세계의 각국이 2050년을 탄소중립(Carbon Neutral) 즉 실질적 탄소 제로(zero)를 목표로 하고 있는 가운데, 탈탄소(脫炭素)를 목표로 삼고 있는 중국의 최대 과제는 ‘세계 최대 규모의 전력망’을 어떻게 쇄신하느냐의 문제라고 로이터 통신이 최근 보도했다.

중국은 2020년대 중에 이산화탄소 배출량 증가에 제동을 걸어, 재생 가능 에너지에 초점을 옮기기로 공약했다. 당국자와 분석가들에 따르면, 그 중국의 공약의 달성을 위해서는 급선무가 세계 최대 규모의 중국 전력망의 쇄신이다.

2020년 중국 정부는 2030년까지 탄소배출량을 감소로 돌아서게 하겠으며, 2060년까지 실질적으로 탄소 제로로 하겠다고 발표했다. 연구자들에 따르면, 만일 중국의 공약이 실현되면 오늘까지 기후변화에 관한 대응 중에서도 예상되는 지구온난화를 막는데 가장 큰 효과를 낼 수 있다는 것이다.

하지만 분석가들은 태양광 발전소나 풍력 발전소의 신설이라고 하는 간단한 이야기로 끝나지 않는다고 생각하고 있다. 이러한 ‘그린에너지’를 원격지 소비자에게 송전하는 시스템을 쇄신하려면 신규 발전소 건설에 비해 5배의 비용이 필요할 가능성이 있다. 기술의 급속한 진보도 필요하다.

런던대학에서 중국의 기후 변동과 에너지 정책을 전문으로 연구하는 한 학자는 “목표 달성을 위한 과제가 화제가 되면, 대부분의 사람이 전력망에 주목한다. 그것이 긴 여행의 첫걸음이 될 것”이라고 말할 정도로 중국의 전력망이 탈탄소의 매우 중요한 요소이다.

세계 최대 공익사업자로 중국 내 전력망의 75%를 운영하는 국가전망(国家電網)이 있다. 국가전망의 마오웨이민 전 회장은 지난해 10월 강연에서 “중국내 전력망 투자와 기타 관련 비용이 향후 5년간 6조 위안(8천 960억 달러, 약 1,010조 3,296억 원)가 넘는다”고 밝혔다.

중국은 발전량, 전력 소비량, 이산화탄소 배출량 모두 세계 최대이지만, 총 발전용량에서 차지하는 재생 가능 에너지의 비율을, 현재의 42%에서 2025년까지 50%이상으로 높일 방침을 발표하고 있다.

이 방침의 축이 되는 것이 현재 세계 최대의 소비자가 되고 있는 석탄에서, 태양광이나 풍력 에너지로 이행하는 것이다. 중국 정부는 태양광풍력 발전 용량을 현재 535기가와트(GW)에서 2030년까지 1200 GW로 2배 이상으로 확대할 계획이다.

중국에서 석탄 화력발전은 계속적인 가동이 가능하고, 발전 단가가 저렴한 “베이스 로드 전원(base load electric power source)”이 되고 있다. 이를 기상 조건에 따라 변동할 수 있는 재생에너지로 이렇게 급격히 이행하면 중국 전력망에 혼란이 생길 수 있다고 당국자는 말했다.

국가전망에서 배전 부문을 담당하는 익명의 한 시니어 매니저는 안정된 운용을 유지하는 관점에서는 전력망에 접속할 수 있는 신재생에너지 발전소의 수가 이미 상한선에 이르렀다고 말했다고 로이터가 전했다.

하지만, 도입이 끝난 총 발전 용량이 2201 GW와 세계 최대의 전력 시스템을 운용하는 중국은 더욱 재생 가능 에너지를 추진한다. 참고로 미국은 1107 GW이다.

중국은 2030년까지는 송배전 사업자가 취급하는 전력 중 최소 40%를 화석연료 이외의 에너지원에 의한 전력으로 충당하도록 의무화할 예정이다. 현재 그 비율은 28% 안팎이다.

* 주요 비용은 ?

컨설팅회사 우드매킨지(Wood Mackenzie)의 조사 책임자인 알렉스 위트워스는 전력망 투자 속도가 2020년대 말까지 유지될 가능성이 매우 높아 같은 시기 신재생에너지 발전소 신설 비용의 5배에 이를 것이라고 말했다.

