참세상

2024년 5월, 청정 에너지 싱크탱크인 엠버(Ember)는 전 세계 전력 생산에 대한 검토를 통해 매우 중요한 역사적 전환점을 발표했다.

전 세계적으로 구축되고 있는 새로운 에너지 시스템의 핵심은 바로 전기화다. 전력 생산은 우리가 탈탄소화 방법을 알고 있는 하나의 과정이다. 공동의 행동을 통해 2030년대에는 OECD 국가, 2045년에는 전 세계가 전력 발전에서 망 중립성을 달성할 수 있다. 또한, 엠버(Ember)가 지적한 것처럼 전기화는 "현재 자동차 및 버스 엔진, 보일러, 용광로 및 기타 애플리케이션에서 발생하는 화석 연료 연소"를 대체할 것이다.

친환경 전력화는 미래의 핵심이다. 엠버(Ember)의 보고서에 따르면 2023년에는 신규 전력 수요의 거의 전부가 재생에너지, 특히 태양광 발전의 성장으로 충당될 것으로 예상된다. 전 세계적으로 전력 수요는 증가했지만 화석 연료 발전은 거의 증가하지 않았다. 태양광과 풍력 발전의 성장만으로도 신규 전력 수요의 82%를 충당할 수 있었다.

이는 부유한 국가에서는 새로운 일이 아니다. OECD 국가에서는 전력 수요 증가율이 높지 않거나 심지어 마이너스를 기록하고 있으며, 재생에너지 투자는 20년 동안 지속되고 있다. 문제는 이제 전 세계적으로 전력 수요 증가가 멈추지 않는 상황에서 이러한 현상이 일어나고 있다는 것이다.

2024년에는 이러한 추세가 더욱 뚜렷해질 것으로 예상된다. 올해 처음으로 전 세계 전력 수요는 크게 증가하는 반면, 화석 연료 발전량은 감소할 것으로 예상된다.

2024년 수요 증가율은 2023년(+968 TWh)보다 높을 것으로 예상되지만, 청정 발전 증가율은 더 클 것으로 예상되어(+1300 TWh) 전 세계 화석 발전량은 2% 감소(-333 TWh)할 것으로 전망된다.

엠버에 따르면 수력 발전이 가뭄의 영향을 크게 받지 않았다면 이미 2023년에 전환점에 도달했을 것이다. 저수지의 수위 저하로 인해 청정 발전 용량이 급감하면서 여러 국가가 석탄 화력 발전에 더 많이 의존하게 되었다.

엠버 보고서는 데이터 수집의 승리라고 할 수 있다. 이 보고서는 놀라울 정도로 포괄적이고 최신이며 설치된 용량보다는 발전량을 다루고 있다.

엠버의 다섯 번째 연례 글로벌 전기 리뷰는 보고된 데이터를 바탕으로 2023년 전 세계 전력 생산량의 변화에 대한 최초의 종합적인 개요를 제공한다. 이 보고서는 그 기저에 깔린 트렌드와 가까운 미래에 에너지원 및 전력 부문 배출에 미칠 수 있는 영향을 제시한다. 또한 이 보고서와 함께 2023년 전 세계 전력 생산량에 대한 최초의 포괄적인 무료 데이터 세트도 공개한다. 이 보고서는 전 세계 전력 수요의 92%를 차지하는 80개국의 최신 2023년 데이터를 포함해 215개국의 전력 데이터를 분석한다. 이 분석에는 아프리카, 아시아, EU, G7 등 13개 지리적 및 경제적 그룹에 대한 데이터도 포함되어 있다.

이 영웅적인 데이터 스트림의 콜라주를 통해 전 세계 에너지 전환의 불균등하고 복합적인 발전 양상을 파악할 수 있다. 엠버는 다음과 같이 보고한다.

이미 태양광과 풍력을 중심으로 한 청정 발전의 도입은 지난 10년 동안 화석 연료의 성장을 거의 3분의 2까지 늦추는 데 도움이 되었다. 그 결과, 전 세계 경제의 절반은 이미 화석 연료로 인한 전력 생산의 정점을 지나 최소 5년이 지났다. OECD 국가들이 이러한 변화를 선도하고 있으며, 전력 부문 배출량은 2007년에 정점을 찍고 그 이후 28% 감소했다.

그러나 엠버 보고서의 실제 행동은 OECD 국가가 아니다. 실제로 에너지 전환의 전체 역학을 지배하는 한 국가가 있는데도 '글로벌'에 대해 이야기하는 것은 모호한 측면이 있다: 바로 중국이다.

