02. 한국에너지정책의문제점 Korea s problematic energy policies < 표 8> 1990~2011 년기업경영분석 ( 출처 : 한국은행 ) 18 단위 : 조원 < 표 9> OECD 국가별산업용전력요금평균 19 단위 : 원 전력구입비비중총제조원가재료구입비전력구입비 OECD 평균 1,400 1,200 1, 년 1.82% 1,291조 2003년 1.46% 950조 1.15% 2% 1% 조 % 50 0 한국일본미국캐나다프랑스영국 < 표 10 > 제조업에너지소비변화추세 20 단위 : 백만 TOE < 표 11> 제조업의가열및건조에사용되는에너지원별소비량 21 단위 : 1,000Tera cal. 전력도시가스 LPG 에너지유 유류전력부생가스도시가스증기기타 < 표 12> 제조업설비별전력소비량 22 단위 : TWh < 표 13> 제 1 차에너지기본계획기준안과수요관리 23 단위 : 백만 TOE 요 로 오븐동력용가열 건조기난방조명기타 원자력신재생 기타석유 LNG 석탄 (8.4%) 17.8(3.6%) 96.0(73.1%) 산업용전체 36.9% 증가 가열 건조용 39.3% 증가 15.6(8.7%) 70.0(39%) 77.1(42.9%) 수요관리 (4.9%) 17.1(9.5%)

12 02. 한국에너지정책의문제점 Korea s problematic energy policies 과도한설비예비율 한국의전력사용량은이미일본 프랑스 독일 영국그리고이탈리아를크게앞질렀다 ( 표14-1). 한국의인구는 5000만으로, 일본 프랑스 독일 영국보다더적고영토크기도작다. 한국의 1인당국민소득은 29만달러로, 일본 ( 미화 34만달러 ) 프랑스 (35만달러 ) 독일 (40만달러 ) 영국 (35만달러 ) 이탈리아 (32만달러 ) 보다적다. 그러나전력사용량은이 5개나라를제치고빠른속도로상승하고있다. 미국과호주같이다른선진국의경우증가세가점차완화되는디커플링이 (Decoupling) 이일어나는것과대조된다 < 표14-2>. 한국정부가 6차전력수급기본계획에따라발전소를모두건설하게되면, 2017년설비예비율이 24.9% 에이르게된다 < 표15>. 예측이빗나가전력소비량이예상보다적으면설비예비율은고스란히잉여로남는다. 이렇게남는전기를판매하기위해전력가격은인하되고, 전력가격이인하되면소비량이늘어나는악순환이반복된다. 반대로수요가늘면가격변동이일어나야하는데, 그법칙마저한국전력거래에서는적용되지않으니전력량이끊임없이증가하게된다. < 표 14-1> 국내 1 인당전력소비량추이 단위 : kwh per capita 한국 일본 프랑스 독일 영국 이탈리아 10,000 9,000 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 디커플링이 (Decoupling) 어떤현상이이전에보였던성향에서벗어나다른형태로접어드는것. 그러나전력소비의감소가경제발전의둔화를의미하지는않는다. 예 ) 표 14에서보듯이미국은 2008년을기준으로호주는전기요금이가파른인상이시행된 2007년부터전력사용량이줄어들기시작한다. 또한, 한국을제외한일본, 프랑스, 독일, 영국, 그리고이탈리아도비슷한형태의전력사용량디커플링현상이나타나고있다. 설비예비율전력예비율 : 전력수요를예측하고수요관리가정확할수록전력예비율은줄일수있다. 그러나한국은최대 30% 까지예측하고있다. 이럴경우, 전력이수요예측양보다적게소비될경우전력이남게되고이남은전력을판매하기위해전기값을내리는현상이나타나게된다. 대표적인예로 1980년대한국은전기요금을 9차례나인하했다 < 표14-2> 국가별전력소비량 24 단위 : kwh 미국 호주 한국 일본 프랑스 독일 영국 이탈리아 전세계 14,000 13, ,000 10, ,000 8,000 6,000 4,000 9, , , , , , , ,

13 02. 한국에너지정책의문제점 Korea s problematic energy policies < 표 15 > 설비예비율 25 20% 가넘는설비예비율 연도최대전력 기설 + 확정 + 신재생 + 집단 적정설비규모 건설불확실대응 원전석탄 LNG 누적용량설비예비율석탄 LNG ,712 85, , ,969 94, , ,677 99, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,295-1, , , ,587-2, , , ,622-2, , , ,659-2, , , ,097 (1,500) 1, ,497(128,997) 21.4(22.8) , ,739 (1,500) 1, ,139(132,139) 19.5(22.3) , ,515 (3,000) ,915(135,915) 17.2(22.6) - - 신규소요 - - (6,000) 9,000 2, ,500 2,400 신규설비 : 저정규모 19,670MW( 석탄 9,000 / LNG 2,400 / 신재생 4,560 / 집단 3,710), 불확실성대응설비 : 3,900MW( 석탄 1,500 / LNG 2,400) 결국정부가국가에너지기본계획과전력수급기본계획을통해이뤄야하는것은발전소건설이아니다. 가파르게상승하는전력소비를관리하는것이다. 산업전력소비를줄여보려는시도없이증가하는소비량에맞춰발전소를늘리는것은현실적이지도, 효율적이지도않다. 이번 2차국가에너지기본계획에서는다양한에너지연구기관을통해수요예측데이터를수집한후, 합리적인전력수요관리방안마련을제시해야한다. 또산업용전기요금을현실화하는방안에대해논의가이뤄져야한다. 허술한전력수급기본계획절차 에너지관련주요계획에는에너지기본계획과전력수급기본계획 2가지가있다. 현재제 2차국가에너지기본계획수립을위해운영되었던민간워킹그룹 6개분과인총괄, 원자력, 전력, 수요, 신재생에너지에서정부에권고안을제출한상태이다. 에너지기본계획은 1997년최초로수립되었지만, 근거법이에너지합리화법에서에너지기본법으로변경되면서 2008년재수립됐다. 5년마다향후 20년간의에너지수요를예측한후, 어떤종류의발전소에서에너지를얼마나생산할것인지정한다. 이를 에너지믹스 라고한다. 전력수급기본계획은그하위계획으로, 2년마다수립된다. 예를들어, 2013년 2월공개된 6차보고서는 2027년까지증가할전력수요량을예측한후이를충족시키기위한신규발전소건설계획을담고있다. 전력수급기본계획추진절차는다음과같은절차에따라진행된다. 13

14 02. 한국에너지정책의문제점 Korea s problematic energy policies < 표 16> 전력수급기본계획추진절차 수급분과위원회개최계획수립방향논의 수요계획, 설비계획 2개소위원회구성 건설의향접수 29개사 77,405MW 건설의향접수 평가를위한증빙서류접수평가기준공개평가기준확정, 의견수렴, 평가기준공개전력수요예측, 설비계획수립중장기전력수요예측 발전설비에대한전원믹스결정건설의향평가증빙자료검증을거쳐건설의향평가 이의신청에대한재심전력정책심의회심의공고수급분과위원회 공청회 전력정책심의회심의 공고 위의절차에서도볼수있듯이, 계획수립과방향을논의하는첫과정에서수요예측이우선이루어진다. 문제는수요를줄일방법을찾기보다건설사의발전소건설의향을먼저확인한다는데있다. 신규발전소건설의향을조사할때, 설비비용 지역희망정도 사업추진여건 계통여건및환경여건, 그리고민간투자촉진등의분야가평가된다. 그러나총점수 (100점) 중환경적영향평가 ( 온실가스감축노력등 ) 에는 6점밖에할애되지않는다. 즉, 발전소건설이환경영향평가에의해지연또는취소될일은전혀없는것이다. 또한, 과거 10~15년간전력수요가증가한것만큼앞으로도증가할것이라고수요계획을가정한후, 수요계획전기를 안정적 으로공급하기위해, 향후 15 년간전력수요를예측한다. 그러나한국의경우, 수요를예측할때지난 10년또는 15년간전력소비량을측정하여수요를줄일수있는분야를찾아관리계획을세운후전력수요를예측하는것이아니라, 지난 10년간증가된전력량을감안하여향후 15년동안동일하게또는더많이증가될것이라는가정하에전력수요를예측하고있음. 문제점 : 이런수요예측방식은전력다량생산을야기하고, 다량생산을위한대규모발전소건설계획을낳는다. 부족한만큼신규발전소건설을계획한다. 이런과정을거치는동안, 전력수요를줄일방법이나산업계의전기요금정상화문제, 신규발전소건설이모두이뤄지면증가할이산화탄소배출량및전력배송방법등은전혀고려되지않는다. 의견수렴도이미정해진수요목표를맞추는방향으로진행된다. 최대전력수요예측이줄어들지않는이상발전소건설계획은대부분그대로진행된다. 또, 발전소가지어질지역의주민들의참여는극히제한적이다. 투표를통해진행한다고해도많은경우관련지방자치단체에의해조작된다. 다음 < 표17> 은지식경제부 ( 현산업통상자원부 ) 가 2013년 2월전력수급기본계획에서밝힌신규발전소건설계획이다. 원자력발전소신규건설계획은잠시보류되어있는데, 지역주민의심한반대때문이 14

