거대 중국이 기후변화에 대응하기 위해 에너지정책을 전환하고 있다. 2030년부터 탄소배출량을 줄이고 2060년 탄소중립을 달성하기로 했다. 선진국에 비해 많이 늦었으나 20~40년 짧은 기간에 목표에 도달해야 한다. 에너지 소모가 많은 기업을 외국으로 내보낼 수 없어 에너지 소비 구조를 바꾸는 길밖에 없다. 에너지 안보가 맞물려 공급 안정성이 떨어지는 비화석에너지를 급속히 늘리기도 어렵다. 중국 에너지전환의 현주소와 함께 광산업계 저탄소 전략을 살펴본다. _편집자

뤄궈핑 羅國平 천쉐완 陳雪婉 바이위제 白宇潔 자오쉬안 趙煊
<차이신주간> 기자

▲ 2019년 12월 중국 장쑤성 롄윈강 항구에서 수입한 석탄을 실어 나르는 작업이 한창이다. 중국 정부는 2030년 이후부터 탄소배출량을 줄여나갈 계획이다. REUTERS

중국 정부가 ‘국민경제와 사회발전 제14차 5개년 규획(14·5 규획)과 2035년 장기 목표’를 (2020년 10월) 공식 발표한 뒤 환경보호 문제에 사회적 관심이 집중됐다. 앞으로 5~15년 동안 중국의 에너지전환 계획은 무엇일까? 2030년까지 탄소배출량의 정점을 찍고 2060년까지 탄소중립을 달성하겠다는 국제적 약속은 어떻게 실현할 것인가? 정책을 어떻게 풀어내고 관련 산업과 시장은 어떻게 따라갈까? 이런 궁금증이 쏟아졌다.
여기에서 말하는 ‘탄소’는 이산화탄소다. 탄소배출량의 정점을 찍는다는 건 2030년을 기점으로 탄소배출량을 감소세로 바꾼다는 의미다. 탄소중립이란 이산화탄소 배출량과 흡수량을 상쇄해 탄소 순배출 총량을 ‘0’으로 만드는 것이다. 신다(信達)증권 자료를 보면 2020년에 에너지 생산과 관련한 이산화탄소 배출이 전체 배출량의 90%를 차지했다. 그 가운데 석탄과 석유, 천연가스의 비중이 각각 76.6%, 17%, 6.4%였다.
유럽연합(EU) 회원국은 1990년대 초부터 탄소배출량이 감소했다. 미국과 일본은 각각 2007년과 2012년 정점에 이르렀다. 중국은 선진국보다 20~40년 짧은 기간 안에 탄소중립을 실현해야 한다. 게다가 에너지 소모가 많은 산업을 외국에 이전하는 방법도 쓸 수 없다. 오직 에너지 구조를 바꾸는 길밖에 없다.

최적의 시기
14·5 규획은 13·5 규획과 달리 에너지소비 총량의 규제 지표를 제시하지 않았다. 생태환경부 국가기후전략센터 전략기획부 차이치민 주임은 탄소배출 정책과 연계해 화석에너지와 비화석에너지의 소비 비중을 통제하고 에너지 구조를 조정할 것이라고 설명했다.
2021년 3월15일, 시진핑 중국 국가주석은 중앙재경위원회 제9차 회의에서 14·5 규획 기간은 탄소배출량을 줄이는 중요한 시기이자 최적의 시기라고 강조했다. 전력 개혁을 심도 있게 추진하고 신에너지 중심의 새로운 전력계통을 구축해야 한다고 말했다. 최근 정책결정자들은 ‘최적의 시기’ ‘새로운 전력계통’이란 표현을 자주 언급했다.
다가오는 5년은 에너지를 포함한 중국 경제의 성장 방식을 전환하는 데 매우 중요한 시기다. 경제성장률을 유지하려면 새로운 성장이념이 필요하다. 저우다디 국가발전개혁위원회 에너지연구소 전임 소장은 “이 시기가 지나가면 최적의 기회를 놓칠 수 있다”고 지적했다. 쑹펑 중국인민대학 에너지경제학과 주임은 “최적의 시기라는 표현은 행동의 절박함을 보여준다”고 말했다.
중앙정부가 ‘새로운 전력계통’이란 개념을 처음 제기한 것은 전력계통의 중대 변혁을 예고한다. 저우다디는 “전기는 중요한 에너지 공급 방식이므로 전력계통이 중추가 되어 전체 에너지 계통이 저탄소 방식으로 전환하도록 주도적인 역할을 해야 한다”고 강조했다.
오랜 세월 석탄발전은 중국의 주요 전력 공급원이자 전력계통의 안정을 확보해주는 중심이었다. 따라서 ‘신에너지 중심’이란 석탄발전의 근본적 역할이 주력 에너지원에서 예비 전력원으로 바뀌는 것을 의미한다. 발전량을 기준으로 보면 2020년 석탄발전으로 4조6300만kWh를 생산했다. 전체 발전량의 60.8%다. 앞으로 석탄발전 설비의 가동 시간을 줄이고, 사회의 일상적 필요를 충당하는 기저부하 발전원에서 수요가 크게 달라지는 첨두부하 발전원으로 점차 성격이 바뀌어야 한다.