엠버의 데이터에서 알 수 있듯이: "중국은 여전히 전 세계 전력 수요 증가의 주요 동력이었다. 중국의 빠른 성장(+606TWh, +6.9%)은 전 세계 순 증가율보다 21(TWh) 낮은 수치에 불과했다. 인도의 성장(+99TWh, +5.4%)이 두 번째로 큰 기여를 했다."

2010년대까지 중국은 석탄 화력 발전소를 통해 새로운 전력 수요를 충당했다. 선진국의 에너지 전환은 이를 상쇄하기에 충분하지 않았다. 물론 서구의 재생 에너지 전환도 고통스러울 정도로 느렸다. 하지만 미국과 유럽연합이 더 과감한 조치를 취했더라도 중국의 성장은 너무 크고 너무 더럽기만 했다. 지금 우리가 화석 발전과 청정 발전 사이의 균형에서 전환점을 맞이하고 있는 것은 중국의 재생 에너지 투자 급증이라는 전환점이 있었기 때문이다.

2023년 중국에서만 풍력 및 태양광 분야에서 전 세계적으로 새로 추가되는 발전소의 절반 이상을 차지했다.

그리고 이것은 몇 년 전으로 거슬러 올라가는 패턴이다. 엠버의 보고서에 따르면 중국의 에너지 역학은 모든 글로벌 트렌드를 지배하고 있다.

2015년 이후 중국의 석탄 발전량 증가(+1,670TWh)는 같은 기간 미국 및 기타 국가에서 석탄 발전량이 크게 감소함에 따라 전 세계 전체 증가율보다 더 높았다.

사실상 1990년부터 2020년까지 30년 동안 중국은 전 세계 에너지 성장을 완전히 지배할 정도로 한 나라에서 지구 규모의 산업 혁명을 일으켰다.

이제 2015년부터는 다른 나라에서는 볼 수 없는 가장 거대한 친환경 에너지 추진에 착수했다.

또한 중국은 2015년부터 2023년까지 전 세계 풍력 발전량 증가의 거의 절반(47%, 700TWh)을, 태양광 발전량 증가의 40%(545TWh)를 차지했다.

이것이 내가 한동안 추진해 온 글로벌 에너지 전환에 대한 4사분면 관점의 이면에 있는 수치다:

이 차트의 네 개의 상자는 서로 다른 에너지 전환을 설명하지만 양적인 측면에서 보면 매우 불균등하다. 인도와 신흥국의 전력 수요 증가(오른쪽 아래)는 선진국(왼쪽 위)의 점진적인 감소로 상쇄되고 있다. 아프리카의 인구학적 발전(왼쪽 아래)은 극적이지만 전 세계 CO2 균형에 즉각적인 영향을 거의 미치지 않는다. 결과적으로 전체 '글로벌' 드라마가 실제로는 중국에서 펼쳐지고 있는 셈이다.

그리고 엠버가 지적한 것처럼 친환경 전기화의 드라마는 이제 막 시작되었다. 기존 용도의 더러운 전력 생산을 태양열과 풍력으로 대체하는 것은 별개의 문제다. 데이터 처리, 운송, 가정 및 산업 분야의 새로운 전력 수요를 충족하기 위해 전체 전력 시스템을 구축하는 것은 또 다른 문제다.

전기 자동차 등 새로운 유형의 전력 소비로 인한 새로운 전력 수요의 비중으로 이러한 전환의 규모를 측정할 수 있다. 다시 한 번 강조하지만, 엠버의 데이터는 중국이 다른 국가들보다 훨씬 앞서 있다는 것을 의심할 여지가 없다.

중국은 난방과 운송에 전기를 공급하고 전해조 용량을 구축하는 데 있어 앞서 나가고 있다. 2023년 중국의 충전 및 배터리 교환 서비스 산업의 전력 수요는 78% 증가했으며, 전 세계 전력 수요의 3.5배에 달하는 약 56TWh를 추가했다.

그렇다. 맞다. 전력 소비량으로 측정한 중국의 도로 운송 전기화는 전 세계 전체보다 3.5배 더 크다. 이것이 바로 서방이 그토록 걱정하는 전기차 혁명이다.

중국이 전기 경차 판매의 60%를 차지하지만, 이 부문은 전체 수요 증가량 56TWh 중 약 18TWh에 불과하며 나머지는 전기 밴, 트럭, 버스 및 이륜차에서 발생하며 중국이 전 세계적으로 지배하고 있다. 또한 중국은 다른 어떤 국가보다 연간 설치 대수가 많은 세계 최대의 히트 펌프 시장이다. 화학 및 석유화학 기업의 실물 플랜트에서 주로 사용되는 전해조도 중국에서 다른 국가보다 빠르게 성장하고 있다. 그 결과 2023년에는 중국이 전 세계 전해조 용량의 50%를 차지할 것으로 예상된다.