15 02. 한국에너지정책의문제점 Korea s problematic energy policies 다. 이처럼신규발전소건설계획은주민의반대에자주부딪친다. 신규원자력발전소를유치하는지역에는지역발전금명목으로경제적인센티브가제공된다 ( 전전년도발전량 (kwh)*0.25원). 2010~2012 년고리원전반경 5km 지역읍 면 동의지방자치단체에사업자가지원한금액만 480억에달한다 27. 한국정부는향후 15년간현재 60기인석탄화력발전소를 12기를신규로건설할예정이다. 원자력발전소의경우현재운영중인 23기에지금까지확정된것만감안해도 5기를건설중이며앞으로 6기를더계획하고있다. 이에추가적으로삼척과영덕에원전을더추가하려는의도를 6차전력수급기본계획을통해밝힌바있다. < 표 17> 석탄화력발전소신규건설계획 28 단위 : 만 KW 석탄 LNG 회사명설비명용량회사명설비명용량 계 적정규모 남동발전중부발전 SK 건설삼성물산동양파워 영흥 #7 #8 신서천 #1 #2 NSP IPP #1 #2 G 프로젝트 #1 #2 동양파워 #1 # 구분 당전복합 #5 영남복합대우포천 #1 여주복합 (10 기 ) 324(4 기 ) 1,198(14 기 ) 불확실대응설비 동부하슬라 동부하슬하 #1 # 서부발전현대산업개발 신평택 3 단계복합통영복합 #1 200(2 기 ) 182(2 기 ) 382(4 기 ) 공기업 274(2 개소, 4 기 ) 130(2 개소, 2 기 ) 404(4 개소, 6 기 ) 계획반영합계 민간 800(4 개소, 8 기 ) 376(4 개소, 4 기 ) 1,176(8 개소, 12 기 ) 계 1,074(6 개소, 12 기 ) 506(6 개소, 6 기 ) 1,580(12 개소, 18 기 ) 15

16 03 원자력발전소 Nuclear power plants 낡은기술과안전상의허점을무시하고계속건설중인슬로바키아모호브체 (Mochovce) Halasz / GREENPEACE 16

17 03. 원자력발전소 Nuclear power plants 원전안전불감증전체전력의 41% 로? 한국정부는지난정권기간동안원자력발전소가이산화탄소감축에가장효과적이며안전하다고홍보해왔다. 또원자력발전소비중을전체의 41% 로늘리고, 34기건설을목표로설정했다. 과연원자력발전소는정말안전한가? 2011년 3월 11일일본후쿠시마원전대참사가일어나기전, 원자력발전소에대한한국정부의신뢰도는매우높았다. 그러나관리는허술했다. 원자력발전소의관리및운영을규제하고감시할만한독립기관이없었다. 원자력발전소운영자인한국수력원자력은원전고장및비리를은폐해왔다. 후쿠시마사고이후 2011년 10월한국정부는원자력안전위원회를대통령직속기구로만들었다. 그러나 2년이지나고정권이바뀌자원자력안전위원회는어느새그권한이한단계격하되어국무총리산하로편입되었다. 한국정부가국민의안전을책임지는데에얼마나소홀한가를여실히보여주는예다. 후쿠시마참사의교훈 지난 7월도쿄전력은고농도오염수가매일 300톤씩바다로유출되고있다고인정했다. 방사능이포함된수증기도대량유출됐다. 2년이지난지금도후쿠시마참사는현재진행형인것이다. 미국의우즈홀해양연구소는후쿠시마사고직후 2011년 4월바다에서검출된세슘의양이사고전보다약 5000 만배높았다고발표했다. 프랑스의방사선방호원자력안전연구소는 2011년 3월 26일부터 4월 8일까지약 2주동안바다에방출된세슘이 2경 2000조베크렐에달한다고밝혔다. 그린피스는후쿠시마사고이후지속적으로사고지점에서 20~30km 지역의방사능수치를측정및감시하고있다. 사고후 2년 7개월이지난지금도연평균피폭량기준인 1mSv를넘는곳이많다. 제염작업후쌓아놓은흙근처에서도연평균피폭량기준을넘는곳을쉽게찾을수있다 29. < 표 19> 전세계원자력을통한전력생산 ( ) 30 단위 : %, TWh / 출처 : LAEA-PRIS, BP, MSC, % Max. 17% 4,000 3,500 15% Max. 2,660TWh 2,346TWh 10% 3,000 2,500 10% 2,000 1,500 5% 1, %

18 03. 원자력발전소 Nuclear power plants 후쿠시마원전사고는환경을파괴했을뿐만아니라주민들의삶의터전도빼앗았다. 갈곳이없는후쿠시마주민들은피폭의위험을안고거주지를지켜야했다. 2013년 5월까지도쿄전력을상대로약 188만건의손해배상청구가접수됐다 년도쿄올림픽홍보에열을올리고있는아베신조일본수상은후쿠시마원전의방사능오염수누출및제염작업에대한설명은미루고, 일본과도쿄는안전하다는말만되풀이했다. 아베수상의이런태도는다른나라의신뢰를얻지못했다. 한국과미국 중국 싱가폴및대만은후쿠시마산수산물수입을금지했다. 한국은그러나이런후쿠시마참사를곁에서지켜보고도교훈을전혀얻지못했다. 세계적으로원자력발전소는 < 표19> 에서보는바와같이 2005년이후급격하게줄어들고있다. 후쿠시마사고이후독일은이미탈핵을선언한상태며, 이탈리아는주민투표를통해원자력발전소신규건설을금지했다. 스위스와벨기에정부도이와유사한정책을발표했다. 이국가들도물론급작스런탈핵전환이수월하지만은않았을것이다. 그러나중요한것은후쿠시마사고같은대형참사가일어났을때, 정부가국민들의정서를이해하고국민의안전을전력생산보다우위에놓는다는점이다. 반면한국정부는 1차에너지기본계획에도신규원전건설수와건설지역만을우선발표하고주민들이반발하자 6차전력수급기본계획에는원전신규건설에대해언급하지않았다. 곧발표할 2차에너지기본계획에서도철저한수요분석으로전기소비를억제하기보다신규로건설할원자력발전소수에만집중하고있다. 18

19 04 한국만의 신재생에너지 Korea s new & renewable energy 프랑스베르그하임 (Bergheim) Langrock / GREENPEACE 19

20 04. 한국만의 신재생에너지 Korea s new & renewable energy IPCC에따르면재생가능에너지란, 태양및지구물리학적이며생물학적인에너지형태로사용한만큼의양이자연과정을통해그동일한양또는더많은양을재생성되는자원이다 32. 그렇다면한국정부가내세우는신재생에너지란무엇일까? 한국정부는 6차전력수급기본계획에서신재생에너지발전량을 2013년기준 3% 에서 2027년까지 12.6% 로확대하겠다고밝혔다. 그러나문제는미미한발전량뿐만아니라신재생에너지에포함시킨에너지종류에있다. 기존의화석연료를변환시킨에너지원 도함께포함시켰기때문이다. < 표20> 을보면한국만재생가능에너지로인정하는부문이있다. 폐기물, 수소, 연료전지, 석탄가스화그리고중질잔사유등이다. 한국에서신재생에너지로분류하는많은종류의폐기물은국제기준에서재생가능에너지로분류되지않는항목이다. 국제기준으로는댐과같은대수력 ( 대규모댐 ) 또한, 재생가능에너지조건에어긋난다. 즉, 전력을생산하는데있어자연환경을파괴하거나오염물질을배출하는것은재생가능에너지로분류할수없는것이다. < 표 20> 재생가능에너지 OECD 기준분류표 구분 IEA EU 미국일본한국 태양열 태양광 풍력 수력 화산 지열 심부 - - 천부 1. O 은전부인정, 는일부인정. 2. 수력은대수력, 소수력이포함되어있지만대부분의국가가대수력은지원대상에서제외. 바이오매스 폐기물 - 매립지가스 3. 폐기물은산업폐기물, 도시폐기물로대분, 이중가연성이대상이되나재생가능과비재생가능으로구분하기도함. 4. EU 의매립지가스에는하수처리장바이오가스포함. 심부깊은지하 천부 1km 이내지하 IEA 국제에너지기구 (International Energy Agency) 중질잔사유원유를정제하고남은최종잔재물 예 ) 타르 해양에너지 - 수소 연료전지 석탄가스화 중질잔사유

21 04. 한국만의 신재생에너지 Korea s new & renewable energy 그러나 2012년 12월기준한국에서발전량이가장많은신재생에너지는대수력이다. 그뒤를부생가스 ( 석탄가스화 ) 가잇는다. 문제가되는건 IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle) 로불리는석탄가스화복합발전및부생가스다. 부생가스는석탄을 1차로태우고난부산물을가스화하는방식이고석탄가스화복합발전은직접석탄을가열해에너지를얻는방식이다. IEA는이기술들을화석에너지로분류하고있다. 자연적으로재생가능해야하는재생에너지의정의에전혀들어맞지않는에너지원일뿐만아니라석탄가열로오염물질도배출하기때문이다. < 표21> 은 6차전력수급기본계획을통해, 정부가밝힌신재생에너지의현상황과목표치를보여주고있다. 이중국제기준에부합하는신재생에너지원의양은 14,982GWh 밖에되지않는다. 이는전체전력소비량에 3% 밖에되지않는다. 2027년예상전력소비량은 771,007GWh이며신재생에너지원의양은 61,996GWh로전체전력소비량에 8% 에불과하다. 한국전력공사는심지어 2013년 10월태양광설비를설치해전력을사용하는주민들에게기본요금을올리겠다고통보했다. 독일이재생가능에너지설비를확대할수있었던것은주민들에게금전적인혜택을줬기때문이다. 즉, 태양광을이용해사용한전력중주민들이사용하고남은양은전력회사가정해진가격으로구매하게되어있으며, 그이익은고스란히주민들에게돌아간다. 초기설치비용이개인에게부담이되는태양광발전시설은이런적극적인정책없이는확대될수가없다. 재생가능에너지보급을저해하는한전의결정은납득하기어렵다. 전세계적으로이산화탄소배출을줄이려고탄소세나환경세를도입하것과상반된다. 정부는더이상발전량을늘리는데만초점을맞추거나국제기준에부합하지않는화석에너지원을신재생에너지에포함시키는데급급해서는안된다. 오염물질의배출이없고에너지원이계속재생되는풍력과태양광등에집중투자하는방안을조속히마련해야한다. < 표 21> 재생가능에너지원별발전량 33 단위 : GWh 연도 수력 5,934 6,287 풍력 1,101 35,810 해양 467 2,645 태양광 1,205 5,848 바이오 211 2,713 폐기물 224 1,549 부생가스 6,065 8,693 연료전지 ,449 IGCC - 13,140 합계 15,771(3.0%) 90,134(12,6%) 21

