에너지 전환

1. 개요

에너지 전환은 1973년 석유 위기 이후 '에너지 문제' 해결을 위한 노력의 일환으로 시작되어, 화석 연료에서 재생 에너지원으로의 전환을 의미한다. 1990년대 이후 기후 변화 완화가 중요한 요소로 부각되었으며, 에너지 정책의 재방향과 분산 발전, 에너지 효율 증대, 에너지 절약 등을 포함한다. 에너지 전환은 지속 가능한 에너지 공급, 기후 변화 대응, 사회·윤리적 문제 해결을 목표로 하며, 재생 에너지 확대, 에너지 효율 증가, 에너지 절약, 전기화와 섹터 간 융합을 주요 구성 요소로 한다. 에너지 전환은 기술 개발, 에너지 체계 통합, 합성 연료 개발, 재생 에너지원 완성의 단계를 거쳐 진행되며, 한국은 원자력과 석탄 발전 감축, 신재생 에너지 확대를 목표로 하는 에너지 전환 로드맵을 추진하고 있다.

2. 역사

1973년 1973년 석유 위기 이후, 정치인들과 언론은 "에너지 전환"이라는 용어를 사용하기 시작했다. 1977년 지미 카터 미국 대통령은 에너지 관련 연설에서 석유와 가스 고갈에 대비하여 에너지 절약과 태양열 발전 같은 재생 에너지원으로의 전환 필요성을 강조하며 이 용어를 대중화시켰다. 1979년 두 번째 석유 파동 이후, 1981년 유엔 신재생에너지회의에서 이 용어는 세계적으로 확산되었다.

1990년대부터 에너지 전환 논의는 기후 변화 완화를 고려하기 시작했다. 협약 당사국들은 지구 온난화를 산업화 이전 수준보다 훨씬 낮은 2°C, 가능하다면 1.5°C로 제한하기로 약속했다. 이를 위해 탄소 예산 내에서 화석 연료 생산을 줄이는 빠른 에너지 전환이 필요하다.

"에너지 전환"이라는 용어는 에너지 정책의 변화를 포함한다. 이는 중앙 집중식 발전에서 분산 발전으로의 전환을 의미할 수 있으며, 에너지 절약과 효율 증대를 통해 과잉 생산과 불필요한 에너지 소비를 줄이는 것을 포함한다.

지역적으로 공급되던 목재, 물, 풍력 에너지에서 세계적으로 공급되는 화석 연료와 원자력 연료로의 역사적 전환은 공학 연구, 교육 및 표준화를 통해 최종 사용 수요 증가를 유발했다. 이러한 시스템 변화를 위해서는 모든 공학, 기업, 연구 및 교육 분야에서 전환 엔지니어링이라는 새로운 분야가 필요하다. 그러나 2024년 현재 모든 형태의 1차 에너지 사용이 증가하고 있어, 이 용어가 단순한 구호에 불과하며 실제로는 전환이 아닌 것으로 주장되기도 한다.

과거 에너지 전환에 대한 역사적 접근은 두 가지 주요 담론으로 나뉜다. 하나는 인류가 과거에 여러 번의 에너지 전환을 경험했다는 것이고, 다른 하나는 지난 3세기 동안의 세계 에너지 공급 변화를 더 잘 반영하는 "에너지 추가"라는 용어를 제안한다.

바츨라프 스밀은 국가와 세계 경제의 에너지 믹스 변화를 강조한다. 세계 에너지 시스템은 시간이 지남에 따라 생물량에서 석탄, 석유, 그리고 현재는 주로 석탄, 석유, 천연가스의 혼합으로 변화해왔다. 1950년대까지 에너지 시스템의 경제적 메커니즘은 세계적이라기보다는 지역적이었다.

장-바티스트 프레소즈는 "에너지 전환"이라는 용어가 역사가가 아닌 정치인에 의해 처음 사용되었으며, 과거 추세를 분석하는 개념이 아니라 미래에 달성해야 할 목표를 설명한다는 점을 강조한다. 인류가 사용하는 에너지의 총량을 고려할 때, 인류가 이용할 수 있는 모든 주요 에너지원의 소비는 끊임없이 증가해왔다. 예를 들어, 19세기에 석탄 사용이 증가했지만 목재 소비를 대체하지 않았고, 실제로 더 많은 목재가 연소되었다. 20세기에 승용차가 보급되면서 석유 소비와 석탄 소비가 모두 증가했다. 즉, 인류는 역사상 단 한 번도 에너지 전환을 수행하지 않았고, 여러 차례의 에너지 추가를 수행했을 뿐이다.

현대 에너지 전환은 동기, 목표, 동인 및 거버넌스 측면에서 과거와 다르다. 개발이 진행됨에 따라 서로 다른 국가 시스템이 점점 더 통합되어 오늘날의 대규모 국제 시스템이 되었다. 에너지 시스템의 역사적 변화는 광범위하게 연구되었지만, 현재의 에너지 전환은 매우 다른 정책 및 기술적 조건에서 진행되고 있어 과거의 경험이 반드시 적용되는 것은 아니다.

현재 에너지 시스템의 경우 역사로부터 많은 교훈을 얻을 수 있다. 18세기 유리 공장은 많은 양의 장작이 필요하고 육상 운송 비용이 비쌌기 때문에 "산림 개간 기업처럼 운영"되었다. 영국이 목재 부족으로 석탄에 의존해야 했을 때, 연료 위기는 산업혁명으로 이어졌다. 이탄과 석탄의 사용 증가는 17세기 네덜란드 황금 시대를 위한 길을 닦았다. 자원 고갈이 기술 혁신과 새로운 에너지원으로의 전환을 촉발한 또 다른 예는 19세기 포경이다. 고래 기름은 등유 및 기타 석유 제품으로 대체되었다. 에너지 전환을 가속화하기 위해 석탄 채굴 지역에 대한 정부 매입 또는 구제금융이 있을 수도 있다.

제1차 에너지 혁명은 인류가 불을 발견하여 이용하기 시작한 것을 말한다. 인류가 처음 이용했던 에너지는 태양, 풍력, 인력 등이었다. 고고학적으로 적어도 50만 년 전 중국의 베이징 원인 무렵에는 불을 보존하거나 만들 수 있게 되었던 것으로 생각된다.

제2차 에너지 혁명은 인류가 증기와 화석 에너지를 사용하기 시작한 것을 말한다. 18세기 후반, 석탄을 이용하는 증기 기관이 발명되면서, 그 전까지 자연 에너지만을 사용하던 수작업 중심 사회는 격변하였다. 영국은 숲이 적었기 때문에 제철업은 땔나무를 찾아 이동하였으나, 16세기에는 연료 부족에 직면했고, 목재 가격이 상승했다. 이 때문에 다른 나라들보다 절실하게 석탄 에너지로의 전환을 통해 제2차 산업혁명을 일으키게 되었다.