▲ 중국 동북부 헤이룽장성 혜강 시내 아파트 단지 근처 석탄화력발전소의 냉각탑에서 증기가 나오고 있다. REUTERS

보수적 목표
14·5 규획에 따르면 석탄과 석유, 천연가스 등 화석에너지 소비 비중을 84.1%(2020년 말)에서 80%로 낮춰야 한다. 태양광, 풍력, 수력, 원자력, 지열, 수소에너지 등 비화석에너지 소비 비중은 15.9%에서 20%로 늘린다.
화석에너지의 소비 구조 조정은 ‘석탄은 줄이고 석유는 유지하며 천연가스는 늘리는’ 것이다. 궈하이타오 중국석유대학교 경제관리대학 부교수는 에너지 구조를 전환하는 과정에서 “천연가스가 중요한 교량”이라고 말했다. 풍력·태양광 발전을 중점적으로 확대하고 수력발전과 원자력발전을 안정적으로 추진하는 한편, 에너지저장 기술을 육성해 국민의 일상생활에 필요한 에너지를 공급하면서 탄소배출량을 줄여야 한다.
14·5 규획에 따르면 앞으로 5년 동안 국내총생산(GDP)당 에너지소모량을 13.5%, 탄소배출량을 18% 줄여야 한다. 13·5 규획에서 해당 지표가 각각 15%, 18%였던 점에 비춰 14·5 규획은 ‘보수적’이고 ‘신중한’ 면을 보여준다. 궈자오펑 국무원발전연구센터 자원환경정책연구소 연구원은 “중국의 에너지소비 총량이 증가세를 유지해 줄이기 힘들다”며 “에너지계통은 좀처럼 변하지 않아 급격하게 줄이면 경제에 충격을 가져올 것”이라고 말했다.
13·5 규획 기간에는 에너지소비 총량을 50억 석탄환산톤(석탄 1t이 연소할 때 내는 열량) 이내로 줄이는 것을 비롯해 GDP당 탄소배출 저감, 신에너지 발전, 낙후된 생산능력 폐쇄 등의 목표를 달성했다. 하지만 2020년 코로나19 영향으로 GDP당 에너지 소모량 저감 목표에는 이르지 못했다. 전력, 석유, 천연가스 분야에서 가격경쟁 체제 도입과 시장화 개혁 관련 임무에서도 성과가 부진했다.
14·5 규획 기간에는 탄소배출량을 줄이기 위한 기반을 마련하고 2030년에 끝나는 15·5 규획 기간의 배출 감소에 전력투구하게 될 것이다. 궈자오펑 연구원에 따르면 탄소배출의 정점에 도달하기까지 설정한 기간이 짧고 사회적 인식이 확산되지 않았다. 정부가 종합계획을 세운 뒤 일련의 정책과 제도를 마련하고 각종 산업의 전환과 연계해야 하는 등 복잡한 과제를 안고 있다. “1만m 장거리 경기에서 처음부터 전력질주를 하는 것은 비현실적이다.”
14·5 규획에 따라 각 산업과 지역에 구체적인 지표를 배정하며 중장기적으로 2030년, 2060년 목표와 연계하려면 더욱 정확한 판단이 필요하다. 중국은 2020년 12월 열린 ‘기후목표 정상회의’에서 2030년까지 GDP당 탄소배출량을 2005년 대비 65% 줄이겠다고 약속했다. 15·5 규획 기간에도 2025년 말을 기준으로 22~23% 줄여야 한다는 뜻이다. 또한 비화석에너지가 1차 에너지 소비에서 차지하는 비중을 25%까지 높이고 풍력·태양광 발전의 설비용량이 12억㎾를 넘어야 한다. 2020년 5억3천만㎾에서 1.26배 더 늘려야 한다.