하지만 엠버가 언급했듯이 전기를 새로운 용도에 적용하는 이 과정은 이제 시작에 불과하다.

중국에서도 전기화는 아직 초기 단계에 머물러 있다. 2023년 중국 전력 수요 증가량의 5분의 1(606TWh 중 124TWh)만이 세 가지 전기화 기술에 의한 것이지만, 시간이 지나면 이 비중은 늘어날 것이다. 이러한 기술은 2022년의 1.1%에서 2023년 중국의 전력 수요에 1.4%를 추가할 것으로 예상된다. 한편, 나머지 국가에서는 전기화가 2022년 전력 수요에 0.25%, 2023년 0.28%를 추가할 것으로 예상된다. 중국이 주요 전기화 기술의 도입을 더욱 가속화하고 세계가 이를 따라잡는다면 전기화의 기여도는 더욱 확대될 것이다.

2023년 유엔기후변화협약 당사국총회(COP28)에서 전 세계 많은 국가들은 2030년까지 전 세계 재생에너지 발전 용량을 3배로 늘리기로 약속했다. 이는 2030년까지 전력 부문의 탄소 배출량을 거의 절반으로 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 석탄 화력 발전이 우선적으로 대체될 것이다. 또한, 전력 수요가 32% 증가함에 따라 교통, 가정 및 산업 난방의 전기화를 대체하기에 충분한 새로운 전력을 공급할 수 있을 것이다.

중국의 재생 에너지, 특히 태양광 발전이 급증하면서 이러한 목표를 처음으로 달성할 수 있는 궤도에 올라섰다. 엠버의 보도에 따르면 전 세계 전문가들을 놀라게 하고 있다:

국제에너지기구는 매년 예측을 업그레이드해 왔는데, 2021년부터 2022년, 2023년까지의 가속화 사례 시나리오에서는 2023년 연간 추가 발전량이 각각 218GW, 257GW, 406GW가 될 것으로 예측했다. 최근 중국의 업데이트에 따르면 2023년의 실제 추가 발전량은 444GW다. 2023년의 추가 규모를 맥락에 맞게 설명하자면, 2022년까지만 해도 연간 태양광 발전 용량 추가가 연간 200GW를 돌파하지 못했는데, 그 자체가 기록적인 해였다.

이전의 모든 재생에너지 도입 경험을 산산조각 낸 중국의 태양광 발전은 이제 친환경 전력으로 순배출 제로를 달성할 수 있는 가시권에 들어섰다.

2023년 중국에서 생산된 태양광의 양은 전 세계 수요를 앞질렀고, 모듈 현물 가격은 하반기에 50% 이상 하락하여 국내 설치량이 점점 더 늘어났다. 현재 태양광 모듈 가격은 라이트의 기술 학습 곡선 법칙에 따라 예상했던 것보다 훨씬 낮은 수준이다. 중국의 국가 대출이 주거 부문에서 제조업으로 점점 더 많이 전환되면서 중국은 현재 전 세계 태양광 모듈 생산량의 80~85%를 차지하고 있다.

우리는 지금 역사상 가장 빠른 속도로 중요한 에너지 기술이 도입되는 것을 목격하고 있다.

서구 정치인들의 반응은? 보호주의다. 물론 여기에는 복잡한 동기가 있다. 그들은 에너지 전환을 지속하기 위해 연합을 구축해야 한다. 그들은 중국의 중국 공산당 정권에 대해 걱정하고 있다. 그들은 수입 에너지원에 대한 극단적인 의존에서 벗어나기를 원한다(물론 재생에너지 분야에서는 수입하는 것은 에너지가 아니라 자본 설비다). 하지만 더 근본적인 질문은 바로 이것이다. 서구의 정부와 사회는 에너지 전환이 그들의 드라마가 아니고 성공 스토리가 아니라면 에너지 전환을 우선시할 의향이 있을까? 아니면 태양광 패널과 전기 자동차가 중국산이라면 다른 이해관계가 우선시될까?

유럽의 경우 국내산과 중국산 에너지 전환 솔루션 간의 균형을 바탕으로 타협점을 찾을 수 있다. 마틴 샌드부가 언급했듯이 적어도 그랜드 바겐의 가능성은 있다. 미국의 경우 에너지 전환은 후순위의 문제이며 지정학적 대립과 국내 연합을 형성하기 위한 투쟁이 우선이라는 것이 점점 더 분명해 보인다. 우울한 상황이다. 그리고 그것은 중요하다. 하지만 엠버의 데이터에서 알 수 있듯이 이것이 결정적인 장애물과는 거리가 멀다. 글로벌 에너지 전환은 어쨌든 계속될 것이다.

[원문] https://adamtooze.substack.com/p/chartbook-284-the-beginning-of-a

[번역] 신현원