제3차 에너지 혁명이란 인류가 석유와 전기를 결합하여 이용하기 시작한 것을 의미한다. 한국에서의 “에너지 혁명”은 1960년대에 석탄에서 석유와 천연가스로의 전환을 가리킨다.

1950년대에 중동과 아프리카에서 대규모 유전이 발견되면서, 에너지의 주역이 석탄에서 석유로 이동했다. 일본에서도 1962년 “원유 수입 자유화”를 계기로 석탄은 에너지의 왕좌를 석유에게 넘겨주었다. 석유는 교통기관, 난방, 화력발전 등의 연료 및 석유화학 제품의 원료로서 소비량이 급격히 증가했다. 자동차 보급은 석유 소비에 박차를 가했다. 국내산 석탄 생산 중단, 공동주택 보급으로 인한 난방 기구의 변화 등도 에너지 혁명의 예시이다.

일본의 에너지 혁명은 내연 기관 발달을 촉진하여 산업 고도화에 기여했다. 그러나 홋카이도, 후쿠시마현, 야마구치현, 규슈 북부의 탄광 지역에서는 탄광 폐광으로 많은 노동자가 실업하고, 지방자치단체 경제가 쇠퇴했다. 국철의 석탄 대량 구매 중단은 국내 석탄 산업에 결정타를 날렸다.

1950년대 가정의 난방과 취사에는 목탄이나 땔나무가 사용되었다. 1950년 목탄 생산량은 연간 약 2000이었고, 1956년 땔나무 생산량은 약 4250이었다. 이러한 목질 에너지는 석유, 가스, 전기 등으로 급속히 전환되었고, 땔나무 생산량은 1970년대까지 1/10로 감소했다. 가정 내 에너지 혁명은 현대적인 생활 환경을 가져왔지만, 산간 오지의 목질 에너지 생산 현장은 붕괴되고, 과소화가 진행되어 많은 마을이 限界集落(한계집락)이나 消滅集落(소멸집락)이 되었다.

2.1. 자원의 유한성 인식

16세기 영국에서는 석탄 고갈에 대한 우려가 나타났으며, 이는 1563년 스코틀랜드 의회에서 잉글랜드로의 석탄 수출 금지 법안 논의로 이어졌다. 18세기 산업혁명이 본격화되면서 자원 수요의 기하급수적 증가로 인해 자원 유한성에 대한 논의가 확산되었다.

19세기 말 독일에서는 자원 고갈과 에너지 부족에 대한 우려가 제기되었다. 물리학자 루돌프 클라우지우스는 1885년 저서에서 석탄 고갈 가능성과 그로 인한 성장 한계를 경고하며 '현명한 경제'를 모색해야 한다고 주장했다. 막스 베버는 화석 연료의 종말이 현대 경제 질서의 종말과 같다고 보았다. 반면, 베르너 좀바르트는 태양 에너지 기반 문명의 유지를, 빌헬름 오스트발트는 태양 복사 에너지를 이용한 지속 가능한 경제를 주장했다.

20세기 초 이탈리아의 화학자 자코모 치아미치안은 인공 광합성을 통한 태양 에너지 이용을 제안했다. 그는 저개발국에 태양 에너지를 공급하여 선진국과의 에너지 격차를 해소하고, 지속적인 경제 성장을 가능하게 하는 방안을 제시했다.

2.2. 기후 변화와 재생 에너지 연구

19세기 중반, 아일랜드의 존 틴달이 이산화탄소에 의한 온실효과를 이론적으로 정립했고, 스웨덴의 스반테 아레니우스는 화석 연료 사용이 기후 변화를 초래할 수 있음을 증명했다.

이러한 학계의 논의에 힘입어 새로운 형태의 재생 에너지가 연구되기 시작했다. 윌리엄 애덤스와 오귀스탱 무쇼는 태양열 활용 장치를 개발했고, 1913년 무쇼는 이집트에 세계 최초의 태양열 발전소를 건설했다. 그러나 이 장치들은 효율이 낮아 실제 사용에는 어려움이 있었다.

풍력 발전은 태양광 발전보다 먼저 사용되기 시작했다. 최초의 석탄 발전소가 건설되고 얼마 지나지 않아 최초의 풍력 발전기가 건설되었다. 20세기 초 덴마크에서 상용화된 풍력 발전기는 미국과 독일에 수출되어 농촌 지역을 중심으로 보급되었다. 1920년대부터 1960년대 사이에 미국 전역의 농장에 10,000기가 넘는 풍력 발전기가 보급되었다.

20세기 중반, 대규모 전력망에 전기를 공급하는 풍력 발전소 계획이 시작되었으나, 기술적 문제로 인해 상업용 발전소 건설은 중단되었다. 1941년 미국 최초의 풍력 발전소인 스미스-풀만 발전소가 가동되었지만, 기술 문제로 4년 만에 문을 닫았다.

2.3. '대안 에너지'의 정체와 재부상

제2차 세계 대전 이후, 저렴한 화석 연료의 사용이 늘어나면서 '대안 에너지'에 대한 논의는 큰 진전을 보이지 못했다. 하지만 1970년대 발생한 오일 쇼크는 에너지 시스템의 취약성을 드러냈고, 이는 대안 에너지 논의를 다시 활발하게 만들었다. 1979년 두 번째 석유 파동 이후 1981년 유엔 신재생에너지회의에서 이 용어는 세계적으로 확산되었다.

1970년대에는 벤트 쇠렌센, 에이머리 로빈스와 같은 학자들이 재생 에너지를 중심으로 하는 에너지 전환 계획을 제시하면서 현대적인 에너지 전환 개념이 정립되기 시작했다. 1990년대에는 기후 변화 대응이 국제 정치의 주요 이슈로 떠오르면서, 리우 선언, 교토 의정서와 같은 국제적인 합의가 이루어졌다. 이러한 합의들은 탄소 예산 내에서 화석 연료 생산을 줄이는 빠른 에너지 전환의 필요성을 강조했다.

2.4. 에너지 전환 담론의 확산

2010년대 이후 에너지 전환 담론은 학계를 넘어 경제계와 정치권에서도 중요하게 논의되기 시작했다. 특히 중국은 환경 오염 문제 해결을 위해 국가 주도의 재생 에너지 정책을 강력하게 추진하여 세계 선두 그룹으로 올라섰다. 2022년 러시아의 우크라이나 침공 이후에는 에너지 안보 개념이 추가되면서 에너지 자원 수입 의존도를 줄이려는 움직임이 나타났다.