▲ 2021년 4월 중국 하이난성에서 열린 보아오포럼 개막식에서 시진핑 중국 국가주석의 화상 기조연설이 중계되고 있다. 시 주석은 앞서 3월 열린 중앙재경위원회 회의에서 14·5 규획 기간은 탄소배출량을 줄이는 중요한 시기이자 최적의 시기라고 강조했다. REUTERS

전력계통 혁신
전력계통은 에너지의 저탄소 전환을 촉진하는 중추적 역할을 해야 한다. 저우다디는 “현재 중국의 전력 발전 구조와 분포, 전력계통 운영 방식, 전력 단가 결정 체계, 전력 사용 방식도 함께 조정하고 혁신해야 할 것”이라고 강조했다. “14·5 규획과 정부 고위층 회의에서 에너지 혁명을 추진하고 안전하고 효율적인 청정 저탄소 에너지 체계를 수립해야 한다. 또 전력 분야 개혁을 강화하고 신에너지 중심의 새로운 전력계통을 만들어야 한다.”
석탄발전을 줄이는 것은 전력계통 개혁의 중점이자 어려운 과제다. 13·5 에너지 전력 규획은 석탄발전 설비용량을 최대 11억㎾로 제한했다. 14·5 규획은 ‘석탄발전소 건설 규모와 속도를 합리적으로 통제한다’고 규정했을 뿐 구체적인 목표를 설정하지 않았다. 시장에서는 14·5 규획 기간에 기존 설비를 신규로 대체하고 에너지 절감과 환경보호 등 관련 지표를 개선하는 것이 더욱 중요하다는 신호로 해석했다.
2020년 말 중국의 석탄발전 설비용량은 10억8천만㎾로, 전국 발전 설비용량의 49.1%를 차지했다. 처음 50% 이하로 내려간 것이다. 석탄 발전설비는 수명이 30~40년이다. 중국에서 현재 가동 중인 설비의 수명은 많이 남아 있다. 60만~100만㎾ 용량의 최신 설비가 많다. 업계에서는 에너지 구조 조정의 첫 번째 대상이 석탄발전이 되지 않을까 우려한다. 예를 들어 1년에 4천~5천 시간 되는 발전설비의 가동 시간을 1천 시간 이하로 줄일 수 있다.
석탄발전의 역할을 바꾸는 동시에 전력의 가격결정 체계를 개선할 필요가 있다. 발전비용 회수를 보장하거나 용량요금 보상제도를 마련해야 한다. 다시 말해, 석탄발전 설비의 수익성을 계산할 때 발전량만 기준으로 하지 말고 첨두부하 발전원으로 사용될 때의 가치도 고려해야 한다. 쑹펑 주임은 “신규 발전설비를 첨두부하용으로 쓰고 출력을 억제하면 석탄 소모율이 올라가고 효율이 떨어진다”며 “설비 수명의 손실도 크다”고 지적했다. “탄소중립까지 40년이나 시간이 있다. 과학적 방법을 선택해 최소 비용으로 목표를 달성해야 한다. 급진적인 정책을 일찍 도입하면 비용만 증가한다. 비용이 늘면 중국 국민의 부담 능력에 따른 격차가 더 벌어진다.”
14·5 규획은 석탄발전 전환을 점진적으로 추진하겠다는 계획을 보여준다. 석탄발전 설비용량을 일정 정도 늘리는 한편 재생에너지를 지원해 전력계통의 신뢰성을 보장하는 것이다. 펑융성 중국사회과학원 재경전략연구원 부연구원에 따르면 14·5 규획 기간의 석탄발전을 ‘전략적 과도기적 자원’으로 정의한다. 설비용량이 늘겠지만 발전량이 감소하고 탄소배출량도 줄어들 것이다. 장기적으로 보면 석탄발전을 퇴출해야 하지만 안정적으로 추진해야 한다.