22 05 에너지혁명 Energy [R]evolution 함부르크항구도시의신규건물건설현장. Wrage / GREENPEACE 22

23 05. 에너지혁명 Energy [R]evolution 전력생산, 소비, 유통체계탈바꿈 전문가들은향후몇년안에전세계전력체계의근본적인변화가이뤄져야한다고입을모은다. 여기서말하는근본적인변화란, 현재우리가생산하고, 소비하며, 유통시키고있는전력체계의완전한탈바꿈을말한다. 전력체계의이런혁명을통해서만지구온도상승을섭씨 2도씨내로유지할수있다. 현재전력은주로화석연료를대규모발전소에서태우는방식으로생산된다. 이때이산화탄소및원료로사용한양만큼의폐기물이생산된다. 이전력을수송하는동안, 그리고높은전압을가정용이나상업용으로사용할수있게낮은전압으로바꾸는과정에서많은전력이손실된다. 지역기술력이나날씨에따라고장도잦아정전사태를불러올수도있다. 에너지혁명은이런생산방식과유통방식모두에대한변화를포함하고있다. 그린피스는 2012년에너지혁명현실화를위한시나리오를제시한바있다. < 표22> 에서보듯이원자력에너지및석탄에너지를줄이는대신에너지효율이높아지는것을볼수있다. 에너지혁명은현재누리고있는전력의편리함을모두포기하자는게아니다. 전력생산체계및수송과정을변화시키고냉난방에낭비되는전력을효율적으로가두고재순환시키는기술적과정을모두포함한다. < 표 22> 에너지혁명시나리오 34 단위 : PJ/a 효율성해양에너지지열태양에너지바이오매스풍력수력천연가스석유석탄원자력 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 < 표22> REF: 현재와같은전력소비패턴으로갈경우 E[R]: 2040까지원자력발전소없이, 에너지혁명에도달하는경우 ADV E[R]: 2030년까지원자력발전소의도움없이에너지혁명에도달하는경우에너지혁명의두시나리오모두정부에서예측한경제성장에는전혀영향을미치지않고전력발전원을교체할수있다는사실을보여준다. 2,000 0 REF E(R) ADV E(R) REF E(R) ADV E(R) REF E(R) ADV E(R) REF E(R) ADV E(R) REF E(R) ADV E(R) REF E(R) ADV E(R)

24 05. 에너지혁명 Energy [R]evolution 에너지혁명의 3 가지단계 첫번째단계 : 에너지효율과형평성에너지혁명의첫단계는에너지효율을극대화하는것이다. 에너지효율을높이는최신기술에초점을맞추고이와관련된기술혁신이계속일어난다고가정한뒤목표를설정한다. 산업분야, 수송분야및가정과상업분야모두해당된다. 전력을가장효과적으로절약하려면단열기능을향상시키고, 건물설계및가전제품의전력효율성을높여야한다. 또오래된전기보일러를교체하고수송수단에소비되는에너지를절감해야한다. 산업화된국가들은전력을비효율적으로사용한다. 지금가정에서누리는편안함을그대로유지하면서전력사용량을크게줄일수있다. 에너지혁명시나리오는개발도상국에서필요로하는전력증가분을감안해 OECD 국가들이전력소비를얼마나줄일수있느냐에달려있다. 20년안에국제적으로전력소비를안정시키는것이에너지혁명의목표다. 동시에에너지형평성을위해전세계적으로공정한전력유통망을설치하는것이다. 두번째단계 : 재생가능에너지혁명 - 분산형에너지와대규모재생가능에너지설비연료효율을고도로높이고유통중소실되는전력의양을최소화하기위해서, 에너지혁명시나리오는중앙집중형이아닌분산형에너지 (Decentralized Energy) 체계의사용을권장한다. 분산형에너지체계란에너지가생산되는곳근처또는그장소에서사용하는것을말한다. 분산형에너지체계는지역유통네트워크에연결되어있다. 높은전력을수송하는체계보다는가정과사무실에전력을공급하는데유리하다. 전력을생산하는곳이사용자와가깝기때문에연소과정중발생하는잔열또한, 파이프를통해옆건물로전달될수있다. 이런체계를열병합발전이라고한다. 독립형은분산형에포함되는데, 열펌프, 태양열패널또는바이오매스열병합같은공공네트워크와완전히분리되어있다. 이런체계는지속가능하고, 이산화탄소의배출이적은난방을가정에제공할수있다. 이런분산형에너지체계가기존전력시장과체계에맞지않아소모적이라는우려도있다. 그러나기술의접목으로에너지분야의다양성을키울수있다. 2050년까지분산형에너지체계를통해생산되는전력은상당할것으로예상된다. 특히대규모해상풍력단지와더운지역의집중형태양열발생장치는에너지혁명에있어중요한역할을담당하게될것이다. 세번째단계 : 재생가능에너지를위한최적화된통합체계에너지혁명시재생가능에너지의양이증가하면생산된전력을이용하기위한새로운체계가필요하다. 기존의전력케이블그리드네트워크와가정및공장으로전력을보내주는변전소는대규모중앙집중형발전기용으로설계되었다. 지금까지는재생가능에너지로생산된전력을기존그리드체계에맞춰사용해왔다. 그러나에너지혁명이현실화되면, 그리드체계는재생가능에너지에맞게재설계되어야한다. 재생가능에너지는대부분자연에서생성되기때문에항상이용할수있는게아니기때문이다. 24

25 05. 에너지혁명 Energy [R]evolution < 표 23> 분산형에너지의미래 35 기존의기술에분산형방식, 효율성조치, 탄소배출을하지않는개선사항을적용하면, 아래그림과같은저탄소지역사회구현이가능해진다. 난방 ( 때로는냉방도 ) 과전기를동시에생산하는효율적열병합발전기술을통해전력이생산되고, 지역배전망을통해유통된다. 이는종합전력발전을통해생산된에너지를보완하는것이다. 소규모지역사회에서스스로에너지에대한해결책을찾게된다. 그림의마을은여러재생가능에너지원을사용하고있다. 01. 건물통합형태양광시스템사무실, 아파트의장식요소가될수있다. 태양광시스템은더향상된경쟁력과디자인으로건축가들이더선호하게될것이다. 02. 오래된건물의리모델링향상된단열재, 단열창, 현대화된환기장치사용으로오래된건물의에너지소비를 80% 까지줄이게된다. 03. 태양열집열판이를통해생산된온수를건물과이웃건물에게도공급할수있다. 04. 효율적지열열병합발전기단독주택, 주택단지, 아파트단지등여러건물지하에적당한다양한크기의발전시설을통해중간손실이없이전력과난방을공급한다. 05. 깨끗한전력멀리떨어진곳에있는해상풍력이나태양열발전단지에서도도시에전기를공급할수있다. 새로운그리드체계및개념 현재까지재생가능에너지기술은기존에있는전압유지및무효전력같은그리드코드네트워크에맞추려는방향으로발전되어왔다. 기존의전압설비및그리드네트워크는전기를대량생산하는발전소용량에맞추어져있기때문에재생가능에너지를전달하기에는적합하지않다. 이제는가변성이큰재생가능에너지에맞춰좀더유연성있는체계로의변화가요구된다. 수요를맞추기위해서는생산이제대로이루어져야하며이를위해선철저한계획이선행되어야한다. 수요공급의균형을맞추려면전력체계는다음조건을충족시켜야한다. 무효전력전송되었으나전력으로쓰이지못하고다시되돌아온전력 기존의전력품질을충족해야한다. 공급시갑작스런중단같은극단적인상황에도작동이멈춰서는안된다. 25

26 05. 에너지혁명 Energy [R]evolution < 표 24> 스마트그리드시스템 36 태양관패널을설치한집 고립형마이크로그리드 태양광패널을설치한사무실 풍력발전단지 중앙발전설비 공장 센서 대기중 - 파동및교란을감지하고, 각지역에격리조치발동가능 센서 작동중 - 파동및교란을감지하고, 각지역에격리조치발동가능 스마트장비 - 주파수파동감지시자동차단가능 발전기 - 소형발전기및태양광패널로부터발생한에너지를통해배전망상전체수유저하가능 축전 - 최대이용시간외에생산되는에너지는추후사용을위해배터리에축전가능 배전망교란 수요관리 - 비용절감차원에서최대한이용시간을피한이용관리 서울시의에너지혁명, 가능성이보인다 년서울의전력소비량은 4만 6903GWh로전국전력소비량 45만 5070GWh의 10.3% 를차지한다. 그러나발전량은 1384GWh로전력자급률이 2.95% 에불과하다. 전력생산지와소비지의불균형을최소화하고서울시의전력자립도를높이기위해서울시는 2014년까지 200만 TOE를줄여원전 1기가생산하는양만큼의에너지를절약한다는목표를세웠다. 또한, 현재 2.95% 에불과한자급률을 2020 년까지 20% 로올릴목표를설정했다. 서울시는 2012년 4월원전하나줄이기종합대책을수립했고, 신재생에너지생산과에너지효율화, 에너지절약등 3개부문으로나눠진행하고있다. 지난 1 년간전국에너지소비량이 4.5% 증가하는와중에, 서울의에너지소비증가량은 0.1% 에그쳤 다. 에너지절약목표의 160% 를달성하고건물에너지효율화사업을통해목표의 61.4% 를달성했다. 태양광 하수열 소각열등신재생에너지생산분야에서도목표의 36.7% 를달성했다. 26

