전력공기업 탄소중립 비전은 ‘ZERO for Green’

[에너지신문] 한전과 6개 발전공기업의 탄소중립을 위한 비전이 'ZERO for Green'으로 결정됐다.

10일 광주 김대중컨벤션센터에서 열린 BIXPO 2021 개막식에서 전력공기업들은 'ZERO for Green 비전 선포식'을 가졌다.

이날 비전선포식은 탄소중립 실현을 위해 전력공기업의 책임을 다하고, 이를 새로운 기회로 활용하겠다는 적극적 의지를 표명하기 위해 마련됐다.

동시에 비전 달성을 뒷받침할 전력그룹사 공동의 ‘기술개발전략’과 이를 구현하기 위한 ‘대표 프로젝트’를 발표하고, 전력공기업간 연대와 협력을 더욱 강화해 나가기 위한 업무협약도 체결했다.

▲ 비전 선포, 배경과 내용은?

탄소중립을 성공적으로 이행하기 위해서는 국내 온실가스 배출량의 37%를 차지하는 ‘전환부문’의 탄소중립 달성이 필수적이다.

특히 전환부문은 풍력, 태양광 등 재생에너지 발전 비중 확대 뿐만 아니라 에너지 소비의 전기화를 통해 산업, 수송 등 다른 부문의 탄소감축을 지원해야 하는 중요한 역할을 담당하고 있다.

전력공기업은 전환부문의 탄소중립 달성을 선도해 나가기 위해 다양한 논의를 거쳐 전력산업 밸류체인 전반에 대한 ’탄소중립 시대 전력공기업의 역할‘을 도출했다.

△전력공급시스템 전반의 효율향상 △재생에너지 및 수소기반 발전 확산기여△계통건설‧운영 최적화를 통해 탄소중립의 근간(Backbone) 역할 수행 △연대‧협력 기반 탄소중립 핵심기술 개발(R&D) 선도 △지속가능한 탄소중립 이행기반 마련과 같은 역할을 충실히 이행하겠다는 전력공기업의 의지와 방향성을 담아 비전을 선포했다.

이날 선포된 탄소중립 비전 'ZERO for Green'은 에너지 생산(발전), 유통(전력망), 사용(소비 효율화) 등 전력산업 밸류체인 전 과정에 걸쳐 탄소중립 이행을 위해 과감한 혁신을 주도해 나가겠다는 전력공기업의 강한 의지를 담고 있다.

‘ZERO’는 △Zero Emission △Reliable Energy △On Time의 앞글자를 각각 딴 것이다.

Zero Emission은 재생에너지, 수소 등 탄소배출이 없는 발전원으로의 과감한 전환을 통해 발전분야 탄소배출을 Zero화하겠다는 의미다.

이를 위해 공정하고 질서있는 감축방안을 마련, 2050년까지 석탄발전을 전면 중단하고 재생에너지 확산을 위해 민간기업 참여만으로는 활성화가 어려운 대규모 해상풍력, 차세대 태양광 등 자본·기술집약적 사업개발을 주도해 나가는 한편 암모니아,그린수소 등 수소기반 발전을 단계적으로 확대해 나갈 예정이다.

Reliable Energy는 전력망의 선제적 보강과 최적 운영을 통해 깨끗한 전기를 소비자에게 안정적으로 공급하는 한편 효율적 전기화를 지원하여 국가전반의 탄소중립에 기여하겠다는 의지를 담고 있다.

급속히 증가하는 재생에너지를 적기에, 비용 효율적이면서도 유연하고 안정적으로 수송할 수 있도록 전력망을 선제적으로 보강하고 ESS 등 유연성 자원을 확보하는 한편 복잡성이 높아지고 있는 전력망의 최적운영이 가능하도록 지능형 전력공급 시스템을 구축해 나갈 예정이다.

아울러, 다양한 수요감축 프로그램 운영과 에너지효율 기술 개발, BTM 신사업 육성 등을 통해 에너지 소비효율을 높이고 전력 공급 및 수요의 분산화를 촉진, 전기화로 인한 전력수요 증가에 안정적이고 효과적으로 대응해 나간다는 계획이다.

