신재생에너지

renewable energy

개요

'새로운 에너지'를 뜻하는 신에너지와, '다시 쓸 수 있는 에너지'라는 뜻의 '재생에너지'를 합해서 부르는 말. 지구온난화와, 탈원전을 타고 화두가 되었다. 핵융합로는 원자력으로 간주해 이 범주에 포함되지 않는다.

대한민국에서는 신에너지 및 재생에너지 개발ㆍ이용ㆍ보급 촉진법을 통해 육성하고 있다. 이 계열의 선두는 독일로, 전력망의 30%를 신재생에너지로 충당하고 있다.

종류

• 신(新)에너지: 기존 화석연료를 가공하여 저오염 에너지로 변환하거나, 수소·산소를 반응시켜 물과 에너지를 얻는 에너지를 말한다.
  • 수소에너지
  • 연료전지
  • 고체 화석연료의 액화·가스화 및 액체 화석연료의 가스화

• 재생(再生)에너지: 자연에서 항상 추출할 수 있거나, 생물 및 폐기물을 에너지로 전환하는 것을 말한다.
  • 태양에너지(태양 집열, 태양 전지)
  • 풍력(풍력 발전)
  • 수력(수력 발전소)
  • 지열(히트 펌프)
  • 생물자원(바이오연료, 바이오매스)
  • 폐기물에너지(열병합 발전소 등. 단, 비재생폐기물로 만든 것은 제외)

신재생에너지 육성 정책

기존 에너지원보다 에너지 밀도가 낮아 비용이 높기 때문에, 국가적으로 정책을 마련해 육성한다.

• 최저가격 보장

  정부 및 전력회사에서 사들이는 전력 가격이 실제 발전 원가보다 저렴하므로, 손해보는 원가를 보조해주는 정책. 대한민국은 2012년부로 본 정책을 종료하였다.

• 신재생에너지 의무공급 (RPS)

  기존 에너지원(원자력, 비폐기물 열병합 포함)을 이용해 일정용량 발전하는 사업자에게 신재생에너지를 일정비율 강제하는 정책. 발전사업자는 신재생에너지를 직접 조달하거나, 제3자의 신재생에너지 인증서(REC)를 사들여서 이를 갈음할 수 있다.

• 바이오연료 의무혼합 (RFS)

  석유제품판매자는 판매하는 자동차용 연료에 바이오연료를 일정비율 혼합하여야 한다.

신재생에너지는 주류 에너지가 될 수 있는가?

지구온난화와 원자력 발전소의 두려움으로 전력망에서 원전을 몰아내고 신재생에너지를 주류로 삼자는 주장이 자주 대두되고 있다. 대표적으로 독일의 예를 들며 탈원전과 함께 다루는 경우가 많다.

먼저 독일의 전력망 포토폴리오를 보면, 2017년 현재 30% 가량을 신재생에너지로 감당하고 있다. 원자력은 10% 가량이 유지되고 있으나 2022년까지 완전히 퇴출될 예정이다. 나머지 55%는 화석연료로 충당하고 있다. 신재생에너지 30% 중에서는 태양 20%, 풍력 40%, 수력 10%, 바이오 20%, 나머지 폐기물 소각(열병합)으로 구성되어 있다. 화석연료 55%는 갈탄 43%, 무연탄 32%, LNG 23%로 구성되어 있다.

또한 독일은 주변 국가들과 전력망을 공유하고 있어, 전력회사끼리 수요·공급에 따라 탄력적인 수출입을 한다. 흔히 말하는 "독일이 프랑스의 원전 전기를 사서 쓰기 때문에 탈원전이 가능했다"는 반은 맞고 반은 틀린 이야기인데, 독일이 2014년 한해동안 수입한 전기는 수출한 전기의 절반에 불과하며, 수입한 전기의 대다수는 원자력 대국인 프랑스에서 온게 맞지만 수출한 양이 그 2배이다. 다만 주간에는 막대한 태양광 발전량을 주체 못하고 주변 국가에 팔고, 야간에 부족한 전력을 수입하는 모양새가 그려지고 있기 때문에 완전한 자립은 아닌 상태이다.

그나마 서양은 도시 외각에 교외가 형성되어 있어 집집마다 태양 전지 하나씩 올리면 가정에서 자급자족은 할 수 있다. 그런 거 없이 도시 전체가 빌딩으로 빽빽한 동양권 도시들은 주거 밀도가 높아 지붕와 주차장에 태양 전지를 올려도 건물 전체 사용량에 비하면 턱없이 적을 뿐만 아니라 건물 그림자에 가리면서 수율이 곤두박질치기도 한다. 빌딩풍을 이용해 풍력발전을 하는 방안도 연구 중이지만 빌딩풍은 바람 성질이 불규칙하기 때문에 발전에는 좋지 않다. 이런 환경에서 신재생에너지의 비율을 높히려면 필연적으로 한적한 곳으로 나갈 수밖에 없으며, 그런 곳은 산이나 농지일 확률이 높다. 환경 보호를 위해 시작한 신재생에너지 사업이 도리어 환경을 파괴한다는 역설이 나오는 것이다.

무엇보다 신재생에너지와 기존 에너지원(화석연료, 원자력)은 기본 성질이 다른데, 기존 에너지원은 기저전력을 담당하며 24시간 동안 말뚝박는 수요를 백업하는 데 비해, 신재생에너지는 주간 시간대 피크 흡수에 그치며 그마저도 날씨가 별로면 화력을 더 때야 한다. 거의 모든 에너지원이 전력으로 통합되는 추세에서 전력의 사용량은 증가할 것이 자명하다.

따라서 기존 에너지원과 유사한 형태인 바이오매스의 확대와 주간에 태양에서 얻는 에너지를 저장할 에너지 저장장치(ESS) 보급이 미진한 상태에서는 신재생에너지의 주류 대체는 요원해 보이며, 장기적으로 보면 일부 용도를 제외한 신재생에너지는 핵융합의 상용화 이전까지 시간을 버는 용도에 불과할 것이다.