27 05. 에너지혁명 Energy [R]evolution 햇빛지도공개 < 서울시에너지혁명, 1 년간의성과 > 건물에너지효율화추진 LED 보급신축건물신재생에너지의무비율강화대형민간건물 건물에너지절감및이용효율향상을위해비효율적인낭비요인을찾아개선하는사업 396개의중대형건물 / 15개의시립복지시설 / 3,028 단독주택 / 8개대학교공공부문에 5만개보급 / 민간부문에 78만개보급공공건물의경우신재생에너지개발이용보급촉진법에의거 2012년 10% 이상을 2014년 20% 이상으로개선환경영향평가대상을확대할예정 : 2012년기준 10만m2에서 2013년 5만m2이상으로개정 녹색건축물설계가이드라인을적용하여설계계획을에너지효율등급 2등급이상으로조정하여건물에너지 5만 5천 TOE를절감했음. 서울시의강력한정책의지가태양광설치에얼마나많은영향을미치는지우리는 < 표25> 를통해쉽게알수있다. 서울시는적극적인제도개선을통해신재생에너지설치와비율을확대하기위해다음과같이노력하고있다. < 표25 > 서울시태양광설치성과 중 소형민간건물 신축건물신재생에너지이용비율강화공회전제한전지역확산 서울시는신재생에너지보급확대를위해 2011년에너지사용량의 4% 이상이던신재생에너지의무사용기준을 2012년 7월부터 6% 로강화하여적용하고있다. 이를통해 3.1MW및태양열, 지역 4,258TOE를보급하는성과를거두었다. 2012년 9월서울시자동차공회전제한에관한조례를개정하여기존학교주변, 터미널, 차고지, 노상주차장등정차중인차량이많은지역위주로공회전을제한하던것을서울시전역으로확대시켰으며 2013년 1월에발효되었다. 태양광시민햇빛발전소설치 : 2014년까지 290MW 지역과함께하는나눔발전소건립 : 2014년까지 30MW 전기소비가많은도시에발전시설건설로송배전손실최소화 햇빛도시건설 민자를활용한수도권최대규모태양광암사발전소준공 연간발전량 6,000MW 이산화탄소기준온실가스감축 2,700 톤 전기공급가구수 1,850 가구 2013 년부터운영기간최대 20 년 서울시햇빛지도공개미니태양광발전시설시범설치서울형발전차액지원제도시행 서울의모든건물과주택의옥상을대상으로태양광설치가능여부와발전용량을안내아파트등공동주택에도쉽게설치가가능, 건물주가아니더라도설치가능, 좁은공간에도쉽게설치및이동이가능 10년간사용시, 최대 2백만원절약가능 약 8년이면투자비회수, 최대 20년이상사용가능특히, 피크타임발전량이많아확대보급시전력수요감소효과타지역과일조시간차이등불리한지역여건에대한최소한의지원지원되는자금은태양광발전소임대비용으로전액충당 2014년이후햇빛발전소임대료수익최소연간 5억예상서울연구원연구결과및전문가, 시민단체와토론을거쳐정책을결정 시민의목소리를정책에반영서울시는강력한정책의지와적극적인홍보활동을통해시민의참여를끌어냈다. 태양광설치사업과이산화탄소를줄이는데놀랄만한성과를보여주었다. 서울시의성과는제2차국가에너지기본계획을세우는데본보기가되어야한다. 27

28 06 한국에맞는 재생가능 에너지원 The potential for korea s renewable energy 재생가능에너지기술과그잠재력 국제적, 지역적한계와한국의상황에대하여 북해에위치한건플릿샌드 (Gunfleet Sands) 해상풍력단지. 48개의풍력설비가약 172MW Langrock / GREENPEACE 28

29 06. 한국에맞는재생가능에너지원 The potential for korea s renewable energy 재생가능에너지기술에대하여 자연은인류에게에너지를생산하는다양한방법을제공하고있다. 태양광, 바람, 바이오매스, 지열또는수력을어떻게전력으로전환하는게가장지속가능하고효율적인지판단하는게과제다. 답을얻는데는적합한기술력뿐만아니라, 재생가능에너지기술이시장에소개될때앞을막는장벽을넘을수있게뒷받침해줄정치적도움도필요하다. 이를위해서는, 정책결정권자들이다양한재생가능에너지원에대한전반적인잠재력을이해해야한다. 또한, 어떤기술과재생가능에너지원이원칙적으로전력생산에기여할수있는지, 난방과수송연료등으로사용될수있는지숙지해야한다. 아래표는최근기술에따라 6 가지다른재생가능에너지원 ( 태양광, 풍력, 바이오에너지및지열, 수력 과해양에너지 ) 이전력생산, 냉난방및수송연료등중어떤분야에활용될수있는지보여준다 < 표 1>. < 표 1> 재생가능에너지관련기술 에너지원분야기술 1. 태양광 (PV) 태양열 풍력 전력냉난방수송전력냉난방수송 2. 집중식태양열발전 (CSP) 3. 수동적시스템 1. 태양열집열기- 평판 2. 태양열집열기 - 진공튜브 3. 수동식태양열건축 1. 간접식 : PV 또는 CSP를이용한전력. 2. 간접식 : 태양연료 & 수소 1. 지상풍력발전 2. 해상풍력발전 3. 도시형풍력발전상용화된기술없음 1. 돛 2. 플레트너로터 바이오가스전력 1. 연소엔진 바이오연료 냉난방 1. 열병합발전소 2. 난방시스템 - 목재펠릿 바이오에너지 고형연료 수송 1. 바이오디젤 2. 에탄올 1. 지하수가열 < 4500m 전력 2. 최신시스템 > 4500m 3. 고온암체 지열 냉난방수송 1. 지열히트펌프 1. 간접식 : 전력 1. 댐을이용한수력발전 전력 2. 유입식수력발전 3. 양수발전 수력 냉난방수송 상용화된기술없음 1. 간접식 : 전력 전력 1. 태양광 (PV) 2. 집중식태양열발전 (CSP) 해양 냉난방수송 상용화된기술없음 1. 간접식 : 전력 29

30 06. 한국에맞는재생가능에너지원 The potential for korea s renewable energy 재생가능에너지원의잠재력에대한정의 아래역삼각형도표는재생가능에너지원의잠재력을나타내고있다. 서로다른재생가능에너지원의잠재력을명확히설명하는데에이용어들이사용될것이다 < 표2>. < 표2> 재생가능에너지원의잠재력에대한정의이론적잠재력 기술적잠재력 지속가능잠재력 경제성 이론적잠재력 (Theoretical Potential) 이론적잠재력이란특정재생가능에너지원이물리적으로생산할수있는에너지의최고치다. 예를들어, 태양광의이론적잠재력은특정표면에닿는전체태양광의양이다. 상용화를방해하는규제나제한, 전환기술의효율성등을고려하지않은값이다. 이론적잠재력측정치는다양한변수및가정에근거하고있다. 따라서자연과학적측면에기반을두고있다고해도총잠재력을나타내는수치는연구에따라다를수있다. 기상상태는연중변화하므로, 측정기준이되는연도가중요하다 지표에닿은총태양광, 모든강물에서측정할수있는운동에너지, 바람, 총사용가능한바이오매스내에너지량등측정가능한데이터. 각각의재생가능에너지원을얻을수있는토지. 중복계산을피해야함. < 표 3> 전세계가보유한재생가능에너지의총잠재력. (IPCC 보고서, 2011 년 5 월 ) 예측치 (2/3 장참고 ) 최대 최소 100,000 10,000 1,000 글로벌기술잠재력전력난방 1차에너지 세계난방수요 세계전력수요 (2008) 세계 1 차에너지공급량 0 지열에너지수력에너지해양에너지풍력에너지지열에너지바이오매스직접식태양에너지 글로벌기술잠재력예측치 최대치 1, ,837 최소치 ,575 < 표3> - (Source IPCC- SRREN, May 2011): 전세계가보유하고있는재생가능에너지의잠재적기술의범위는 2장에서 7장에걸쳐보여주고있다. 위의표에태양광과바이오매스가주요에너지원으로나와있는데이는사용빈도때문이다. 수치의범위가매우넓어대수계산자에따라수치를표시했다. Notes: 여기에서말하는기술적잠재력은세계적으로공급가능한재생가능에너지원의연간잠재력을나타낸다. 이미사용한에너지원분량을따로제외하지않은수치다. 바이오매스와태양광이주요에너지원으로만분류되어있으나다양한목적으로사용가능하다. 위에보이는범위는다양한방식에근거하고있으며서로다른미래연도가적용되었다. 따라서각기술의잠재력수치는서로비교대상이될수없다. SPM 4가근거한데이터를확인하려면, 부차적인설명이필요하니 1장테이블 A의 1.1을볼것. 30