On Time은 연구개발 투자를 획기적으로 확대, 탄소중립을 위한 핵심기술을 적기에 확보한다는 의미다. 이를 위해 전력공기업 뿐 아니라 전력생태계 모두의 역량과 지혜를 모을 수 있도록 연대와 협력 기반의 ‘Open Innovation’을 적극적으로 추진해 나갈 예정이다.

▲ 탄소중립 기술개발 전략 수립

한전에 따르면 ZERO for Green 달성을 위해서는 전환부문 탄소중립 실현을 위해 반드시 필요한 기술을 선정하고 이에 대한 투자를 확대, 기술수준을 높여 나가야 한다. 이때 공동의 전략이나 이행체계 없이 각 회사가 개별적으로 R&D를 수행할 경우 중복과 비효율이 발생할 우려가 있다.

전력공기업은 이러한 우려를 해소하고 체계적·효율적인 기술개발을 추진하기 위해 공동의 기술개발 전략과 이행방안을 담은 '탄소중립 기술개발전략'을 수립했다.

이날 비전선포와 함께 발표된 '탄소중립 기술개발전략'은 에너지 공급과 소비의 효율향상, 발전분야의 탄소배출을 줄일 수 있는 재생에너지 확대, 수소·암모니아 등 연료전환, 그리고 생산된 전력을 소비자에 유통시키는 지능형 전력그리드 구축 등을 주요 기술개발 분야로 설정하고 이에 대한 추진방향을 제시했다.

▲ 주요 기술개발 분야는?

주요 기술개발 분야로는 △에너지 효율화 △재생에너지 확대 △연료전환 △지능형그리드 구축이 있다.

에너지효율화는 공급 측면과 수요 측면으로 구분한다. 공급 측면은 마이크로그리드와 같은 분산에너지 시스템을 구축하고, 전력망의 손실을 줄이기 위해 HVDC, 초전도 등 고효율 저손실 기술을 개발한다. 수요 측면은 산업, 건물, 수송의 효율향상을 위해 에너지관리시스템, 수요관리, V2G 기술 등을 지속적으로 고도화해 나갈 계획이다.

재생에너지 확대는 해상풍력과 그린수소를 중심으로 추진된다. 해상풍력은 터빈을 대형화해 발전량을 증대시키고 대규모 단지 시공 및 경제적인 운영기술을 개발, 2030년까지 균등화발전단가(Levelized Cost of Electricity, LCOE)를 현행 대비 40% 이상 절감하는 수준인 kWh당 150원으로 낮출 계획이다.

그린수소는 재생에너지의 잉여전력을 활용하여 물을 전기분해하는 수전해 기술을 중점 개발해 그린수소 생산 효율을 현재의 65% 수준에서 2030년까지 80% 이상으로 향상시킬 계획이다.

연료 전환의 경우 2027년까지 20% 암모니아 혼소를 실증하고, 2028년까지 50% 수소 혼소 기술을 개발, 단계적으로 수소 기반 발전을 확대할 수 있도록 할 계획이다. 또 이산화탄소 포집‧활용 기술을 2030년까지 석탄화력 500MW, 가스화력 150MW급으로 상용화해 발전과정에서 배출되는 탄소를 감축해 나가고, 포집 비용을 현재의 50% 수준인 톤당 30달러까지 낮출 계획이다.

지능형 전력그리드 구축은 재생에너지의 수용 능력 증대를 위해 출력예측 정확도를 95% 이상으로 높이고, 인버터 등을 활용해 인공으로 관성을 공급하는 기술과 에너지저장장치 등 유연자원 기술의 개발로 재생에너지 확산에 따른 변동성 증가에 대비하고, 전력망 운영의 안정성을 제고하고자 한다.

또한 차세대 배전망 관리시스템, 자산관리시스템 등을 디지털화해 복잡성이 높아지는 전력망의 최적 운영이 가능하도록 지능형 전력그리드를 구축할 계획이다.

한전은 "시급한 탄소중립 관련 기술개발을 위해 기존의 자체 역량 중심 개발 방식에서 벗어나 외부의 다양한 연구개발 노력들을 함께 연결하는 오픈 이노베이션(Open Innovation)을 강화해 나갈 것"이라며 "자체 개발에 장기간이 소요되는 기술은 외부의 상용화된 기술을 도입하는 한편 대규모 예산이 필요한 기술은 한전이 참여, 기술개발의 구심점 역할을 수행할 예정"이라고 밝혔다.

