독일의 에너지전환 계획 시나리오
사실 탄소중립은 이산화탄소를 초점으로 둔 것이고 어쩌면 실현불가능한 마케팅 관점의 단어일지 모른다. 그래도 이산화탄소 배출이 없는 탄소중립을 어떻게 할 수 있는지 알아보자.
독일의 2045년 탄소중립 달성을 위한 총 세 가지 시나리오가 있는데, 이 시나리오는 최적화 모델을 기반으로 작성됐다. 물론 시나리오는 시나리오일 뿐, 현실과 다를 수 있다. 시나리오에 따르면, 2045년 전기수요는 1년 기준 최소 1050TWh, 최대 1300TWh까지 책정됐다. 현재 독일의 전기수요가 대략 매년 570TWh인 것을 고려하면 상당한 규모이다. 따라서 추가로 엄청난 전력 공급망이 확충되어야 한다. 이는 새로 추가할 재생에너지를 연결할 공급망뿐만 아니라 국가 간의 거래를 더 늘리기 위한 공급망도 마찬가지다.
독일뿐만 아니라 유럽 차원의 계획도 물론 있다. 이처럼 단순히 태양광 모듈, 풍력터빈을 설치하는 것에 그치지 않고 전력망에 대한 고려도 있는 셈이다. 사실 전력망이 설치하는 데 훨씬 오랜 시간이 걸리니 장기적인 계획이 있어야 함은 당연하다.
탄소중립의 기본 요건으론 물론 재생에너지 발전, 어떤 곳에는 원자력 발전도 대안이 될 수 있겠다. 그리고 에너지 효율. 이는 특히 건물의 에너지 효율이 제일 큰 부분을 차지한다. 다음은 전기차, 히트 펌프, 제철 등 산업에서의 전력화도 마찬가지. 그리고 전력화가 어려운 산업에서 수소의 사용은 필요하다. 수소는 농업 부분은 물론이고, 에너지저장장치, 선박, 항공기 등의 부분에서 이용될 수 있다. 바이오에너지. 그리고 탄소 포집, 저장 기술(CCUS). 마지막으로 사람들의 인식 및 행동 변화. 이는 난방 온도 조정, 에너지 효율을 위한 속도 제어, 자전거 이용, 재활용, 고기를 멀리하는 식습관 등이 될 수 있다.
탄소중립 과제:
재생에너지 발전 + 에너지 효율 + 전력화 + 수소 이용(산업ㆍ농업) + 바이오에너지 + CCUS + 사람들의 인식/행동 변화
그리고 이를 뒷받침 할 수 있는 제일 큰 정책은 역시 탄소 거래이다. 현재 에너지, 산업, 항공 분야에서 적용되고 있는데, 이는 EU 내 2027년부로 빌딩과 운송 분야에도 적용될 예정이다. 이것에 제일 중요한 개념은 상한선. 상한선(Cap)이 낮을수록 효과가 더욱 클 것이다. 하지만 이에 대한 산업의 반발도 만만치 않겠지.
또 앞서 언급한 새로 설치될 전력공급망에 대한 지역주민의 반대도 만만치 않다. 이런 이유로, 앞으로는 더욱 발달된 기상 예측을 바탕으로 전력 거래의 유동성을 높이려는 계획도 이뤄지고 있다. 그리고 이 전력 안정을 위한 저장소도 물론 고려되고 있다.
또 하나의 어려운 점은 재생에너지 발전량이 더 늘어났을 때 예상되는 어려움으로 관성이 줄어든다는 것이다. 그동안 전력을 담당하고 있던 건 화력 및 원자력 발전이었는데, 이 대용량의 발전은 혹여나 전력 공급이 차질이 있더라도 일정 시간 주파수를 일정하게 지지해주는 관성이 있었다면, 풍력ㆍ태양광으로부터는 이를 기대하기 어렵다는 점이다. 이에 대한 대책으로 국가 간 전력 거래의 확대, 전원 공급 없는 대용량 발전의 공회전, Smart Grid 등이 거론되고 있다.
독일도 이처럼 앞으로 해나가야 할 과제가 산적하다. 중요한 건 정부나 혹은 산업에서만 이런 과제를 실행한다고 해결되는 문제가 아니라는 점이다. 모두의 관심과 노력이 필요하다는 게 시나리오에도 반영되어 있다. 어쩌면 조금 과격하거나 비현실적으로 보일 수도 있는 환경단체들의 시위가 필요한지도 모르겠다는 생각이 든다.