31 06. 한국에맞는재생가능에너지원 The potential for korea s renewable energy 지리적잠재력대부분의재생가능에너지원은지리적제약을지닌다. 토지이용및점유현황에따라잠재력이감소할수있다. 지리적잠재력은이론적잠재력에서지리적위치에따른한계를제외한값이다. 전환잠재력전환잠재력은재생가능에너지기술별로측정되는수치로, 이론적잠재력과특정기술의연간효율성에의해좌우된다. 전환기술의효율성은기술발전속도에따라쉽게좌우되기때문에, 전환잠재력은엄격하게정의되지않는다. 기술적잠재력기술적잠재력은전환잠재력에현실적으로에너지생산이가능한지역의다양한제한및한계를고려해적용한수치다. 지역을고를때고려되어야하는변수가항상이론에서처럼적용되는것은아니다. 기술적, 구조적, 생태학적제한뿐만아니라법적규제등도크고작은영향을미친다. 따라서전환잠재력과마찬가지로기술적잠재력또한, 엄격하게정의할수있는수치가아니다. (see table 10.4.Y). 재생가능에너지원이보유하고있는기술잠재력을계산하기위해서는다음의사항들이고려되어야한다. 사용가능한기술의상태 ( 예 : 풍력발전의경우중심축의높이가기술적잠재력을측정하는데중요한영향을미친다.) 효율성 ( 예 : 태양광모듈의평균전환효율 ) 그리드제한 ( 특히풍력처럼변화무쌍한에너지원의지역적잠재력을계산할때는그리드가중요한영향을미친다.) 경제잠재력경제잠재력은기술적잠재력중경제적상황을고려했을때경제적으로이용가능한부분이다. 예를들어바이오매스의경우, 동일한자원으로생산되는다른생산물또는다른형태의토지이용방법과경쟁하게된다. 경제잠재력에영향을미치는경제적상황에는정부보조금과같은정치적인환경뿐만아니라시장가격도포함된다. 예를들어화석연료시장가격은변동이많아서, 재생가능에너지원이화석에너지와경쟁하는데큰영향을미친다. 게다가화석연료를사용할때발생하는외부적환경오염관련비용등은세계에너지시장에서참작되지않는다. 따라서경제잠재력은변동이많은값이다. 경제잠재력은다음과같은요인에의해좌우된다 : 대안적인방법을선택하는데드는비용 화석연료세계시장가격 외부 ( 환경오염같은 ) 적요인이가격에포함되어있는가 재생가능에너지기술시장의확대 ( 시장규모가커질수록재생가능에너지원의초기비용이줄어든다.) 지속가능성에대한잠재력 지속가능성과관련된모든요소를포함한다. 생태계와사회경제적인측면을신중하게고려해야한다. 저자에따라생태계문제를기술적또는경제적잠재력에포함해다루기도한다. 따라서다른잠재력와 차별화되지않아모호할때도있다. ( ) 시장잠재력시장잠재력은전력수요와경쟁기술, 재생가능에너지원의보조금과비용, 그리고현실적장애를모두고려했을때이용가능한재생가능에너지원의총양을나타낸다. 시장잠재력이이론적으로경제잠재력보다더높게나타날수있지만대개시장잠재력이더낮다. 여러현실적인한계때문이다. 31

32 06. 한국에맞는재생가능에너지원 The potential for korea s renewable energy < 표 4> 다섯가지잠재력과각각의주요변수와한계 이론적잠재력 자연 & 기후요인 지리적잠재력 토지이용 / 토지피복제약 기술적잠재력 경제적잠재력 기술적제약 경제적제약 복합성증가 에너지수요 시장잠재력 경쟁기술 정책및기타조치 ( 출처 : Global Potential of Renewable Energy, Ecofys/REN 21 March 2008) 재생가능에너지의잠재력에영향을미치는변수의유동성재생가능에너지의잠재력을계산하는방식은매우복잡하다. 이론적및지리적잠재력은변수가몇개안되지만, 기술적잠재력은불확실한요소가많다. 기술의비약적인발전이큰영향을미칠수있기때문이다 : 예를들어 2007년 REN21이발표한해상풍력기술에대한자료를보면 (2004년후그위크외연구원들이조사한결과를인용 ), 풍력발전에너지양은풍속, 부하시간과선형적관계에있다. 풍력발전이가능한지역의최대범위를산정할때적합요소를적용하는데, 이때적합한지역의전력집약도를평방미터당 4MW로예상했다. 풍력발전용터빈출력량은 2005년기준평균터빈사이즈를 1MW로, 2050년에는 3MW로예상해계산했다 (2020 년에서 2050년까지직선을이루며높아진다고가정 ). 당시에는 5MW나 6MW 터빈이시장에없었기때문이다. 그러나 2009년에는쉽게구할수있는흔한기술이되었다. 동력이큰터빈일수록축의높이가높다 (100m 이상 ). 높이가높아질수록풍속이빨라지고, 많은양의전력을생산할수있게된다. 재생가능에너지잠재량을계산하는데영향을미치는요인들은다음과같다. 연구에따라차이가발생하는이유를알수있다. 기술의발전 ( 예 ) 전환관련효율성, 터빈크기또는기술혁신 발전단가 : 화석연료가격의유동성및재생가능에너지를사용해본영향 생산성증가 : 특히, 바이오에너지 대중인식개선 ( 예 ) 사회적수용성을높이기위한좋은정책 기후변화로인해야기된기상상태의변화 에너지분야에서발생할수있는상충되는이해관계 ( 예 ) 바이오매스의제한된자원으로수요를충족시키지못해열병합발전이나수송연료생산간에경쟁이붙을수있음 정책의목표가달라발생할수있는상충되는이해관계 ( 예 ) 생물의다양성, 생태적농업 구조적영향 ( 예 ) 에너지공급의유동성, 그리드제한성 통합시스템발전 ( 예 ) 통합, 공급그리고부하관리는모두풍력이용을증가시킬것이다. 인구변화 ( 예 ) 토지사용에있어발생할수있는갈등 정책개입의가능성위에서보여주는모든요소들은서로상호작용하기도한다. 요소들의상호작용은다음과같다 Y. 32

33 06. 한국에맞는재생가능에너지원 The potential for korea s renewable energy < 표 5> 잠재력의정의에대한방법론 에너지생산 이론적잠재력 기술적잠재력 장애요소 ( 비경제적 ) 보급을위한최대시간경로 중기잠재력 장기적잠재력 실현가능한잠재력 추가실현가능한중기잠재력 기존의보급현황 정책, 사회 경제적잠재력 ( 추가지원없음 ) 실현잠재력 ( 출처 :Source:G. Resch et al. / Energy Policy 36 (2008) ) 재생가능에너지의기술잠재력 재생가능에너지의기술잠재력은주요에너지원과사회지리적한계, 에너지를전력으로전환할때손 실되는양을고려한후전체전력의양을측정한결과로, 매우크다. 현재전력수요량의몇배에달한 다. 재생가능에너지원이전력으로바로생산될수있다는장점때문이다 년 3 월독일연방환경부의부페르탈연구소의자료인 < 재생가능에너지의역할과잠재력및세계 에너지공금을위한에너지효율성 > 은기술과지역에따른재생가능에너지원의잠재력을포괄적으로 보여준다. 재생가능에너지원의잠재력을측정한 10 개의주요연구들을종합한결과다. < 표 6> 지역과재생가능에너지기술에따른기술잠재력 구분아프리카중국인도라틴아메리카중동 OECD 유럽 OECD 북미 OECD 태평양나머지아시아지역 기술적잠재력 / 전력 기술잠재력 기술잠재력 년도 PV CSP 수력 육상풍력 해상풍력 해양 지열 지열에너지 / 직접이용 태양열난방 바이오매스부산물 바이오매스에너지작물 , , , , , , ,

34 06. 한국에맞는재생가능에너지원 The potential for korea s renewable energy 전환경제국 세계 , , , , , , , , ( 출처 : DLR, Wuppertial Institute, Ecofys: 재생에너지역할과잠재력 & 글로벌에너지공급을위한에너지효율, 독일연방환경청의뢰.) 기술잠재력에대한가정 < 표6> 그러나이장에서다루고있는기술잠재력은특정가정에기반하고있다. 적합한지역 (km 2 ), 지역적으로사용가능한에너지원, 생산가능한터빈크기와같은기술적요소등이다. 재생가능에너지원과관련된기술잠재력의무한가능성장기적인기술잠재력을평가하는데는변수가많다. 전세계의풍속이나에너지작물의생산성등과같은자원에대한분석이정확하지않다. 또지리적접근성은토지이용과미래의기술적용계획, 자원에의접근성등과연관되어있다. 장기적으로기술은발전해나갈것이며, 시간의흐름에따라발전의속도도달라질수있다. 그외에도문서화된자료자체가불명확하다는것도과제다. 인용된연구결과들은항상일정하지않으며, 연구의토대가된가정이상세하게기술되지않은경우도많다. 또한, 많은연구가잠재력에대한적절한정의를내리지못하거나정확히기술하지않고있다. 따라서서로다른연구의결과를비교연구에활용할수없다. 결론재생가능에너지의기술적잠재력 재생가능에너지는아직충분히개척된적이없기에앞으로확대해나가는데기술잠재력이제한요인이될수없다. 모든재생가능에너지원의기술적잠재력은현재와미래의에너지수요보다훨씬크다. IPCC에서펴낸재생가능에너지특별보고서를바탕으로그린피스는재생가능에너지의기술적잠재력이현재의지역에너지수요를훨씬웃돈다고발표했다. 오히려재생가능에너지의확산을저해하는것은경제적, 정치적제한과사회기반시설의한계다. 재생에너지는현에너지수요의 25배에달하는에너지를공급할수있다. 8 x 3 x 12 x 200 x 60 x 8 x 4 x 15 x 30 x 55 x 기술은준비되어있다. 가격경쟁력도있다. 에너지혁명에동참하자! 지역별재생에너지기술적잠재력 over 50 34

35 06. 한국에맞는재생가능에너지원 The potential for korea s renewable energy 한국의재생가능에너지잠재력 다음에서보게될재생가능에너지원에대한자료는신재생에너지 데이터센터의자료를바탕으로분석했으며대규모재생가능에너지 프로젝트가가능한지역에대한정보를전체적으로제공하고있다. 수평면직달일사량 _ 연평균 (KWh/m 2 /day) 신재생에너지데이터센터 노란원 - 전지역에태양광설치가능붉은원 - 대규모태양광단지조성가능 풍속 _ 지상고도 80m (m/s) 깊이 100m 온도 ( C) ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 붉은원 - 풍력발전을위해적당한지역 노란원 - 지열냉난방이가능한지역 파란원 - 해상풍력시설설치를위해조사할필요가있는지역 붉은원 - 지열전력발전소설치가가능한지역 - 조사연구가요구됨 총바이오매스 (TOE) 1,000,000 4 수력발전의잠재력 (KWh) 0 ~ 50, ,000,000 50,001 ~ 100,000 3,000, ,001 ~ 150,000 4,000, ,001 ~ 200,000 5,000, ,001 ~ 300,000 6,000, ,001 ~ 500,000 7,000, ,001 ~ 1,000,000 8,000,000 1,000,001 ~ 5,000,000 5,000,001 ~ 10,000,000 10,000,001 ~ 17,901,694 붉은원 - 바이오매스발전소개발이가능한지역 붉은원 - 수력발전소설치가가능한지역그러나조사가요구됨 35

