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가스와 재생에너지가 결합될 때 그 잠재력과 문제점
2014년 05월 07일 (수) 계충무 국제아동돕기연합 고문 chungmkae@gmail.com
   

가스와 재생에너지의 결합은 각각의 강점이 보완되고, 약점은 상호 보상되기 때문에 아주 좋은 에너지 믹스라 할 수 있다.

우선 가스의 강점과 약점을 살펴 보자. 강점은 무엇보다 탄산가스와 기타 공해 물질의 배출이 어느 화석연료보다 아주 적은데 있다. 석탄 사용발전소를 가스발전소로 전환하면 배출량이 50% 이상 줄어든다. 더욱이 복합 가스터빈은 상당히 효율적이다.

이 연료의 효율성은 60% 이상에 달한다. 여기에 열병합발전까지 결합시키면 전체적인 효율성은 대략 90%까지 높일 수 있다. 가스발전소의 가동률은 보다 신속하게 높이거나 낮출 수 있는 장점이 있다. 건설 기간이 짧고, 비용이 높지 않으며, 공해에 대한 일반 대중의 반대가 적다. 이론상으로는 이상에서 본 바와 같이 가스발전소는 그 자체 만으로 매력적이다.

미국에서 성공 사례를 본다면 가스 사용을 늘이면 느릴수록 석탄 사용은 줄어들고, 에너지 원가와 탄산가스 배출량 또한 줄어 든다. 그렇다면 가스의 약점은 어디에 있는가? 일반 대중은 특히 EU에서 재생에너지를 적극 지지한다.

에너지자원의 바람직한 결정 요인은 더 이상 에너지의 안정적 확보에 있지 않고, 경쟁적인 가격과 가장 효과적인 비용으로 탄산가스의 배출량을 줄이는 데 있다. 여기에 재생 에너지자원의 높은 시장 점유율이 강력하게 요구된다.

더욱이 장기적으로 보면 가스도 탄산가스를 배출한다는 점을 간과할 수 없다. 이 문제는 탄산가스를 집진 저장 방법으로 해결할 수 있다. (Carbon Capture and Storage; CCS)만약 긍정적인 CCS 체계가 실용화 된다면 약점이 강점으로 변화되어 가스는 저 탄소 에너지로 남아 계속 증가하게 될 것이다.

바이오가스도 탄산가스 배출에 대해 또 다른 고심 거리이다. 그리고 마지막으로 재생 자원으로 생산된 잉여 전력을 수소나 합성 메탄을 생산하는데 사용하면 가스의 다른 옵션 일뿐 아니라 가스와 재생에너지원과 좋은 인터페이스를 이루는 예가 된다.

이는 재생에너지의 강점과 약점을 리드해준다. 바이오 연료에 관한 논의를 제외하면 재생에너지의 강점은 분명하다. 즉 건설, 수송 및 설치 할 때 외에는 탄산가스의 배출이 전무하다. 풍력 및 태양력과 같은 재생 에너지는 바람의 유무 또는 밤낮이 병존하는 약점 때문에 타격을 받는다. 

대규모 에너지 저장 시설은 아직도 개발해야 할 분야이다. 일반대중이 제기한 문제와 수요 측면의 반응 등 상호 연결성을 갖는데 제한이 적지 않다. 이유는 소비자들은 제반 여건을 감안한 에너지를 택하기보다 손쉬운 재래식을 선호하기 때문이다.

어떤 재생에너지 비용은 이미 성공했음에도 불구하고 세계적으로 볼 때 보조 수단으로 남아 있다. 재생에너지에 대한 경쟁적 여건의 결여로 몇몇 EU 국가에서는 전력요금이 올랐으며 소비자들의 불만이 크다.

EU 특히 독일에서는 역설적으로 재생에너지 자원 사용이 증가했으나 석탄 사용 또한 증가했기 때문에 에너지 효율과 재생에너지 사용으로 얻어진 탄산가스 배출량 감소는 상쇄되거나 오히려 증가했다.