2011년 후쿠시마 원자력 발전소 사고, 2008년 글로벌 금융 위기, 아시아 국가들의 대기 오염 문제 등은 에너지 전환의 필요성을 부각시켰다. 2015년 G7 회의에서 주요국 정상들은 탈탄소화 목표에 합의했다. 2020년 COVID-19 사태 이후, 에너지 전환은 포스트 코로나 경제 체제의 기반으로 논의되고 있다.

3. 에너지 전환의 목적

국제에너지기구(IEA)는 많은 개발도상국, 특히 사하라 사막 이남 아프리카의 광물이 풍부한 국가들이 재생에너지로 전환하여 지속 가능한 경제 발전을 이룰 수 있을 것으로 예상한다. IEA는 청정에너지 기술에 필수적인 광물 37종을 언급하며, 2050년까지 이들 광물에 대한 세계 수요가 235% 증가할 것으로 추산했다. 아프리카는 보크사이트, 코발트, 구리, 크롬, 망간, 흑연과 같은 "녹색 광물" 매장량이 풍부하다. 아프리카연합은 아프리카 광물 비전이라는 정책틀을 통해 지속 가능한 개발과 사회경제적 변혁을 추구하고자 대륙의 광물 매장량을 활용하려 한다. 이를 위해 광물이 풍부한 아프리카 경제는 원자재 수출에서 부가가치가 높은 제품 제조로 전환해야 한다.

제3차 에너지 혁명은 인류가 석유와 전기를 결합하여 이용하기 시작한 것을 의미한다.

3.1. 지속 가능한 에너지 공급

에너지 전환의 기본적인 목적은 전력, 난방, 운송 분야에서 지속 가능한 에너지 공급을 실현하는 것이다. 지속 가능한 에너지 시스템은 '넉넉한 양이 인간의 기준으로 보기에 오랜 기간 지속적으로 공급되어, 현재의 생활양식을 유지할 수 있을 뿐 아니라 향후 더 나은 여건을 달성하기에 충분'해야 한다. 이는 현대인의 편리한 생활을 유지하면서도 환경과 자원을 비가역적으로 소진시키지 않는 방법을 찾는 것을 의미한다.

지속 가능성은 생태학적, 경제적, 사회적 관점을 모두 포함하며, 이 세 가지 가치의 균형을 추구해야 한다. 이 균형점은 논란의 여지가 있지만, 세 가지 가치를 함께 고려해야 한다는 점은 널리 받아들여지고 있다.

일부 연구자들은 지속 가능성의 삼각형을 기반으로 미래 에너지 시스템이 갖춰야 할 조건을 더 세분화하여 제시하기도 한다. 아이헬브뢰너와 헨센은 다음 아홉 가지를 미래 에너지의 기본 조건으로 제시했다.

3.2. 기후 변화 대응

에너지 분야의 탄소 배출량을 줄여 기후 변화에 대응하는 것은 에너지 전환의 중요한 목표 중 하나이다. 파리 협약에서 합의된 '2050년까지 2도 상승' 목표를 달성하기 위해서는 2011년부터 2050년 사이에 배출되는 탄소 양을 870~1,240기가톤 수준으로 제한해야 한다. 이는 2011년 기준으로 전 세계 화석 연료 가채량 중 석유는 1/3, 천연가스는 1/2, 석탄은 80%가 2050년까지 사용되지 않아야 한다는 것을 의미한다.

하지만, 화석 연료 관련 기업 가치 평가에 탄소 배출 비용이 반영되지 않아 발생하는 '카본 버블' 문제가 존재한다. 시티은행은 파리 협약의 목표를 기준으로 카본 버블을 산정했을 때, 약 100에 이르는 것으로 평가했다. 이러한 규모의 카본 버블은 세계 경제에 큰 영향을 줄 수 있으므로, 충격을 완화하는 방안을 찾아야 한다.

파리 협약의 목표를 현실적으로 달성하기 위해서는 세계 이산화탄소 배출량이 연간 400억 톤에서 10년마다 절반씩 감소해야 한다. 이를 위해서는 2050년까지 매 5~7년마다 재생에너지 발전량이 두 배씩 증가해야 하며, 반대로 석탄 연소는 2030~2035년, 석유 연소는 2040~2045년 사이에 완전히 중단되고 천연가스 사용량도 크게 감소해야 한다.

3.3. 사회·윤리적 이슈

에너지 전환은 지속 가능한 에너지 시스템을 구축하여 현재의 생활 양식을 유지하면서도 환경과 자원을 보호하는 것을 목표로 한다. 이는 생태학적, 경제적, 사회적 관점을 모두 고려하여 균형을 이루어야 한다.

에너지 전환의 또 다른 중요한 목표는 기후 변화에 대응하기 위해 에너지 분야의 탄소 배출량을 줄이는 것이다. 파리 협약의 목표를 달성하려면 화석 연료 사용을 줄이고 재생 에너지 사용을 늘려야 한다. 하지만 화석 연료 관련 기업의 가치 평가에 탄소 배출 비용이 반영되지 않아 발생하는 '카본 버블' 문제가 걸림돌이 되고 있다.

풍력 발전과 태양광 발전을 포함한 재생 에너지는 지속 가능한 에너지 시스템의 핵심 요소이다. 특히 풍력 발전과 태양광 발전은 전 세계적으로 확산되고 있으며, 탄소 배출량도 매우 적다.

국제에너지기구(IEA)에 따르면, 많은 개발도상국, 특히 아프리카 국가들은 재생 에너지 전환을 통해 경제 발전을 이룰 수 있을 것으로 기대된다. IEA는 청정 에너지 기술에 필수적인 광물 수요가 크게 증가할 것으로 예상했으며, 아프리카는 이러한 광물 매장량이 풍부하다.

에너지 전환은 화석연료 산업의 로비 활동에 영향을 받는다. 엑손모빌과 같은 대형 석유 회사들은 기후 변화에 대한 잘못된 정보를 퍼뜨리고 규제를 막기 위해 로비를 해왔다. 이에 맞서 화석 연료 산업에 대한 투자를 철회하는 사회 운동도 일어나고 있다.

재생 에너지 전환은 기존 에너지 경제에 의존하거나 광물 채굴의 영향을 받는 사람들에게 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 정의로운 전환이 필요하며, 이는 고탄소 경제에서 저탄소 경제로 전환하는 과정에서 누구도 소외되지 않도록 하는 원칙과 과정이다.

지역 에너지원 사용은 지역 경제를 활성화하고 에너지 안보를 증진시킬 수 있다. 하지만 석탄 채굴과 같이 기존 에너지 산업에 의존하는 지역 사회는 경제적 어려움을 겪을 수 있으므로, 이들을 위한 교육 프로그램과 경제 개발 지원이 필요하다.

에너지 전환으로 인한 에너지 가격 상승은 개발도상국에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며, 재생 에너지 인프라 확장에 필요한 광물 채굴은 환경 갈등을 일으킬 수 있다. 또한, 화석 연료 경제와 관련된 많은 노동자들이 일자리를 잃을 수 있으므로, 이들을 위한 전환 계획이 필요하다.