36 06. 한국에맞는재생가능에너지원 The potential for korea s renewable energy 1 태양광 한국의태양광은지난 5년간태양광시장에서가장큰발전을보여준독일보다도월등하다. 한국전지역에태양광설비를설치할수있다. 하지만 5MW이상을생산하는대규모태양광프로젝트는빨간원내의지역에서진행하는것이바람직하다. 2 풍력 한국의풍력자원에대한상세한연구가아직부족한상태다. 또한, 지상 100~150m 지점의풍속을잴수있는시설이없다. 빨간원으로표시한지역은육상풍력시설을설치하기에적합해보이며, 파란원의경우해상풍력시설설치가적합해보인다. 대규모해상풍력단지조성을위한최상의위치를찾기위해서는추가적인조사가필요하다. 그린피스는해상풍력발전을지지하며한국이기가와트급의전력을생산하는지속가능한해상풍력단지를조성할수있다고본다. 3 지열 한국은전국적으로지열로냉난방을해결할수있다 ( 노란원 ). 그러나전력을생산하기위해서는온도가더높아야한다. 붉은원내의지역은지열이더높을것으로추정된다. 지열로전력생산이가능한발전소를세우려면더자세한조사가필요하다. 4 바이오에너지 한국의농업지역은유기폐기물을배출하고있어바이오에너지를생산할수있는잠재력이충분하다. 붉은원내의지역은바이오에너지프로젝트에적합하며, 바이오에너지연료생산및열병합발전소건설모두가능하다. 5 수력 한국의수력잠재력은아직다공개되지않았지만, 몇곳에작은규모의수력발전소프로젝트실행이가능해보인다. 붉은원내의지역은지속가능한수력발전소프로젝트설립을위해추가조사가필요한지역이다. 자원뿐만아니라강생태계도중요하므로철저한분석이요구된다. 추가연구의필요성 이번조사에서재생에너지잠재력에대한연구현황을살펴보았다. 한국재생에너지원에대한연구는 아직기초단계다. 특히풍력발전의잠재력은불확실성이크다. 이번조사에사용된평가자료는 5 년 이상된수치를이용했다. 따라서풍력잠재력에대한추가적인조사가요구된다. 또한, 풍력측정이지상 70~100m 지점에서이뤄지다보니, 풍력수치가낮은편이다. 실제인구밀집지역에설치된발전기허브는보통 150~200m 지점에위치한다. 용량은 3~6MW에달한다. 이처럼한국의해상풍력잠재력에대한정보는매우한정되어있다. 결과요약표 2.1 과표 2.2는자원평가, 보급잠재력평가수치 (MW), 재생에너지보급에필요한부지면적을보여주고있다. < 표 2.1> 한국재생에너지기술잠재력평가 대략적수치 ( 육지및바다 ) 잠재력 (EJ/y 전력 ) 열 (EJ/y) 바이오에너지 (1 차 EJ/y) 한국단위 CSP PV 수력 육상풍력 ( 추가연구필요 ) 해상풍력 ( 추가연구필요 ) 해양 지열 지열에너지직접이용 태양열온수삼림농업축산도시 소형발전시설만을기준으로잠재력평가 GI 평가자료를기초로함 - 일본의 10% EJ/y 잠재력 GWh/a 750, ,723 9,952 36, ,186 75,797 5,390 1, ,649 78,619 6,303 19,189 31,110 MWh/a 750, , , , , , , ,345, , , , , , KIER, , MWh 11,627 ktoe 분야별잠재력 ( 계 ) 1,962 TWh/a 4,893 PJ/a 487 PJ/a 현재수요 406 TWh/a 1,534 PJ/a 요소수요 vs 잠재력

37 06. 한국에맞는재생가능에너지원 The potential for korea s renewable energy < 표 2.2> 재생에너지생산을위한한국의보급잠재력평가및시설부지면적 역량요인 (RE 맵 + DLR 기준으로산정 ) 바이오에너지 ( 계 ) 적합부지 h/a 1,300-3,000 3, 평균 h/a 사용안함 1,150 2,259 2,000 2,500 3,500 6,537 5,500 부적합부지 h/a 1,000-1, 잠재력 ( 기존시설 ) CSP PV 수력육상풍력 ( 추가연구필요 ) 해상풍력 ( 추가연구필요 ) 해양지열 - - MW 없음 830,194 4,386 18, , , ,586 E(R) 발전에필요한발전용량 CSP PV 수력 육상풍력 ( 추가연구필요 ) 해상풍력 ( 추가연구필요 ) 해양 지열 바이오에너지 ( 계 ) 2020 MW 없음 20, , , , , MW 없음 64, , , , , , , MW 없음 88, , , , , , ,254 필수면적 MW/km 필수면적 (E(R)) CSP PV 수력 육상풍력 ( 추가연구필요 ) 해상풍력 ( 추가연구필요 ) 해양 지열 바이오에너지 ( 계 ) 2020 : 평균 km 2 없음 미적용 1, 미적용 미적용 미적용 2030 : 평균 km 2 없음 미적용 4, , 미적용 미적용 미적용 2050 : 평균 km 2 없음 미적용 7, , 미적용 미적용 미적용 계 2020 : 평균 km 2 2, km by km 2030 : 평균 km 2 8, km by km 2050 : 평균 km 2 13, km by km < 표2.1> 은전반적인분야별기술적잠재력을보여준다. 자원평가데이터는 2011년 IPCC가발표한재생가능스페셜리포트 (SRREN) 와 REN21의조사보고서, 한국에너지기술연구원 (KIER) 의자료에서추출했다. 해상풍력데이터는그린피스인터내셔널자료와 2012년 3월발표된조사자료 (Patton, Dominique: Recharge News, 6 March 2012) 를바탕으로하고있다. 한국의전체재생에너지잠재력중연근해가차지하는비중이 10퍼센트이상일것으로예상된다. < 표 2.2> 는재생에너지설비에필요한부지면적에대한자료다. 태양열발전설비는지붕이나도로, 철도, 건물벽등기존시설에설치할수있기때문에추가적인전용부지가필요하지않다. 육상풍력발전용지는농업용지에중복설비가가능하다. 모든육상풍력발전설비는태양광발전시설이다른용도로전혀활용되지않는토지위에설치된다는비현실적인가정을한다고해도그린피스가에너지혁명시나리오에서제시한재생에너지시설부지는한국전체면적의약 7퍼센트다. 요약및결론한국의재생에너지원평가결과를보면총전력및난방수요 (2010년기준 ) 의몇배를감당할수있을만큼잠재력이충분하다. 2050년까지재생에너지비중을 60퍼센트로늘리고 21세기말까지모든에너지를재생에너지로전환하는데기술가용성이나용지확보문제는한계가될수없을것이다. 37

38 07 에너지혁명을 위한노력 Actualizing the energy [R]evolution 그린피스청소년회원이스위스에브나트카펠 (Ebnat-Kappel) Rickenmann/ GREENPEACE 38

39 07. 에너지혁명을위한노력 Actualizing the energy [R]evolution 세계각국의재생가능에너지정책 2011 년세계에너지동향중가장눈에띄는것은 OECD 국가가원자력발전소를통해생산하는전력 의비중이 9.2% 감소한것이다. 독일은 23% 가감소했으며 39, 34 개 OECD 국가중절반에가까운 16 개 국가가원자력발전소를전혀사용하지않고전력을전량생산하고있다. < 표 25-1> 세계재생가능에너지투자비용 ( 단위 : 미화 10 억달러 ) < 표 25-2> 2011 각국재생가능에너지투자비용 41 미국 USA 48 billion $ 독일 Germany 31 이탈리아 Italy 29 인도 India 12 중국 China 51 billion $ 한국 Korea

40 07. 에너지혁명을위한노력 Actualizing the energy [R]evolution < 표25-1> 에서보는바와같이 2004~2011년세계적으로재생가능에너지관련투자비용은급격히상승했다. < 표25-2> 는 2011년국가별재생가능에너지투자비용을보여준다. 중국과미국은각각미화 510억달러 ( 약 61조원 ) 및 480억달러 (57조원 ) 를투자한반면, 한국은기술개발에 2600억원만을투자했다. 약 3000억원에달하는보조금지급을감안해도위국가들의투자규모의 10% 에도못미친다. 일본은 1997년신재생에너지법을제정하여재생에너지를확대적용하고있다. 최근에는주택용태양광발전시스템이매우활성화되고있다. 또한, 후쿠시마원전사고이후전력체계전반에걸쳐혁신을추진하고의무적고정가격매입제도를도입, 2012년 7월부터시행중이다. 태양광에만집중되어있었던이제도는후쿠시마사고이후풍력, 지역, 중소형수력, 바이오매스등으로확대되고이들로부터생산된전력전량을의무적으로매입하도록지정했다. 유럽연합또한, 2020년까지전력수요의 20%, 수송부분의 10% 를재생에너지로공급하는것을목표로하고있다. 영국은유럽연합재생에너지지침에따라 2020년까지총전력소비의 15% 를재생에너지로공급하겠다는법적구속력이있는목표를설정해놓은상태다 42. 독일은 2011년일본 2022년까지원전을폐지하고재생에너지를확대하는것을추진중이다. 독일은이미세계최대태양광국가중하나로자리매김하고있다 43. 미국은 1972년부터에너지부 (Department of Energy) 주관하에지상용태양광발전시스템실용화에힘쓰고있다. 국립재생에너지연구소와산디아국립연구소가태양광산업에중요한역할을담당하고있다. 2015년에는태양전지로 100만 ~200만가정이사용가능한전력 5~10GW를기존의전력망에공급할예정이며연간 1000만톤의 CO2를감축, 태양전지산업에 3만개의새로운일자리를창출하겠다는목표를갖고있다 44. 태양열기술은세계에서가장많이보급된기술중하나로, 중국이세계시장의 60% 를점유하고있다. 유럽이 18%, 미국과캐나다가 8.2% 를차지하고있다. 풍력또한, 중국의독보적인선두가돋보인다. 다음 < 표26> 은중국, 미국, 독일및한국의풍력발전생산량을보여준다. < 표 26> 풍력발전설비량 2010 년도 2011 년도 중국 미국독일한국 40