▲ 중국 허베이성 장자커우의 산지와 들판에 설치된 풍력발전기와 태양광발전 패널. 중국은 풍력·태양광 발전 누적 설비용량 규모가 세계 1위이다. REUTERS

시장을 통한 성장
신에너지 중심 전력계통이란 신에너지가 대체에너지에서 주력에너지가 되는 것을 말한다. 최근 중국에선 풍력·태양광 발전을 대표로 하는 신에너지 산업이 발전했다. 풍력·태양광 발전 누적 설비용량 규모가 세계 1위이고 기술과 기업 경쟁력도 높은 수준이다. 2020년 말 현재 풍력·태양광 발전 누적 설비용량은 5억3천만㎾로, 세계 설비용량의 24%를 차지했다. 2019년보다 4%포인트 늘었다. 사회기반시설 구축에서도 화석에너지 대신 신에너지 발전설비가 중심이 된다.
2020년 말 현재 전국의 발전 설비용량은 22억㎾이다. 따라서 중국 정부가 2030년까지 풍력·태양광 발전 설비용량을 12억㎾로 늘리겠다고 약속한 것은 전력계통에서 신에너지가 주도적 위치를 차지하도록 한다는 의미다. 업계에서는 탄소중립 목표를 실현하기 위해 신에너지를 늘리고 재생에너지를 전력계통에 연계할 것으로 예상한다.
변동성이 크고 간헐적 에너지원인 풍력·태양광 발전을 전력계통에 연계하는 것은 큰 도전이다. 태양광발전이 발달한 칭하이와 산둥성에서는 한낮에 전력 공급이 넘치지만 해가 지면 부족해 운영에 어려움을 겪는다. 산둥성 발전 기업 관계자는 “해가 뜨거운 대낮에는 화력발전소 설비가 4~5대씩 가동을 멈춰야 하고 해가 저무는 오후에 다시 전력계통에 연결하므로 경제적 손실이 발생한다”고 말했다.
이 문제를 해결하려면 시장체제를 통해 전력시장을 만들고 발전 쪽을 개방해 신에너지가 정부 지원금이 아니라 시장을 통해 성장하도록 방식을 바꿔야 한다. 하지만 전력시장에서 한계비용으로 가격을 결정하고 다른 제도적 보장이 없다면 재생에너지가 수익을 내기 어렵다. 적극적인 투자를 이끌어내지 못해 규모의 성장에 불리할 수 있다.
펑융성 부연구원은 현행 재생에너지 의무할당량과 녹색전력증서 거래 방식으로 신에너지를 전력시장에 참여시키는 방법을 제안했다. 5억3천만㎾ 규모의 풍력·태양광 발전설비는 전력 구매를 정책으로 보장했기 때문에 구축된 것이다. 이 부분이 시장에 진입하려면 과도기가 필요하다. 의무할당량 제도는 강제적 행정 수단을 통해 구속력 있는 지표를 설정한 것이다. 또 재생에너지 기업은 녹색증서를 매각해 추가 매출을 얻을 수 있다.