최근 러시아-우크라이나 전쟁으로 인한 에너지 위기는 인류가 여전히 화석 연료에 의존하고 있으며, 원활한 에너지 전환을 위해 노력해야 함을 보여준다.

4. 에너지 전환의 구성 요소

에너지 안보는 에너지 전환의 중요한 요소이며, 2022년 러시아의 우크라이나 침공으로 인해 유럽과 대만에서 그 중요성이 커지고 있다. 유럽이 2010년대 러시아 가스에 의존했던 것과 달리, 중국이 태양광 패널 공급을 중단하더라도 이미 설치된 패널은 계속 전기를 생산한다.

정유 공장 및 화력 발전소와 같은 중앙 집중식 시설은 공격으로 가동이 중단될 수 있지만, 태양광 발전은 공격받을 수 있지만 태양광 및 풍력과 같은 분산형 전력은 더 안전할 수 있다. 태양광과 배터리는 위험한 연료 수송대를 줄인다.

재생에너지 통합으로 인해 지역 전력 생산의 변동성이 커지고 있다. 섹터 커플링, 에너지 저장, 스마트 그리드, 수요반응, 지속가능한 바이오연료, 수전해 및 파생물이 에너지 시스템에서 재생에너지의 높은 비율을 수용하는 데 필요하다.

에너지 전환 논의는 화석연료 산업의 기여에 크게 영향을 받는다. 역사적으로 화석연료 로비는 규제를 제한하는 데 매우 성공적이었다. 엑손모빌은 1988년부터 2005년까지 기후변화에 반대하는 로비에 약 16를 사용했으며, 일반 대중에게 기후변화에 대한 오해를 불러일으키는 정보를 제공했다. 투자 철회는 도덕적 및 재정적 이유로 석유, 석탄 및 가스 회사의 주식, 채권 또는 펀드에서 투자 자본을 제거하는 것을 의미한다.

2024년 국제재생에너지기구(IRENA)는 2050년까지 세계 에너지의 절반 이상이 전기로 공급될 것이며, 세계 에너지믹스의 4분의 3 이상이 재생에너지에서 나올 것이라고 예상했다.

4.1. 재생 에너지

저탄소 에너지 전환에서 가장 중요한 에너지원은 풍력 발전과 태양광 발전이다. 이들은 매년 각각 40억 톤의 CO₂ 환산량의 순 배출량을 줄일 수 있으며, 그 절반은 기준보다 순수한 평생 비용이 낮다. 다른 재생에너지원으로는 바이오에너지, 지열 에너지 및 조력 에너지가 있지만, 현재는 순수한 평생 비용이 더 높다.

2022년까지 수력 발전은 세계에서 가장 큰 재생에너지 발전원이며, 2019년 세계 총 전력의 16%를 공급했다. 그러나 지리적 조건에 대한 의존도가 높고 수력 발전소의 환경 및 사회적 영향이 일반적으로 크기 때문에 이 기술의 성장 가능성은 제한적이다. 풍력 및 태양광 발전은 더 확장 가능하다고 여겨지지만 여전히 많은 양의 토지와 자재가 필요하다. 이들은 성장 가능성이 더 높다. 이러한 에너지원은 최근 수십 년 동안 비용이 급격히 감소함에 따라 기하급수적으로 증가했다. 2019년 풍력은 전 세계 전력의 5.3%를, 태양광은 2.6%를 공급했다.

대부분의 수력 발전소의 생산은 적극적으로 제어할 수 있지만, 풍력 및 태양광 발전의 생산은 날씨에 따라 달라진다. 낭비를 피하기 위해 전력망을 확장하고 조정해야 한다. 댐 수력 발전은 직접 운전 가능한 에너지원이지만, 태양광과 풍력은 변동성 재생에너지원이다. 이러한 에너지원은 지속적이고 안정적인 전력을 제공하기 위해 직접 운전 가능한 백업 발전 또는 에너지 저장이 필요하다. 이러한 이유로 저장 기술도 재생에너지 전환에서 중요한 역할을 한다. 2020년 기준으로 가장 큰 규모의 저장 기술은 양수 발전이며, 전 세계에 설치된 에너지 저장 용량의 대부분을 차지한다. 다른 중요한 에너지 저장 형태로는 전기 배터리와 전력-가스가 있다.

IEA의 "전력망 및 안전한 에너지 전환" 보고서는 재생에너지 통합을 수용하기 위해 2030년까지 연간 3000에서 6000 이상으로 전력망 투자를 늘려야 할 필요성을 강조한다. 2040년까지 전력망은 향후 20년 동안 전 세계 발전 용량 증가의 80% 이상을 차지할 것으로 예상되는 재생에너지원을 관리하기 위해 8,000만 킬로미터 이상 확장되어야 한다. 전력망 인프라를 시기 적절하게 개선하지 못하면 2050년까지 추가로 58기가톤의 CO2 배출량이 발생하여 지구 온도가 2°C 상승할 위험이 커질 수 있다.

재생에너지 통합으로 인해 지역 전력 생산의 변동성이 커지고 있다. "섹터 커플링", 에너지 저장, 스마트 그리드, 수요반응, 지속가능한 바이오연료, 수전해 및 파생물이 에너지 시스템에서 재생에너지의 높은 비율을 수용하는 데 궁극적으로 필요할 것"이라고 권고되었다. 풍력과 태양열을 결합하고 광역 전력망을 확장함으로써 변동성을 완화할 수 있다. 이는 지역 기상 조건에 대한 의존도를 줄인다.

가격 변동이 심한 경우 전력 저장 및 그리드 확장이 더욱 경쟁력을 갖게 된다. 연구원들은 "2030년까지 전력 시스템에서 변동성 재생에너지원 통합을 위한 비용은 적당할 것으로 예상된다"는 것을 발견했다. 더 나아가 "재생에너지로 전체 에너지 시스템을 공급하는 것은 더욱 어려워질 것"이다.

풍력 및 태양광 에너지 통합이 높아짐에 따라 빠른 변동이 증가한다. 이는 운영 예비력으로 해결할 수 있다. 대규모 배터리는 수 초 내에 반응할 수 있으며 전력망 안정성 유지를 위해 점점 더 많이 사용되고 있다.

4.2. 에너지 효율

에너지 효율은 다양한 의미로 이해될 수 있으나, 에너지 전환과 관련해서는 '합리적인 에너지 사용'을 뜻한다. 구체적으로는 개별 에너지 변환(사용) 과정이나 운송, 저장 과정에서 일어나는 질적, 양적 손실을 줄이는 것으로 정의된다. 따라서 에너지를 사용하는 모든 활동이 에너지 효율에 영향을 줄 수 있다.