41 07. 에너지혁명을위한노력 Actualizing the energy [R]evolution 중국은이미세계풍력과태양광시장에서선두자리를지키고있으며, 그설비량도풍력만 60GW에달한다. 미국, 독일, 중국은 2010년도와 2011년도풍력발전설비량이어느정도비교가능하지만, 한국은 2013년현재풍력설비량이 7MW에불과하다. 또한, 6차전력수급기본계획에서 2027년목표로설정한풍력설비증설량또한 0.25GW에불과해미미하다. 다음 < 표27> 은유럽국가들의 2010년전체에너지소비량중재생가능에너지가차지하는비율이며 2020년도목표발전량도함께보여주고있다. 스웨덴과오스트리아의경우, 재생가능에너지로만발전한양이 2020년에 50% 에육박한다. < 표 27> 2010 전체에너지소비량중재생가능에너지비율 45 단위 : GWh, % 2010 년도 2020 년도 스웨덴 라트비아 덴마크 슬로베니아 프랑스 독일 한국 < 표28> 을보면 2010년기준으로전세계에서사용하는에너지의 80.6% 는화석연료발전소에서생산되고있다. 2.7% 만이원자력발전소를통해서생산되고있다. 재생가능에너지로생산되는에너지양은원자력발전소에서생산되는에너지보다약 5배많다. 아직은대량전력생산체제에맞게그리드와송전체계가건설되어있지만, 지구온난화를늦추고기후변화의재앙에서벗어나려면재생가능에너지가기준이되어야한다. 재생가능에너지는자연적으로생성되는자원을사용하기때문에한지역에발전소가집중될수있다. 이런자연적제약조건에따라그리드및전력저장소의새로운배치가필요하다. 또한, 재생가능에너지효율향상을위한기술개발에정부의장기투자가이뤄져야한다. 현재태양열의경우, 전력생산효율이 20% 밖에되지않는다. 이효율을끌어올리는것이재생가능에너지를확대보급하는데큰도움이될것이다. 재생가능에너지의생산효율을획기적으로향상시킨다면한국도세계재생가능에너지시장을선점할수있다. 41

42 07. 에너지혁명을위한노력 Actualizing the energy [R]evolution < 표 28 > 2010 전세계최종전력소비량중재생가능에너지비율 46 바이오매스 / 태양광 / 지열을이용한온수 / 난방 3.3% 수력 3.3% 세계에너지 재생가능에너지 현대기술을통한재생가능에너지 8.2% 전통방식의바이오매스 8.5% 풍력 / 태양광 / 바이오매스 / 지열을이용한전력생산 0.9% 바이오연료 0.7% 원자력발전 2.7% 화석연료 80.6% 마지막으로, 재생가능에너지보급을위한정부의정책적의지가매우중요하다. 기존의대규모발전소건설에집중되어있는전력정책은건설산업계와긴밀하게연결되어있고전력가격도대규모전력생산을기준으로책정되어있다. 이런시장에서가변성이많은재생가능에너지는경쟁력이없다. 재생가능에너지의보급을확대하기위해서는정부가정책적으로재생가능에너지원으로생산된전력가격을보장해주고태양광과풍력의비싼초기설치비를보조해줘야한다. 42

43 대규모석탄화력발전소건설과원자력발전소신규건설에집중하는한국정부의정책은세계의 결론 Conclusion 흐름에역행하는것이다. 선진국들은기후변화에대응하고온실가스배출을제한하기위해각고의노력을기울이고있다. 특히, 원자력발전소를현재 23기에서 34기로, 석탄화력발전소를현재 60기에서 72기로확장하려는한국정부의전력정책은누구를위한것인지재검토해보아야한다. 정부는후쿠시마원전참사가발생한지 2년이넘은지금까지신음하는모습을보면서도원전건설을포기하지못하고있다. 이제국민의안전을우선시하는모습을보여야할때다. 대안이없다는말은무책임하다. 많은국가들이재생가능에너지에투자하고보급을확대하고있다. 전력을대량생산하고낭비하는습관에젖어있는산업계와시민에게재생가능에너지로의전환은불편하게느껴질수있다. 그러나인류가기후변화를막고살아남기위해반드시겪어야하는절차다. 오염물질의배출을줄이고필요한만큼의전력을생산하며, 사용한만큼정당한요금을내는방식으로전력체계가전환되어야한다. 또발전소신규건설과전력소비증대에만초점을맞출것이아니라, 지속가능재생가능에너지투자를확대해진정한에너지안보를이뤄야한다. 독일브록도르프 (Brokdorf) 원자력발전소앞에설치한바람개비들. Stachowske / GREENPEACE 43

44 부록 Appendix 재생가능에너지종류 47 재생가능에너지란태양및지구물리학적이며생물학적인에너지형태로사용한만큼의양이자연과정을통해그동일한양또는더많은양을재생성하는자원이다 48. 에너지를생산할때오염물질의배출이없고자연환경에대한파괴가이루어지지않으며, 사용한만큼자연과정을통해재생성된다. 재생가능에너지의종류는다음과같다. 중국의가장큰풍력단지중하나인츠펑 (Chifeng) Lim/ GREENPEACE 44

45 부록 Appendix 태양력 ( 태양광 ) 지구에닿는태양복사열은전세계태양광수요를충족시키고인류가사용할전력을생산하는데충분한양이다. 태양광기술은태양빛에서전력을생산하는방식이다. 태양광장비는태양빛을전력으로변환시켜주는전지들을포함하고있다. 각각의전지안에는반도전층이포함되어있다. 태양빛이전지판에닿으면자기장이반도전층위에생성된다. 이때전기가반도전층위를흐르게된다. 태양빛이강할수록각각의전지가더많은전력을생성할수있다. 태양광장비는직사광선만을필요로하지는않는다. 이장비는흐린날또는비가오는날에도생산력이적긴하지만전력생산이가능하다. 태양열장비는태양빛을이용해열을내는데주로사용한다. 이렇게생성된열은가정및수영장의온수로사용된다. < 표 1> 반도전층불순물이극미량섞인게르마늄이나실리콘과같이전기전도도가부도체보다는높고금속과같은전도체보다는낮은고체물질로서, 온도나압력등의주위환경변화에그전도도가조절되는물질. 트랜지스터, 집적회로등에사용되고근래에는여러용도의감지기에도이용된다. 집중형태양열 집중형태양열기술은태양의직사광선을포집하여기름이나, 고체또는가스에열을가해증기가생성되면이증기로터빈이나모토를돌리고그것을통해전력을생산하는기술이다. 커다란유리판은태양빛을포집해한곳으로모으는역할을한다. 여기서생성된고온, 고압의증기는터빈을돌려전기를생산한다. 태양이작열하는지역에서집중형태양열장비는많은양의전력을생산할수있다. < 표 2> 45

46 부록 Appendix 풍력 < 표 3> 풍력은지난 20년간가장빠르게성장했으며터빈기술도이에맞춰고도로발전해왔다. 풍력한기가생산할수있는전력은 5000 가구가쓸수있는양을웃돈다. 유럽에설치된풍력단지는자연환경과조화를이루고있으며대중의지지를받고있다. 현재풍력기술은풍속이나기후변화와관계없이전력생산이가능하다. 내륙에설치할수있는풍력장비는세로형및가로형이있다. 현재는가로형으로세개의날개가중앙에달려있고바람의반대반향으로회전하는모형이주로사용되고있다. 중앙에달려있는날개는풍력을전력으로변환시키는장치이다. 출력된전력은타워아래로흘러내려가지역에위치한그리드로보내진다. 해상풍력 해상풍력시장은현재 1.3% 에불과하지만잠재력이크다. 1991년덴마크에서최초의해상풍력을설치했으며, 11기가만들어졌다. 2009년말, 전세계적으로해상풍력을통해생산되는전력량은 2100MW 이다. 해상풍력은 2007~2009년집중적으로설치되었으며그용량은 2~5 MW정도이다. 대용량해상풍력은현재개방중에있다. 해상풍력단지는 20~120 MW정도이며수심이약 10~20m 인곳에설치된다. 육지와의거리는주로 20km 정도이며기술의발전과함께육지와의거리가점점멀어질수있다. 해상풍력기술의발전과설치율이증가되면수심이깊은곳에대규모터빈을장착한풍력장비를설치할수있을것으로보인다. 바이오매스 바이오매스라는용어는에너지원으로최근사용이가능한생물학적인물질들을통칭하는넓은의미를담고있다. 바이오매스에는나무, 곡식, 조류및농작물또는산림폐기물등이있다. 바이오매스는난방, 전력생산또는수송연료같은최종에너지원으로사용할수있다. 다양한농작물로부터생산되는바이오디젤은석유가격이오르면서차량용연료로많이이용되고있다. 46