가격으로 수요 조절
풍력·태양광 발전의 또 다른 돌파구는 에너지저장 기술이다. 에너지저장 기술을 이용해 변동성을 해결할 수 있다. 아직 에너지저장 비용이 너무 비싸고 기술 문제도 있어 대규모로 보급되지 못했다. 14·5 규획에는 집중식과 분산식 전력망을 동시에 추진하고 동부와 중부에서 분산식 에너지를 발전시키겠다고 돼 있다. 이는 재생에너지 사용에 유리하다.
장기적으로 보면 초고압 송전망 건설이 정체될 가능성이 있다. 14·5 규획은 바이허탄에서 화둥 지역, 진사강 상류에서 외부로 전송하는 초고압 송전망을 건설해야 한다고 기술했다. 이 송전망은 서남부 수력발전 자원을 외부로 보내기 위한 것이다. 반면 산시성과 간쑤성 경계에 있는 룽산 동쪽에서 산둥 지역과 신장웨이우얼자치구 하미시에서 충칭에 이르는 지역의 태양광발전 등에 필요한 초고압 송전망 건설에는 연구와 논증이 필요하다고 돼 있다.
정부 부처는 ‘풍력, 태양광, 화력, 에너지저장 통합 사업’의 신규 허가를 관리하겠다고 밝혔다. 국가발전개혁위원회와 국가에너지국은 3월4일 지도의견을 발표해, 기존 송전망 개선을 우선하되 신규 송전망을 건설할 때는 재생에너지 발전량 비중이 50%를 넘어야 한다고 강조했다. 전력망 기업은 오랫동안 ‘통합 운영, 차등 관리’를 원칙으로 삼았다. 계획성이 강하고 운영 방식이 유연하지 못했다. 이 때문에 신에너지를 전력계통에 연계하고 비중을 늘려야 하는 상황에 적응하지 못해 개혁이 시급하다.
장수웨이 줘얼더(卓爾德)환경연구센터 주임은 “기존 전력망 운영 방식으로는 풍력·태양광 전력을 소화하기 어렵고 앞으로 전력 개혁을 지속적으로 추진하고 경제성을 우선으로 하는 전력망 운영 원칙을 도입해서 정밀하고 투명하게 운영해야 한다”고 지적했다.
전력 공급과 전력망 외에 전력 소비 쪽의 변화도 시급하다. 과거 중국은 전기요금을 낮추는 데 집중했다. 가격이 녹색소비를 촉진하는 역할을 간과했다. 앞으로는 전력시장 체제를 개선해 가격이 사용자와 전력 판매 기업에 전달돼야 한다. 가격변동을 통해 사용자가 전력 수요가 집중될 때 사용을 억제하는 등 전력을 합리적으로 쓰도록 유도할 필요가 있다.
2015년 3월부터 시작된 전력체제 개혁은 이제 본격적인 단계에 진입했다. 개혁의 핵심은 ‘중간 지점을 통제하고 양쪽을 풀어주는’ 형태였다. 독점 성격이 강한 송배전망을 관리하고 발전 쪽과 배전 쪽을 개방하는 것이다. 진정한 의미의 전력시장을 만들어 수급 양쪽의 거래에 따라 가격을 정한다. 가격으로 시장 수요를 유도해 계획경제에서 시장경제로 전환하는 것이 목표다.
지난 6년 동안 개혁을 추진한 결과 발전회사가 시장에 진입했고 부분적인 가격경쟁 시대를 열었다. 민간 전력 사용자도 시장에 진입했다. 전력시장에서 거래되는 전력의 비중이 30%를 넘어섰다. 하지만 대다수 개혁은 순조롭지 않다. ‘절반은 시장경제, 절반은 계획경제’인 현재 상황이 전력시장의 성장을 막고 있다. 전력망 기업의 통제력이 강해 전력거래센터가 독립하지 못했다. 신규 배전망 건설도 배전 기업의 이익이 적어 지속하기 어려운 실정이다.
에너지 구조 전환과 탄소중립 목표는 전력체제 개혁을 추진하도록 압박할 것이다. 14·5 규획은 제조업체가 전력의 시장화 거래에 참여하도록 허용했다. 또한 에너지 등 경쟁을 도입할 수 있는 부분은 시장화 개혁을 추진하고 독점사업의 감독을 강화해야 한다고 지적했다.

ⓒ 財新週刊 2021년 제11호
能源結構轉型開路
번역 유인영 위원