일반적으로 기술 발전에 따라 에너지 효율은 향상된다. 최신 가전제품은 과거 제품에 비해 더 적은 전력을 소모하고도 더 많은 일을 하며, 최신 건축 자재일수록 단열 성능이 높아 에너지 손실을 줄이는 데 기여한다. 최근 들어 급속하게 보급된 LED 전구 역시 전체적인 에너지 효율을 높이는 데 중요한 역할을 한다.

에너지 효율 향상 효과가 가장 큰 분야는 건축이다. 건축물에서 발생하는 탄소 배출량은 1차 에너지원 소비에 따른 탄소 배출량의 약 40%를 차지하며, 이 중 대부분은 냉난방 과정에서 발생한다. 독일의 사례에서는 주택의 에너지 사용량 중 80%가 난방에 사용되는데, 기존 건물을 리모델링하는 것만으로도 30년 내에 난방용 에너지 소비량을 절반으로 줄일 수 있을 것이다. 2015년 기준 유럽의 건물 리모델링률은 연간 1.4% 정도인데, 이 비율대로라면 2005년에서 2050년 사이 건물 분야 에너지 소비량이 40%가량 줄어들 것으로 기대된다. 리모델링률을 2%로 높이면 74%의 에너지 절감이 가능하다. 패시브 건축과 같은 최신 개념을 도입해 건물을 신축할 경우 에너지 절감 효과는 더 커진다. 유럽 기준의 패시브 건축물은 같은 규모의 기존 건축물에 비해 단 5%의 에너지만 사용하는 것으로 나타난다.

이처럼 최신 기술일수록 에너지 효율이 높다 보니, 선진 공업국에서는 기술 발전에 따라 전체 에너지 사용량은 줄어드는 현상이 나타나고 있다. 특히 GDP가 늘어날수록 에너지 소비량도 그에 비례해 증가한다는 것이 상식에 가까웠지만, 최근에는 에너지 소비량이 GDP 상승에 역행하는 '디커플링' 현상도 보편화되고 있다.

4.3. 에너지 절약

에너지 절약은 소비자의 행동 변화를 통해 에너지 소비량을 줄이는 것을 의미한다. 이는 즉시 적용 가능하고 비용이 들지 않는다는 장점이 있다.

가정에서는 대기 전력 소모를 막기 위해 플러그를 뽑거나, 개별 스위치가 있는 콘센트를 사용할 수 있다. 실내 냉난방 온도를 조절하고, 자가용 대신 대중교통을 이용하며, 연비 운전을 하는 것도 에너지 절약의 좋은 예이다. 이러한 노력으로 가정 에너지 사용량의 약 35%를 절약할 수 있다.

정책적인 차원에서도 에너지 절약을 실현할 수 있다. 예를 들어, 에너지 효율이 낮은 자동차에 대한 정기 검사를 실시하거나, 도심 주차 요금을 조정하여 대중교통 이용을 유도하고, 대중교통 노선을 효율적으로 조정하는 것이 이에 해당한다.

4.4. 전기화와 섹터 간 융합

난방, 운송 부문의 에너지원을 전기로 통합하면 재생에너지로 생산된 전력을 효율적으로 활용하여 전체 에너지 사용량을 줄일 수 있다. 이러한 '섹터 간 융합'은 다양한 기기의 에너지원을 전력으로 바꾸는 '전기화'를 통해 이루어진다. 전기를 사용하는 기기는 작동 과정에서 온실가스를 배출하지 않으므로, 발전 부문만 탈탄소화할 수 있다면 에너지 시스템 전체의 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있다.

열펌프는 전기를 사용하여 온도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 열을 이동시키는 장치로, 현재 상용화된 기술 중 온실가스 배출 감축에 가장 크게 기여할 것으로 기대된다. 이는 냉장고나 냉난방기를 건물 단위로 적용하는 개념이다. 국제에너지기구(IEA)는 화석연료를 사용하는 건물 난방 시스템의 30%만 열펌프로 교체해도 연간 탄소 배출량을 8%가량 줄일 수 있다고 예측했다. 화석연료 보일러와 달리 배출가스가 발생하지 않아 대기 오염 물질을 배출하지 않는다는 장점도 있다. 전기자동차 역시 에너지 효율을 높이고 대기 오염 물질 배출을 줄이는 데 유용하다.

에너지 소비 과정에서는 필연적으로 열에너지 형태의 손실, 즉 버려지는 에너지가 발생한다. 이러한 손실열을 회수하여 재활용하면 에너지 시스템 전반의 효율을 크게 높일 수 있다. 완전한 탈탄소 에너지 체계로 이행하는 과도기적 형태인 복합화력이 대표적인 사례이다. 화력발전소는 효율이 최대 40% 정도로, 투입된 연료 에너지의 40%만 전력으로 변환되고 나머지 60%는 열에너지로 손실된다. 이 손실되는 열에너지를 도시 블록 단위로 온수를 공급하는 지역난방에 활용하면 효율을 70%대까지 높일 수 있다. 복합화력의 연료로는 폐기물 소각열을 주로 사용하지만, 태양열이나 지열을 이용한 방식을 지역난방에 적용하는 연구도 활발하게 진행되고 있다.

운송 부문의 전기화도 중요한 요소이다. 지하철을 비롯한 철도망은 이미 상당 부분 전기화되었으며, 도로 교통에서도 전기차가 빠르게 보급되고 있다. 다만, 전기차 배터리 생산 과정에서 적지 않은 온실가스가 배출된다는 점을 고려해야 한다. 전기차에 사용되는 전기를 화력발전으로 생산하면, 차량의 전체 생애 주기에서 내연기관차보다 더 많은 온실가스를 배출할 수 있다. 이는 차량의 전기화가 재생에너지로의 전환과 함께 추진되어야 함을 의미한다. 2009년 기준 유럽의 전력 구성을 바탕으로 계산하면 전기차의 탄소 배출량은 내연기관차에 비해 최대 56% 적은 것으로 나타난다.

하지만 운송 부문의 전기화는 다른 에너지 전환 요소에 비해 오랜 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 현재 기술로는 비행기, 대형 화물 트럭, 선박의 전기화가 어렵다. 이러한 운송 수단은 큰 출력이 필요하여 배터리 용량이 커야 하는데, 배터리 무게 때문에 기체 중량이 지나치게 증가하여 효율성이 낮아지기 때문이다. 대안으로 전기로 생산한 바이오 연료나 수소를 이용하는 방안이 연구되고 있다.