한전은 향후 탄소중립 기술개발에 참여하고자 하는 국내외 기업, 연구소, 대학 등과 함께 협력체계를 구축하기 위해 기술별 세부 추진방안에 대한 설명회를 개최할 계획이다.

▲ 기술개발 증명과 확산 위한 역할 분담

탄소중립 달성을 위해 개발한 기술을 실제 현장에 적용하고, 그 규모를 확대해 나가기 위해서는 증명(Proof)과 확산(Scale-up) 단계를 거쳐야 한다.

전력공기업은 이 과정에서 감당해야 할 비용과 리스크를 최소화하는 한편 각 회사가 보유한 역량의 자원을 최대한 활용하여 효율적이고 신속한 기술개발을 추진하기 위해 역할을 분담하여 기술개발의 증명과 확산을 추진해 나갈 예정이다.

상대적으로 규모가 작은 기술에 대해서는 회사별로 실증및상용화를 추진하고, 그에 대한 성과는 전력공기업 전체가 공유해 다양한 탄소중립 기술을 조기에 확보하고 신기술의 개발을 촉진한다는 방침이다.

각 사별 대표 프로젝트를 보면 한전은 재생에너지 변동성 대응을 위한 전력계통 안정화, 한수원은 수상태양광 발전단지 개발, 남동발전은 CO2 포집‧활용(CCU) 기술개발 및 상용화, 중부발전은 블루수소 생산 플랜트 및 수소 Value Chain 구축, 서부발전은 LNG 복합발전소 수소 혼소 발전 실증, 남부발전은 석탄발전소를 친환경 융합에너지 캠퍼스 전환, 동서발전은 LNG 복합발전 CO2 포집기술 실증 및 상용화를 꼽을 수 있다.

개발에 장기간이 소요되거나 대규모의 예산이 필요한 사업은 전력공기업이 공동으로 프로젝트를 추진, 위험을 분산하고 비용효율적으로 추진할 계획이다.

아울러 재생에너지 확대를 위해 시급한 개발이 필요한 신안(1.5GW), 부안‧고창(1.2GW), 울산 부유식 해상풍력(200MW)등 대규모 해상풍력단지를 개발하고 수소·암모니아 발전기술 개발, 발전 빅데이터를 활용한 지능형 디지털발전소(IDPP) 구축 등도 공동으로 추진, 전력산업 내 기술개발 증명과 확산이 이뤄질 수 있도록 할 예정이다.

▲ 업무협약 체결로 탄력 기대

전력공기업들은 탄소중립을 이행해 나가는 과정에서 핵심기술 개발, 증명, 확산 등을 위해 상호간의 협력이 매우 중요함을 인식했다.

이러한 결속력을 공고히 하는 한편 이를 대외에 천명함으로써 전력산업 생태계 전반의 연대와 협력을 더욱 촉진해 나가기 위해 '탄소중립을 위한 업무협약'을 체결했다.

협약은 한전 및 발전공기업 대표가 서명했으며 탄소중립 관련 R&D, 실증, 사업화, 성과공유 등 기술개발을 위한 전력공기업간 연대와 신규사업 발굴, 신규 일자리 확대등에 상호 협력하는 것을 주 내용으로 한다.

이번 업무협약을 통해 전력공기업의 역량을 결집, 탄소중립 이행을 위한 기술개발과 사업추진 등에 더욱 속도를 높일 수 있을 것으로 기대를 모은다.

이번 비전선포식은 전환부문의 ‘Key Player’인 전력공기업이 탄소중립 이행을 위해 공동의 비전과 전략을 수립하고, 이를 실천하겠다는 의지를 최초로 공식 선언했다는 것에 그 의의가 있다는 평가다.

향후 전력공기업은 ZERO for Green 달성을 위해 역량을 집중하는 한편, 대내외 이해관계자들과의 연대와 협력을 통해 탈탄소화와 기술혁신을 위한 에너지산업 생태계의 동참을 유도함으로써 탄소중립이라는 국가적 목표의 실현을 위해 모든 노력을 다해나간다는 계획이다.