국제 에너지기구, 세계 에너지 시장 전망 (1) "태양광, 역사상 가장 저렴한 전기"

문광주 기자 / 기사승인 : 2021-01-02 20:31:49
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- 태양에너지 예측보다 20-50% 더 저렴하다.
- 천연가스 수요 2020년까지 30% 증가할 것.
- 태양에너지 자본비용, 유럽과 미국 2.6~5.0%, 중국 4.4~5.5%, 인도 8.8~10.0%로 훨씬 낮다.

국제 에너지 기구 연례 보고서 (1)


IEA(국제 에너지 기구)는 2020년 10월 13일 세계 에너지 전망(World Energy Outlook 2020)을 내 놓았다. IEA가 발표한 462쪽 짜리 전망은 코로나바이러스의 매우 격동적인 영향과 앞으로 2년 동안 전 세계 에너지 사용의 매우 불확실한 미래에 대해서도 설명했다.

IEA의 연례 세계 에너지전망(WEO)은 매년 가을에 발표되며 세계 에너지 시스템에 대한 가장 상세하고 면밀한 분석을 포함하고 있다. 수백 개의 조밀하게 압축된 페이지가 수천 개의 데이터 포인트와 IEA의 세계 에너지 모델을 사용한다. 

▲ 국제 에너지 기구 "태양에너지는 현재 가장 저렴한 전기다"고 분석 보고서를 냈다.

전망에는 세계 경제의 미래 경로에 영향을 미칠 많은 결정에 대한 불확실성과 향후 중요한 10년 동안 코로나바이러스 위기에서 벗어나는 경로에 대한 불확실성을 반영하기 위해 여러 가지 시나리오가 포함됐다. WEO는 정책 입안자들이 보다 지속가능한 경로로 전환하려는 경우에 계획을 어떻게 변경해야 하는지 보여줌으로써 이를 알리는 것이 목표다.

자료는 2040년까지 4가지 ‘경로’를 제시하며, 모두 재생 에너지가 크게 증가할 것으로 예상했다.
IEA의 주요 시나리오는 2018년에 예상했던 것보다 2040년까지 43% 더 많은 태양광 에너지공급을 예측했다. 이는 부분적으로 태양광 발전이 생각보다 20-50% 저렴하다는 새로운 세부 분석을 토대로 한 것이다.
▲ IEA의 주요 시나리오는 2018년에 예상했던 것보다 2040년까지 43% 더 많은 태양광 에너지공급을 예측했다.


IEA는 재생 에너지의 급격한 증가와 석탄의 ‘구조적 쇠퇴에도 불구하고 더 강력한 기후 행동이 없다면 전 세계 석유 사용의 정점을 선언하기에는 너무 이르다고 말한다.

마찬가지로 지구 온난화에 대한 정책 대응이 강화되지 않는 한 가스 수요는 2040년까지 30% 증가 할 수 있다고 전망했다.

이는 전 세계 CO2 배출량이 효과적으로 정점에 도달했지만 기후 안정화에 필요한 “즉각적인 정점 및 감소와는 거리가 멀다”는 것을 의미한다. IEA는 순제로배출(net-zero emissions)을 달성하려면 전력 부문뿐만 아니라 세계 경제의 모든 부분에서 전례 없는 노력이 필요하다고 강조했다.

IEA는 처음으로 2050년까지 전 세계 순제로 CO2 배출량에 도달하는 1.5C(도) 경로의 세부 모델링을 포함했다. ‘주 3일’ 재택근무와 같은 개인행동 변화가 이러한 새로운 "2050년까지 순제로배출량(NZE2050)”에 필수역할을 할 것이라고 말한다.

미래 시나리오


2020년도 보고서는 '현재 정책 시나리오(CPS, Current policies scenario)'를 생략했다. 

이것은 이미 적용된 정책에 새로운 정책이 추가되지 않는 미래를 설명하는 것이다.

오늘날 상황에서 널리 퍼져있는 이러한 '정상적인 비즈니스'접근 방식을 상상하기 어렵기 때문이다.


이러한 상황이라는 것은 코로나 바이러스 대유행의 전례없는 도래이며, 그 깊이와 기간에 대해 매우 불확실하다. 이 위기는 화석 연료가 가장 큰 타격을 입으면서 2020년 전 세계 에너지 수요의 급격한 감소를 가져올 것으로 예상됐다.