5. 에너지 전환의 단계

에너지 전환의 기본적인 목적은 전력, 난방, 운송 분야에서 지속가능한 에너지 공급을 실현하는 것이다. 지속가능한 에너지 시스템은 '넉넉한 양이 인간의 기준으로 보기에 오랜 기간 지속적으로 공급되어, 현재의 생활양식을 유지할 수 있을 뿐 아니라 향후 더 나은 여건을 달성하기에 충분'해야 한다. 이는 현대인의 편리한 생활양식을 포기하지 않으면서도 환경과 자원을 비가역적으로 소진시키지 않는 방법을 찾는 것을 의미한다.

지속가능성은 생태학적, 경제적, 사회적 관점을 모두 포괄하며, 각 관점에서의 목표를 균형 있게 추구해야 한다. 지속가능성은 경제적, 사회적, 생태적 가치를 꼭짓점으로 둔 삼각형에서 균형을 찾아나가는 것으로 표현할 수 있다.

일부 연구자들은 미래 에너지 시스템이 갖춰야 할 조건으로 다음 아홉 가지를 제시하기도 한다. ① 충분한 에너지를 공급할 것, ② 수요 기반의 에너지 품질과 유연성, ③ 에너지 안보, ④ 자원 보존성, ⑤ 낮은 위험도, ⑥ 환경 지속성, ⑦ 국제적인 호환성, ⑧ 사회적 수용성, ⑨ 저비용.

에너지원 전환은 국가, 이해관계자 및 기업 간의 관계와 의존성을 재정의할 가능성이 있다. 2021년 에너지 비용은 전 세계 국내총생산의 13%에 달했다. 세계적인 경쟁이 저탄소 에너지 전환의 경제적 원동력에 기여해 왔으며, 특정 국가에서 개발된 기술 혁신은 경제적 요인이 될 수 있다.

에너지 전환 논의는 화석연료 산업의 기여에 크게 영향을 받는다. 화석연료 로비는 규제를 제한하는 데 매우 성공적이었다. 엑손모빌은 1988년부터 2005년까지 기후변화에 반대하는 로비에 약 16을 사용했으며, 일반 대중에게 기후변화에 대한 오해를 불러일으키는 정보를 제공했다. 투자 철회는 도덕적 및 재정적 이유로 석유, 석탄 및 가스 회사의 주식, 채권 또는 펀드에서 투자 자본을 제거하는 것을 의미한다.

2024년 국제재생에너지기구(IRENA)는 2050년까지 세계 에너지의 절반 이상이 전기로 공급될 것이며, 세계 에너지믹스의 4분의 3 이상이 재생에너지에서 나올 것이라고 예상했다. 이 전환은 장거리 화석연료 무역에 대한 의존도를 줄이고 지역 에너지 시장의 중요성을 높임으로써 지정학적 권력을 재편할 것으로 예상된다.

에너지 전환은 일반적으로 다음과 같은 단계를 거친다.

* 1단계: 재생에너지 기술 개발 및 대량 생산을 통한 경제성 확보.
* 2단계: 스마트 그리드 구축, 부하 조절 기술 도입, 열 펌프 및 전기차 보급을 통해 재생 에너지를 전력망에 통합.
* 3단계: 파워투가스 기술을 활용하여 잉여 전력을 수소나 메탄 등의 화학적 에너지로 저장.
* 4단계: 다양한 재생에너지원을 상호 경쟁시켜 발전 효율성을 높이고, 에너지 안보를 확보.

5.1. 1단계: 재생 에너지원 개발

에너지 전환의 첫 번째 단계는 재생에너지 기술을 개발하고, 대량 생산을 통해 경제적 타당성을 확보하는 것이다. 단순히 발전 효율을 높이는 것뿐만 아니라, 대량 생산과 규모의 경제를 실현하여 재생에너지가 가격 경쟁력을 갖도록 하는 데 중점을 둔다. 독일에서는 이 단계가 완료된 것으로 평가된다.

5.2. 2단계: 에너지 체계 통합

재생 에너지를 전체 전력망에 통합하는 단계이다. 스마트 그리드 구축과 부하 조절 기술을 도입하고, 열 펌프와 전기차 보급을 추진하여 난방 및 운송 부문과 발전 부문이 강력하게 융합되도록 한다. 전기차와 ESS를 이용해 전력망의 안정성을 높이는 것 또한 중요한 과제이다. 전체 전력 포트폴리오에서 재생 에너지가 60%를 차지하는 것이 목표이다.

5.3. 3단계: 합성 연료

3단계에서는 재생에너지로 생산된 잉여 전력을 저장하는 방법을 주로 모색한다. 파워투가스와 같은 기술을 활용하여 전기를 화학적 에너지를 가진 연료로 저장한다. 이때 수소나 메탄이 주로 거론되는데, 수소는 수소연료전지의 연료로, 메탄은 연소용 연료로 사용된다. 이렇게 화학적 형태로 변환된 에너지는 배터리보다 가볍고 더 많은 에너지를 저장할 수 있어 운송 부문과 연계하여 활용 가능하다. 이 단계의 목표는 필요 전력의 100%를 재생에너지로 공급하는 것이다.

5.4. 4단계: 재생 가능한 에너지원의 완성

재생 에너지만으로 필요한 에너지를 조달하는 단계이다. 이 단계에서는 과도기적 화석연료인 가스화력조차 사용되지 않으며, 다양한 재생에너지원이 상호 경쟁하며 발전함으로써 전체 전력망의 효율성을 끌어올린다. 다만, 이 단계가 실제로 가능한지는 환경에 따라 달라질 수 있으며, 에너지 안보 관점에서 국내에서 생산되는 재생 에너지만으로 필요량을 모두 충당할 수 있는지가 관건이다.

6. 한국의 에너지 전환

문재인 정부는 '고리 1호기 영구 정지 선포식' 기념사를 통해 국민 안전을 최우선으로 하는 청정 에너지 시대를 에너지 정책의 목표로 제시했다. 산업통상자원부는 안전하고 깨끗한 에너지로의 전환을 미래 에너지 정책 방향으로 설정하고, 원전과 석탄 대신 신재생 에너지 중심으로 전환하는 것을 목표로 하고 있다.

2017년 10월 24일, 대한민국 제45회 국무회의에서 산업통상자원부 장관은 '신고리 5·6호기 공론화 후속 조치 및 에너지 전환 로드맵'을 보고했다. 이 로드맵은 에너지 전환 정책의 주요 방향을 제시하며, 주요 내용은 다음과 같다.