47 부록 Appendix 지열 지열은지각에서발생되는열을의미한다. 이열은지구깊숙한곳에서생성되며, 지표면에닿을때쯤거의소멸되지만몇몇지역에서는지표면가까운곳에서이열을에너지원으로사용할수있다. 미서부지역및, 동유럽서쪽과중앙지역, 아이스랜드, 아시아그리고뉴질랜드등에서발견된다. 섭씨 90~150도사이는상대적으로낮은열로직접적으로열을사용할수있으며, 150 도이상인경우에는전력생산에사용된다. 오늘날전세계적으로지열로생산되는전력은약 10,700MW 에이른다. < 표 4> 수력 물을이용해전력을생산한것은약 100 년전부터다. 오늘날에도세계전력의 20% 가수력으로생산되 고있다. 수력에있어가장중요한기능은물의머리길을인공적으로만들고그물이파이프를지나갈 때생성되는에너지를통해터빈을돌리는것이다. 그린피스는국제강네트워크 (International Rivers Network- 가보증한지속가 능한규정에맞는수력발전만을지지한다. 그런시설은다음과같은특징을가지고있다. 수로형 : 강의유속을이용해전력을생산하는방식으로많은양의물을저장하기위한저장소를필요로하지않는다. 단기간 ( 몇시간또는몇일 ) 저장할수있는저장조를포함한수로형도있을수있지만, 전력발전은대부분강의유속현황에따라이루어진다. 수로형발전시설은상대적으로설치비가저렴하며댐과같은대수력과비교했을때, 환경파괴가거의없다. 저수지양수발전 : 양수발전소는전력을생산하진않고전력을저장할수있는장비다. 물은낮은곳에있는저수지에서끌어올려져높은곳에위치한저수지로보내진다. 물을끌어올리는작업은대부분전력사용이거의이루어지지않는시간대에이뤄지며, 물을높은곳에서낮은곳으로떨어뜨리면서전력을생산한다. 특정하게전력이필요한시간대에맞춰발전기를돌릴수있다는점이유용하다. 인스트림 ( 해상 ): 둑, 댐, 운하, 폭포같이이미기존에있는시설의사용을극대화하기위해소규모터빈또는유체동역학터빈을설치해전력을생산할수있다. 기본적인기능은 < 표5> 에서보는바와같다. 유체동역학터빈장치는조수간만의차또는해류를통해에너지를포집할수있도록개발됐다. 내륙에위치한강과인공적으로만들어진강에도사용할수있다. 47

48 부록 Appendix < 표 5> 해양에너지 파동에너지 : 해안으로파도가밀려올때발생하는에너지를수압기계나유공압인출장치를이용해전력으로전환한다. 해저나해변에직접설치할수있다. 파동에너지는충분한양의전력공급이가능하고송전탑처럼외부에노출되지않는다. 현재파동에너지관련기술은초보적인단계에머물러있고실험중이다. 파동발전장비들은파도의다양한움직임에맞춰설계되며, 다양한수심도고려해야한다. 영국이주도적으로파동발전에앞장서고있다. 진동수주 : 공기로채워진장비와대기사이의압력차이를생성하기위해사용된다. 전력생산장치와연결된공기터빈을이용해고속으로공기를밀어올리면파도가움직일때파동이생기게된다. 이때공기는파도가움직이는두방향으로흐르게된다. 공기터빈또한, 이공기가움직이는방향으로돌게된다. 이장비는수면에띄우거나해저에심을수도, 해변근처에설치할수도있다. 진동체장비 : 파도가밀려올때두개의장비가파도에의해발생한진동에따라움직이게만드는것으로, 동력인출장치를작동시키는데사용된다. 이장치들은대부분해수면에떠있는상태로설치된다. 월류파력장치 : 솟아오르는파도를모아자유수면보다높은저수지로보내는방식을이용해파동에너지를위치에너지로전환한다. 저수지는수원이낮은곳에위치한터빈 ( 수압을이용해돌리는터빈 ) 으로물이빠지게된다. 이장치는해수면위에띄울수있으며방파제등에도설치할수있다. 저장기술 재생가능에너지원에서생산되는전력이 30~35% 정도가되면전력이부족할때사용할전력을저장할필요가있다. 또, 기후에따라태양력과풍력에서잉여전력이생산되면이를저장할공간이필요하다. 단기간저장기술의경우몇시간, 장기간저장기술은몇주까지전력을보관할수있다. 단기간저장기술로는배터리, 플라이휠, 공기압축발전소및효율성이아주높은펌프저장소등이있다. 펌프저장소의경 48

49 부록 Appendix 우에는장기간저장을위해서도사용된다. 이중가장미래이용률이높을것으로예상되는저장소는전기자동차이다. 즉, 재생가능에너지로생산한전력의양이많을때는충전을통해이를보관하고전력이부족할때는저장된전력을방출해전력부족사태를해결하는것이다. 계절별저장기술에는수력양수저장소와수소생성또는재생가능메탄생성기술이있다. 수소와재생가능메탄의경우현재독일에서개발중이다. 양수저장소의경우전세계적으로 100년가까이사용하고있는기술이다. 재생가능메탄 가스발전소와가스병합발전소는재생가능에너지에서생산된재생가능메탄을이용할수있는시설 로전환이가능하다. 재생가능메탄은기존천연가스시설을통해저장하거나수송할수있으며필요 할때전력을제공할수있다. < 표 6> 49

50 참고문헌 References 1. Sven Teske(2012). Energy [R]evolution: A sustainable energy outlook for South Korea. Seoul: Greenpeace en.pdf. IPCC Press Release(September, 2013) 4. The Emissions Gap Report 2012 (2012). A UNEP Synthesis Report. p (January, 2013) Atlas of Global Development Fourth Edition (2013). The World Bank by Collins Bartholomew. p The Emissions Gap Report 2012 (2012). A UNEP Synthesis Report. p 에너지관련계획과정책 (2013). 윤순진. p.62 ( 녹색성장위원회 (2009) 재인용. 11. 석광훈, 한재각, 이유진, 및이보아. 탈핵, 에너지전환과기후변화대응을위한에너지세제개편. 탄소세국내도입방안의모색토론회 (2013.5). p 국내외에너지주요현안과정책과제 (2013.9). 김진우 p 전력대란의주범은. 강나림. 시사 2580 ( ). 문화방송 14. 시장원리를이용한전력문제해결방안 3가지 (2013.9). 박창기. 전기요금정상화와창조경제, 경제민주화실현을위한국회, 시민사회토론회. p 국내외에너지주요현안과정책과제 (2013.9). 김진우 p 전력대란의주범은. 강나림. 시사 2580 ( ). 문화방송 17. 전력대란의감춰진진실 ( ). 이미영. PD 수첩. 문화방송 18. 제조업총원가와전력구입비 _ 한국은행경제통계시스템기업경영분석총원가병세서 1990 ~ 에너지가격왜곡으로인한수요전망및관리의한계와개선방향 (2013). 석광훈. p.16 ( 재인용 ) 19. 제6차전력수급기본계획 [ ]. 지식경제부. p 산업용에너지소비변화추세 _ 에너지경제연구원에너지통계연보 (2013.1). 에너지가격왜곡으로인한수요전망및관리의한계와개선방향 (2013). 석광훈. p.13 ( 재인용 ) 21. 제조업의가열, 건조에너지원별소비량 _ 에너지총조사 (2011) 에너지경제연구원. 에너지가격왜곡으로인한수요전망및관리의한계와개선방향 (2013). 석광훈. p.14 ( 재인용 ) 에너지관련계획과정책 (2013). 윤순진. p Google public data (2010). World Bank 제6차전력수급기본계획 [ ]. 지식경제부. p 제6차전력수급기본계획 [ ]. 지식경제부. p 산업통상자원위원회요구자료 (2013.6). 한국수력원자력. p 제6차전력수급기본계획 [ ]. 지식경제부. p 방사능방재계획 2013: 한국은준비되지않았다 (2013). 서형림. 그린피스. p IAEA-PRIS. BP. MSC (2013) 31. 방사능방재계획 2013: 한국은준비되지않았다 (2013). 서형림. 그린피스. p Sven Teske. Energy [r]evolution : A Sustainable World Energy Outlook (2012). Greenpeace. p 제6차전력수급기본계획 [ ]. 지식경제부. p 스벤, 테스케및이희송. 에너지 [ 혁명 ]: 한국의지속가능에너지전망 ( 한글요약판 ) (2012). 그린피스. p Ibid p Ibid. p 원전하나줄이기 서울특별시기후환경본부 p Ibid. p Energy Balances of OECD Countries p Renewables 2012: Global Status Report (2012). p Ibid. p 윤천석. 신재생에너지 2판 (2013). 인피니티북스. p.93 ~ IEA, WEO 2013 Insights Paper Energy Efficiency Policy Developments. 44. 윤천석. 신재생에너지 2판 (2013). 인피니티북스. p.92 ~ Renewables 2012: Global Status Report (2012). p Ibid. p Sven Teske. Energy [r]evolution : A Sustainable World Energy Outlook (2012). Greenpeace. p.231 ~ 설비별전력소비량 _ 에너지총조사 ( 2011) 에너지경제연구원. 에너지가격왜곡으로인한수요전망및관리의한계와개선방향 (2013). 석광훈. p.15 50

51 문의저자도움주신분들번역편집아트 & 디자인발간 이현숙 (Jude Lee) 기후에너지캠페이너 Sven Teske 엔지니어, 기후에너지팀, 그린피스그린피스최시내홍혜진 slowalk 2013년 11월 Rianne Teule, Lagi Toribau, 김혜경, 변광표, 서형림, 장다울, 장현민 그린피스동아시아서울사무소서울시마포구서교동 , 2층 T F

52 그린피스는전세계환경문제와그원인들을밝혀내기위해비폭력적이고창의적으로대응하는국제환경단체입니다. 그린피스는환경파괴현장을목도하고해결책을제시하며, 긍정적인행동변화를유도합니다. 활동의독립성을위해정부나기업의후원을받지않으며, 개인후원자와독립재단의기부로운영하고있습니다. 1971년캐나다에서핵실험반대운동을시작으로창설된그린피스는한국을포함, 전세계 41개국에지부및사무소를두고에너지혁명과해양보호, 삼림보호, 유해물질제거, 지속가능한농업등캠페인활동을펼치고있습니다. 그린피스동아시아서울사무소 서울시마포구서교동 층 ( ) T F 문의 본보고서는친환경용지를사용하고콩기름잉크로인쇄되었습니다.