주요 WEO 경로는 다시 "명시된 정책 시나리오(STEPS,stated policies scenario)다. 

이것은 현재의 정책 기준을 넘어서는 정부 공약의 영향을 보여준다. IEA는 정부가 목표를 확실하게 준수하고 있는지 자체적으로 평가한다.

보고서는 다음과 같이 설명했다.

“Steps는 에너지 부문의 여러 부분에서 시행되거나 발표된 정책을 자세하고 냉정하게 살펴볼 수 있도록 설계되었다. 장기 에너지 및 기후 목표는 특정 정책 및 조치에 의해 뒷받침되는 범위까지만 고려했다. 그렇게함으로써 오늘날의 정책 입안자들의 계획을 반영하고 미래에 이러한 계획이 어떻게 바뀔지에 대한 두 번째 추측없이 그 결과를 보여준다.”

그런 다음 전망은 보다 지속 가능한 경로를 계획하기 위해 계획을 변경해야하는 방법을 보여준다. “지속 가능한 개발 시나리오(SDS,sustainable development scenario)는 2C 이하로 온난화를 유지하고 1.5C로 제한하려는 노력을 추구”한다는 파리 목표와 완전히 일치한다고 말했다. (이 해석은 논쟁의 여지가 있다.)

SDS는 CO2 배출량이 2070 년까지 순 제로에 도달하고 온난화를 1.65C까지 유지할 ​​수있는 50%의 기회를 제공하며 만일 음(negative) 배출량이 대규모로 사용될 경우 1.5C 미만으로 유지 될 가능성이 있다.

IEA는 올해 처음으로 WEO에서 ‘2050년까지 순 제로 배출량(NZE2050)’에 대한 세부 모델링을 했다. 이것은 CO2 배출량이 2030년까지 2010년 수준보다 45% 아래로 떨어지고 2050년까지 순제로 가는 길에 1.5C 한도를 충족할 확률이 50%인 상황을 보여준다.

올해 전망의 마지막 경로는 ‘지연된 복구 시나리오(DRS)’로, 코로나바이러스 전염병이 지속되고 글로벌 경제가 회복하는 데 더 오래 걸리고 GDP 및 에너지 수요 증가의 증가와 함께 발생할 수 있는 상황을 보여준다.

아래 차트는 오늘날 수요(왼쪽)와 비교해 10년에서 2030년(오른쪽 열)에 걸쳐 이러한 각 경로에서 서로 다른 에너지원의 사용이 어떻게 변화하는지 보여준다. 

▲ 왼쪽 : 2019년 연료별 전 세계 1차 에너지 수요, 백만 톤의 석유 환산 량 (Mtoe).

오른쪽 : 전망의 네 가지 경로에서 2030년까지 수요 변화. 출처 : IEA World Energy Outlook 2020.


특히 재생 가능 에너지(연녹색)는 모든 시나리오에서 수요 증가의 대부분을 차지한다.
대조적으로, 화석 연료는 위의 차트에서 왼쪽에서 오른쪽으로 글로벌 기후 정책의 야망이 증가함에 따라 점차적으로 약한 성장이 감소가 커지는 것으로 바뀌는 것을 볼 수 있다.

흥미롭게도, IEA가 파리의 ‘well-below 2C’ 목표에 부합하는 경로인 SDS를 더욱 두드러지게하고 있다는 신호가 있다. WEO 2020에서는 이전 버전에 비해 더 자주, 보고서의 초기에, 페이지를 통해 더 일관되게 표시된다.

태양광 부상

이 표는 IEA가 작년 전망에서 추정한 것보다 오늘날 태양광 전력이 20-50% 정도 저렴하다는 것을 보여주며 범위는 지역에 따라 다르다. 육상 및 해상 풍력의 예상 비용도 비슷하게 크게 감소한다.

이러한 변화는 WEO 팀이 새로운 발전 용량을 구축하려는 개발자의 평균 ‘자본 비용’을 살펴 보는 새로운 분석의 결과다. 이전에 IEA는 각 국가의 개발 단계에 따라 모든 기술에 대해 7-8% 범위를 가정했다.

이제 IEA는 국제적으로 증거를 검토한 결과 태양에너지의 경우 자본 비용이 유럽과 미국의 경우 2.6~5.0%, 중국의 경우 4.4~5.5%, 인도의 경우 8.8~10.0%로 훨씬 낮다는 사실을 발견했다. 재생 가능 투자의 위험을 줄이기 위해 고안된 정책의 결과다.