* 원자력 발전의 단계적 감축: 신고리 5·6호기는 건설을 재개하지만, 신규 원전 건설 계획은 백지화한다. 노후 원전은 수명 연장을 금지하고, 월성 1호기는 조기에 폐쇄한다. 2017년 24기였던 원전은 2038년 14기까지 단계적으로 감축될 예정이다. 이러한 원전 감축 방안은 제8차 전력수급기본계획(~2031년)과 제3차 에너지기본계획(~2038년)에 반영될 것이다. 원전 감축과 관련하여 적법하고 정당하게 지출된 비용은 정부가 보전하며, 필요시 법령상 근거를 마련한다.
* 재생에너지 확대: 2017년 7%였던 재생에너지 발전량 비중을 2030년까지 20%로 확대하여, 원전 축소로 감소하는 발전량을 태양광, 풍력 등 청정에너지로 대체한다. 폐기물·바이오 중심의 재생에너지를 태양광·풍력 등으로 전환하고, 협동조합·시민 중심의 소규모 태양광 사업을 지원한다. 계획입지 제도 도입을 통해 난개발을 방지하고, 관계 부처 및 공공기관 협업을 통해 사업 발굴을 확대한다. 구체적인 재생에너지 확대 방안은 '재생에너지 3020 이행계획'에 반영될 예정이다.
* 지역·산업 보완 대책: 에너지 전환으로 영향을 받는 지역과 산업의 연착륙을 위한 보완 대책을 강구한다. 고리 1호기 영구정지(2017년 6월)를 계기로 원전 해체 기술 개발을 추진하고, 동남권 원전해체연구소 설립 방안을 위한 용역을 추진한다. 사우디, 체코, 영국 등에 대한 정상회담, 장관급 양자회담 등을 통해 원전 수출을 적극 지원한다. 신재생 이익 공유, 온배수 활용 사업 등 주민·지자체 참여형 소득 창출 사업을 추진하고, 세부 시행 방안 마련을 위한 정책연구용역을 진행한다. 원전 산업 중소·중견기업의 판로 전환 등을 지원하기 위해 산업계와 함께 에너지 전환에 따른 보완 대책을 수립한다. 한국수력원자력은 원전 안전 운영과 해체 산업 중심으로 사업 구조를 개편하고, 신규 사업 발굴을 추진하는 방향으로 검토하며, 원전 산업계의 의견을 적극 수렴한다.

'에너지 전환 로드맵'의 주요 내용 중 '원전의 단계적 감축'은 제8차 전력수급기본계획(~2031년)을 통해 구체화되었고, 제3차 에너지기본계획(~2038년)에 반영될 예정이다. '재생에너지 확대' 추진 방안은 2017년 10월 20일 산업통상자원부가 발표한 '재생에너지 3020 이행계획'으로 구체화되었다.

제3차 에너지기본계획에서는 신재생에너지 비중을 2040년까지 30~35%로 확대하고, 원자력발전과 석탄발전은 단계적으로 감축하는 방침을 정했다.

제2차 에너지기본계획과 제3차 에너지기본계획 비교 (산업통상자원부)

6.1. 기본 방향

문재인 정부는 '고리 1호기 영구 정지 선포식' 기념사를 통해 국민 안전을 최우선으로 하는 청정 에너지 시대를 에너지 정책의 목표로 제시했다. 산업통상자원부는 안전하고 깨끗한 에너지로의 전환을 미래 에너지 정책 방향으로 설정하고, 원전과 석탄 대신 신재생 에너지 중심으로 전환하는 것을 목표로 하고 있다.

6.2. 에너지 전환 로드맵

2017년 10월 24일, 대한민국 제45회 국무회의에서 산업통상자원부 장관은 '신고리 5·6호기 공론화 후속 조치 및 에너지 전환 로드맵'을 보고했다. 이 로드맵은 에너지 전환 정책의 주요 방향을 제시한다.

로드맵의 주요 내용은 다음과 같다.

첫째, 원자력 발전의 단계적 감축이다.

* 신고리 5·6호기는 공론화 결과에 따라 건설을 재개하지만, 신규 원전 건설 계획은 백지화한다.
* 노후 원전은 수명 연장을 금지하고, 월성 1호기는 전력 수급 안정성 등을 고려하여 조기에 폐쇄한다.
* 2017년 24기였던 원전은 2022년 28기, 2031년 18기, 2038년 14기 등으로 단계적으로 감축될 예정이다.
* 이러한 원전 감축 방안은 제8차 전력수급기본계획(~2031년)과 제3차 에너지기본계획(~2038년)에 반영될 것이다.
* 원전 감축과 관련하여 적법하고 정당하게 지출된 비용은 정부가 보전하되, 필요시 법령상 근거 마련을 추진한다.

둘째, 재생에너지 확대이다.

* 2017년 7%였던 재생에너지 발전량 비중을 2030년까지 20%로 확대하여, 원전 축소로 감소하는 발전량을 태양광, 풍력 등 청정에너지로 대체한다.
* 폐기물·바이오 중심의 재생에너지를 태양광·풍력 등으로 전환하고, 협동조합·시민 중심의 소규모 태양광 사업을 지원한다.
* 계획입지 제도 도입을 통해 난개발을 방지하고, 관계 부처 및 공공기관 협업을 통해 사업 발굴을 확대한다.
* 구체적인 재생에너지 확대 방안은 '재생에너지 3020 이행계획'에 반영될 예정이다.

셋째, 지역·산업 보완 대책이다.

* 에너지 전환으로 영향을 받는 지역과 산업의 연착륙을 위한 보완 대책을 강구한다.
* 고리 1호기 영구정지(2017년 6월)를 계기로 원전 해체 기술 개발을 추진하고, 동남권 원전해체연구소 설립 방안을 위한 용역을 추진한다.
* 사우디, 체코, 영국 등에 대한 정상회담, 장관급 양자회담 등을 통해 원전 수출을 적극 지원한다.
* 신재생 이익 공유, 온배수 활용 사업 등 주민·지자체 참여형 소득 창출 사업을 추진하고, 세부 시행 방안 마련을 위한 정책연구용역을 진행한다.
* 원전 산업 중소·중견기업의 판로 전환 등을 지원하기 위해 산업계와 함께 에너지 전환에 따른 보완 대책을 수립한다.
* 한국수력원자력은 원전 안전 운영과 해체 산업 중심으로 사업 구조를 개편하고, 신규 사업 발굴을 추진하는 방향으로 검토하며, 원전 산업계의 의견을 적극 수렴한다.

'에너지 전환 로드맵'의 주요 내용 중 '원전의 단계적 감축'은 제8차 전력수급기본계획(~2031년)을 통해 구체화되었고, 제3차 에너지기본계획(~2038년)에 반영될 예정이다. '재생에너지 확대' 추진 방안은 2017년 10월 20일 산업통상자원부가 발표한 '재생에너지 3020 이행계획'으로 구체화되었다.

6.3. 에너지 정책

2017년 10월 24일, 대한민국 정부는 국무회의에서 『신고리 5·6호기 공론화 후속조치 및 에너지전환 로드맵』을 발표했다. 이 로드맵은 에너지 정책의 주요 방향을 제시하며, 크게 세 가지 핵심 내용을 담고 있다.