분석가들과 당국자들에 따르면, 주요 비용은 ▶ 송전선 신설 비용, ▶ 수백 곳의 석탄 화력발전소를 백업 전원으로서 재편하는 비용, ▶ 축전 용량의 증강 비용 등이 될 것으로 보인다.

국가 전력망에서는 태양광, 풍력, 수력에 의한 발전소가 주로 입지하는 중국내 최서부(最西部)의 지역과 대도시권과의 접속을 개선하기 위해, 향후 5년간 초고전압의 송전선을 적어도 7 계통 신설해야 한다. 이미 도입된 것은 29 계통이다.

이 구축비용은 340억 달러(약 38조 3,180억 원)로 추정되고 있다.

현재 중국내 제 2위의 발전 사업자 중국 후아넹그룹(中国华能集团有限公司, China Huaneng Group)의 최고경영자(CEO)는 “중국이 석탄 화력 발전소를 유지한다고 하는 합의에는 도달했지만, 어디까지나 긴급시의 백업용”이라고 말한다.

그러나 재생 가능 에너지에 의한 발전량의 변동의 보충을 할 수 있도록 석탄 화력 발전소를 개량하려면 비용이 늘어나, 그 사업 진척이 지지부진하다. 300 메가와트(MW)급 석탄 화력발전소를 개량하는 데는 통상 1억 5000만 위안(2천 327만 달러, 약 262억 2,296만 원)의 비용이 들어간다.

국가전망과 중국전력위원회 데이터에 따르면, 중국 내 석탄 화력발전소 가운데 개량이 끝난 곳은 약 10%에 불과하다.

* 기술상의 문제

주요 비용 문제 이외에　또 하나의 장해가 축전(蓄電, accumulation of power)기술의 문제이다.

IHS 마크잇은 “중국이 새로운 태양광과 풍력 발전 요구를 지지하기 위해서, 약 120 GW의 예비 전력을 확보할 필요가 있다”고 추측하고 있다. 그러나 현실은 멀다. 중국에너지비축협회에 따르면, 올해 32.3GW로 이보다 4배 이상 높다.

우드매킨지의 위트워스는 배터리에 의한 축전 용량에 관해 중국이 2030년까지 47 GW시 상당을 도입할 것이라고 추측하고 있다. 이는 현시점에서의 전 세계의 축전 용량의 4배 이상이다.

그러나 문제는 비용뿐이 아니다. 중국 당국자는 기술개발의 지연도 염려하고 있다고 한다.

중국 생태환경부는 지난 4월 기자회견에서 “축전기술에 대해서는 혁신적인 진보가 이뤄지지 않았다”고 말했다.

영국 옥스퍼드대 에너지연구소 마이클 메이든 중국 에너지연구 프로그램 책임자는 “중국과 서방국가 간의 지정학적 긴장과 기술 분야 경합도 중국 정부의 예비전력 확보를 개선하는 데 필요한 협력을 저해했을 수 있다”고 말했다.

메으든은 이어 “중국에는 이노베이션(innovation) 자체가 무리라는 것이 아니고, 중국 독자적인 이노베이션(innovation)을 실현하려면 시간이 많이 걸릴 가능성이 있다는 의미”라고 말한다.

또　다른 애널리스트는 재생 가능 에너지에 의한 발전 계획에 대한 중국의 진정성에 의문을 던진다. 석탄 철수에 대한 투명성이 떨어지고, 새로운 석탄 화력발전소 확대도 계속되고 있기 때문이다. 중국에서는 2020년에 새로운 석탄 화력 발전소 38.4GW 상당이 가동 개시되었으며, 이는 타국에서 건설된 것의 3배 이상에 해당한다.

중국 내 상황이 무엇이든 간에 “지구의 미래에 불가결한 프로젝트의 중요한 첫걸음은 전력 시스템에 대한 대처”라는 데에는 누구나 동의한다.

중국이 참여하지 않으면 세계는 기후변화에 관한 목표를 달성할 수 없다는 전문가들이 적지 않다. “세계에 있어서의 중국의 역할은 지금 매우 크고, 가까운 미래에 중국의 행동은 세계가 향후 어떤 길을 걸을지를 좌우 한다”