IEA는 가장 좋은 위치에서 가장 유리한 정책 지원과 재정을 이용할 수 있는 곳에서 태양광이 현재 MWh(메가 와트시) 당 20달러 이하의 전력을 생산할 수 있다고 말한다.

"고품질 자원을 활용하는 저비용 자금 조달 프로젝트의 경우 태양 광 PV는 이제 역사상 가장 저렴한 전기 공급원이다."

IEA는 새로운 유틸리티 규모의 태양광 프로젝트가 현재 유럽과 미국에서 $ 30-60/MWh, 중국과 인도에서는 $ 20-40/MWh의 비용이 들며 보장된 가격과 같은 ‘수익 지원 메커니즘’이있는 곳이라고 말한다.

이러한 비용은 “신규 석탄 화력 발전소의 LCOE (균등화 비용) 범위보다 완전히 낮으며” 중국과 인도의 기존 석탄 발전소 운영 비용과 동일한 범위에 있다고 IEA는 말한다.
이것은 아래 차트에 나와 있다. 
▲ 가스 및 석탄 전력의 LCOE 범위와 관련해 수익 지원이 있는 유틸리티 규모의 태양으로부터 추정된 평준화 전기 비용(LCOE). 출처 : IEA World Energy Outlook 2020.

육상 및 해상 풍력 또한 이제 저비용 금융에 접근할 수 있다고 가정한다.
이는 자본 비용이 신재생에너지 개발 비용의 최대 절반까지 기여하기 때문에 최신 WEO에서 이러한 기술에 대한 훨씬 낮은 비용 추정을 설명한다.

지난 한 해 동안의 정부 정책의 변화와 함께 이러한 낮은 비용은 IEA가 향후 20년 동안 재생 에너지에 대한 전망을 다시 높였다는 것을 의미한다.

이는 아래 차트에 나와 있으며, 2040년에 비 수력 재생 에너지에서 발생하는 발전량은 현재 2,873TWh에서 증가한 12,872TWh (테라 와트시)에 도달하는 것으로 보인다.
이는 작년 예상보다 약 8% 높고 2018년 전망보다 22% 높았다. 
▲ 연료, 테라와트(Terawatt) 시간에 의한 글로벌 발전. WEO 2020의 과거 데이터와 STEPS는 실선으로 표시되고 WEO 2019는 점선으로, WEO 2018은 점선으로 표시된다. 출처 : IEA World Energy Outlook 2020 및 이전 버전의 Carbon Brief 분석. Highcharts를 사용한 Carbon Brief의 차트.

 


태양광이 가장 큰 이유이며, 2040년 생산량은 2018년 WEO에 비해 43% 증가했다.
대조적으로, 이 차트는 2040년 생산량이 작년에 생각했던 것보다 약 14% 감소하면서 석탄으로부터의 전력 생산이 이전에 예상했던 것보다 '구조적으로' 얼마나 낮아졌는지 보여준다. IEA는 코로나바이러스 전염병으로 인해 2020년에 예상되는 8% 하락에서 연료가 회복되지 않는다고 말했다.

특히, 2040년 가스 발생 수준은 올해의 STEPS에서도 6% 낮아졌으며 이는 부분적으로는 전염병과 그로 인한 경제 및 에너지 수요 증가에 대한 지속적인 영향의 결과다.

전반적으로 '새로운 왕' 태양광이 이끄는 재생 에너지는 STEPS에서 새로운 전력 수요의 대부분을 충족하며 2030년까지 증가하는 비율의 80%를 차지한다.

이는 그들이 2025년까지 세계 최대의 전력원으로서 석탄을 추월하여 불과 1년 전에 기관이 제시한 '가속 사례'를 능가한다는 것을 의미한다.

가변 재생 가능 자원의 증가는 전력망 유연성에 대한 필요성이 증가하고 있음을 의미한다고 IEA는 지적했다. 

“견고한 전기 네트워크, 수요에 마춰 공급조절이 가능한 발전소, 저장 기술 및 수요 대응 조치는 모두 이를 충족하는 데 중요한 역할을 한다."  (계속)

(출처: Carbon Brief / Energy 13 Oct. 2020)

[더사이언스플러스=문광주 기자] "Green Soul keeps beautiful planet"

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