첫째, 원자력 발전의 단계적 감축이다. 정부는 공론화 결과에 따라 신고리 5·6호기 건설은 재개하지만, 신규 원전 건설 계획은 백지화하기로 했다. 또한, 노후 원전의 수명 연장을 금지하고, 월성 1호기는 조기에 폐쇄하기로 결정했다. 이에 따라 원전은 2017년 24기에서 2022년 28기, 2031년 18기, 2038년 14기로 점차 줄어들게 된다. 이러한 원전 감축 방안은 제8차 전력수급기본계획(2031년까지)과 제3차 에너지기본계획(2038년까지)에 반영될 예정이다. 정부는 원전 감축 과정에서 발생하는 비용을 보전하기 위해 기금 등 여유 재원을 활용하고, 필요시 법적 근거를 마련할 계획이다.

둘째, 재생에너지 발전 확대이다. 정부는 2030년까지 재생에너지 발전량 비중을 20%로 확대하여 원전 축소로 인한 발전량 감소를 보완할 계획이다. 이를 위해 폐기물·바이오 중심의 재생에너지를 태양광·풍력 중심으로 전환하고, 협동조합·시민 중심의 소규모 태양광 사업을 지원하며, 계획입지 제도를 도입하여 난개발을 방지할 예정이다. 또한, 관계 부처 및 공공기관과의 협력을 통해 재생에너지 사업을 확대할 계획이다. 이러한 재생에너지 확대 방안은 '재생에너지 3020 이행계획'에 구체적으로 반영될 예정이다.

셋째, 지역·산업 보완 대책 마련이다. 정부는 에너지 전환으로 인해 영향을 받는 지역과 산업의 연착륙을 위한 보완 대책을 마련할 계획이다. 고리 1호기 영구정지(2017년 6월)를 계기로 원전 해체 기술 개발을 추진하고, 동남권 원전해체연구소 설립을 위한 용역을 추진할 예정이다. 또한, 사우디, 체코, 영국 등과의 정상회담, 장관급 양자회담 등을 통해 원전 수출을 적극 지원하고, 신재생에너지 이익공유, 온배수 활용 사업 등 주민·지자체 참여형 사업을 추진할 계획이다. 원전 산업 중소·중견기업의 판로 전환을 지원하고, 한국수력원자력은 원전 안전 운영과 해체 산업 중심으로 사업 구조를 개편할 예정이다.

「에너지 전환 로드맵」의 주요 내용 중 원전 단계적 감축은 제8차 전력수급기본계획과 제3차 에너지기본계획에 반영되었다. 제8차 전력수급기본계획의 주요 내용은 다음과 같다.

* 2030년 목표 수요: 100.5GW
* 발전설비 용량: 122.6GW (적정 설비예비율 22% 포함)
* 원자력 발전: 월성 1호기 공급 제외(2018년), 노후 원전 10기 중단(2023~2030년), 신규 원전 6기 백지화, 신고리 6호기 준공
* 석탄 발전: 노후 7기 폐지(2017~2022년), 신규 석탄 7기 건설, 당진에코 1·2호기, 태안 1·2호기, 삼천포 3·4호기 LNG 연료 전환(2023~2030년)
* 신재생에너지: 재생에너지 3020 계획에 따라 태양광 및 풍력 중심으로 58.5GW 확충 (태양광 33.5GW, 풍력 17.7GW, 2030년 신재생 전체의 88%)
* LNG 발전: 제주도 전력 수급 대응 0.125GW 추가(2020년 6월), 석탄발전설비 6기 LNG 전환 등 2017년 37.4GW에서 2030년 44.3GW로 증설
* 기타: 제7차 전력수급계획의 유류발전소 2.8GW 증설 계획 폐지

에너지기본계획은 에너지 관련 최상위 계획으로, 다른 에너지 관련 계획에 원칙과 방향을 제시한다. 저탄소녹색성장기본법 제41조에 따라 에너지기본계획에는 다음 사항이 포함되어야 한다.

* 국내외 에너지 수급 추이 및 전망
* 에너지 안정적 확보, 도입·공급 및 관리 대책
* 에너지 수요 목표, 에너지원 구성, 절약 및 에너지 이용 효율 향상
* 신재생에너지 등 환경친화적 에너지 공급·사용 대책
* 에너지 안전 관리 대책
* 기술 개발, 전문 인력 양성, 국제 협력, 자원 개발, 에너지 복지 등

「에너지 전환 로드맵」의 주요 내용 중 재생에너지 확대 방안은 2017년 10월 20일 산업통상자원부가 발표한 「재생에너지 3020 이행계획」으로 구체화되었다. 이 계획은 2030년까지 재생에너지 발전량 비중을 20%로 확대하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 2030년까지 재생에너지 설비 용량을 63.8GW로 늘리고, 태양광, 풍력 등 청정에너지가 신규 설비 용량의 95% 이상을 차지하도록 할 계획이다. 세부 과제로는 도시형·농가 태양광 확대, 협동조합 및 사회적기업 확대, 공공 및 민간 주도 대규모 프로젝트 개발, 한국형 FIT 도입, 전력 거래 제도 개선, 규제 완화 등이 있다.

제3차 에너지기본계획에서는 신재생에너지 비중을 2040년까지 30~35%로 확대하고, 원자력발전과 석탄발전은 단계적으로 감축하는 방침을 정했다.

제2차 에너지기본계획과 제3차 에너지기본계획 비교 (산업통상자원부)

7. 국제적 동향

유럽연합(EU)은 2050년까지 탄소 중립을 달성하는 것을 목표로 '유럽 그린 딜' 정책을 추진하고 있다. 독일은 '에너지 전환(Energiewende)' 정책을 통해 재생 에너지 확대에 힘쓰고 있다. 영국은 2050년 탄소 중립 목표를 달성하기 위해 해상 풍력 발전과 원자력 발전에 집중하고 있다.

중국, 인도, 베트남 등 아시아 국가들도 재생 에너지 확대 정책을 추진하고 있다. 인도는 파리 기후협약에 따라 총 에너지 소비량의 50%를 재생에너지원으로 전환한다는 목표를 설정했다. 2022년 기준, 인도 중앙전력청은 목표 달성을 향해 순조롭게 나아가고 있으며, 태양광, 풍력, 수력, 원자력 발전소와 같은 청정 에너지원에서 160GW의 전력을 생산하고 있는데, 이는 총 발전 용량의 40%에 해당한다. 인도는 미국과 중국에 이어 어니스트앤영의 재생에너지 국가 매력도 지수에서 3위를 차지했다.

베트남은 2017년 거의 0에서 2022년 약 20GW를 달성하며 동남아시아에서 태양광 및 풍력 발전 도입을 선도하고 있다. 베트남에서는 지역 환경 질 개선에 대한 대중의 요구와 정부의 녹색 경제 촉진 목표가 주요 동력으로 작용하고 있다.