미국은 자국 내 셰일가스 생산으로 에너지 수요를 충당하고, 값싼 석탄이 EU로 수출되는데 기후변화에 대한 정책이 이를 막지 못하고 있다. 동시에 고효율의 가스발전소는 비경제적이라 문을 닫거나, 예비발전소로 전락했다. 따라서 전력 공급에 안전이 위협받기 쉽다.

보조수단인 재생에너지와 가격 조정은 더 불리하게 작용했다. 이 때문에 어느 EU 국가는 전력 수입 모델을 수요 공급에 따른 에너지 시장만의 가격체계(energy only market work : 수입은 전기사용량인 KWh)보다 시설을 감안한 용량보수메카니즘(capacity remuneration mechanism 수입은 전기사용량인 KWh와 시설용량 KW)을 택해 발전용량을 높이려 한다.

이런 방침을 막거나 늦추려면 에너지와 기후정책이 공급의 안전과 탄산가스 감축하도록 경쟁적인 길로 가야 할 것이다. 유로가스회사는 최근 재생 가능한 에너지를 우위에 놓고 2035년 까지 전력수요를 전망했다.

 

   

 


도표에서 보여 주는 바와 같이 가스와 재생에너지 함께 성장할 수 있다. 재생에너지 지분은 2015년에 가스 지분을 초과 할 것이다. 석탄은 전 기간에 걸쳐 대체 될 것이며 환경에 아주 예민한 국가는 보다 더 강력하게 빠른 속도로 감소 될 것이다.

따라서 EU의 에너지 및 기후 정책은 환경을 예측 보호 할 수 있도록 빠른 시일 내에 결정하여 효과적인 저탄소 투자를 유발시키고, 가스 문제도 해결 해야 한다.

그런데 가스는 발전에만 매력적인 것이 아니라 난방과 수송에도 좋은 연료이다. 단일 연료로서 가스는 고탄소 연료를 대체하는데 아주 적합하다. 수송에 있어서도 CNG(압축천연가스)와 LNG(액화천연가스)로 수송 저장이 용이하며 저장에는 LNG가 유리하다.

그러나 난방과 수송에서 가스는 쉽게 재생에너지 자원과 혼합하여 쓸 수 장점이 있어 좋은 하이브리드 방법이 된다. 탄소제거 경로는 필요에 따라서 비용 효율이 가장 높아야 하고 낡은 기술이 새로운 기술로 대체되어야만 한다.

실제적이며 경제적인 온실가스의 감축 목표는 높은 탄소세를 부과함으로써 고탄소 에너지를 지양하고 저탄소 에너지의 선택을 강력하게 유도 하는데 있다. 재래식, 비재래식을 막론하고 가스자원은 최고의 안정성과 환경기준에 맞게 개발돼 충분한 공급과 사용의 다양성을 제고해야 한다.

전력 요금의 용량 보수 메카니즘은 현재 왜곡된 전력 시장을 바로 잡아 전력의 안정적 공급을 기대 할 수 있다. 저탄소 해결책의 개발과 전시에 대한 조사연구를 강력하게 지원해 기술 개발을 촉진해야 할 것이다.

가스와 재생 에너지 결합의 잠재력은 막대하며 실현 가능성에 있어 의심할 여지가 없다. 이 결합은 저탄소의 해결책으로서 다양하고 유연성이 있을 뿐 아니라 경쟁력이 충분한 에너지 믹스이다. 에너지 업계에서는 추진할 준비가 돼 있다 하드라도 실질적인 정책이 따르지 않으면 이에 대한 투자는 결실을 보지 못할 것이다. 빠르면 빠를수록 추가 비용을 절약할 수 있다.

*상기 기사는 에너지코리아뉴스의 자매지 월간<CEO ENERGY>2014년 5월호에 게재된 기사입니다.

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