오늘날 세계는 거대한 힘의 이동 한가운데에 서 있다. 천연가스에서 재생에너지까지 점점 더 다양하고 광범위한 자원에서 생산되면서, 전기의 힘이 새로운 형태로 변화하고 있는 것이다.
스위스 다보스에서 열린 세계경제포럼(WEF)에서 최근 발표된 새 보고서 <전기의 미래(Future of Electricity)>(링크)에서는 에너지 정책과 관련된 새로운 내용이 포함되었다. 탄소 배출의 추가적인 감축, 천연 가스 등의 재생·청정 연료를 사용하여 지속 가능한 전력을 생산한다는 목표를 달성하기 위해, 경제협력개발기구(OECD) 회원국에서 향후 25년간 7조 6천억 달러 이상의 투자가 필요하다는 것이다. 이 포럼에서는 에너지 지원 및 에너지 기술 커뮤니티(WEF Energy Utilities & Energy Technology community)의 공동 의장을 맡고 있는 스티브 볼츠(Steve Bolze) GE 파워앤워터 사장의 발표도 있었다.
루마니아 갈라츠에 위치한 GDF 수에즈 에너지 단지에서 GE 풍력 터빈이 가동을 시작하고 있다. 이미지 크레딧: @seenewphoto
회원국들은 또한 전력망 강화와 안정화를 위해 현대화·확장·분산화에 상당히 투자를 해야 할 것으로 보인다. “전력 분야는 지금 갈림길에 서 있습니다.” 배인 앤 컴퍼니(Bain & Company)의 파트너이자 보고서 <전기의 미래> 공동 저자인 줄리안 크리츨로우(Julian Critchlow)는 이렇게 말한다. “우리는 이제 에너지 정책 목표를 달성하기 위해 전례 없는 투자를 해야 하는 지점에까지 도달했습니다. 하지만 수익은 감소하고 리스크는 증가하면서, 추가적인 투자에 대한 의문이 제기되고 있습니다.”
지난 10년간 재생 에너지 생산 비용이 대략 70퍼센트 가량 감소하면서, 재생 에너지 용량이 10배나 증가하였다. 수력 발전을 포함한 재생 에너지는 이제 전 세계 전력 생산에서 약 1/5가량을 차지하며, 2018년까지 1/4 수준으로 증가할 전망이다. 재생 에너지 자원이 점점 더 다양화되면서, 전력 생산자들은 가장 효율적인 재사용 에너지와 기존 발전 방식의 투자 조합을 찾아내야 하는 상황에 이르렀다.
현재 GE는 세계에서 가장 강력한 가스터빈(링크)을 시험하고 있다. 이미지 크레딧: GE Power & Water
<전기의 미래> 보고서에서는, 더 안정적이고 지속 가능한 전력 분야를 건설할 수 있는 투자자를 꾸준히 유치하기 위해 정책 입안자-규제 당국-사업자의 통합된 노력이 필요하다고 말한다. “전세계 전력업계에서 저탄소 환경으로 전환하기 위해 유례없이 노력하고 있습니다. 이런 변화는 지속 가능성, 에너지 안보, 경쟁력 사이에서 균형을 찾으려는 국가들에게 큰 도전이 되고 있습니다.” 스티브 볼츠의 설명이다. “그러나 이는 동시에, 더 지속 가능한 경제 성장과 더 높은 생활 수준을 영위할 수 있게 도와주는 혁신적인 기술에 투자할 수 있는 엄청난 기회가 되기도 합니다” (볼츠의 의견을 더 읽고 싶다면 여기로)
예를 들어 유럽의 발전소라 불리는 독일의 경우, 향후 10년에 걸쳐 ‘원자력 발전을 중단해나갈 것이라고 발표했다. 이 영향으로 전체 전력 생산량의 약 20%가 줄어들 것으로 예상되는데, 부족한 전력량은 에네르기벤데(Energiewende) 즉 에너지 전환이라 불리는 과정을 통해 천연가스와 재생자원을 통해 만든 전기로 보완할 계획이다.
하지만 이런 전환은 결코 쉽지 않다. 원자력 발전소는 전력망에 필수적인 “기저 부하 전력(base load power)”을 제공한다. 이는 국가가 운영되기 위해 필수적으로 유지되어야 할 최소한의 전력량을 의미한다. 변덕스러운 날씨에 따라 들쭉날쭉한 풍력이나 태양광 발전의 상황으로 인해, 반드시 항상 안정적으로 유지되어야 할 기저 부하 전력이 불안정해질 수도 있다.
풍력이나 태양광 발전처럼 불안정한 재생 에너지 기술이 중요한 전력 생산 자원이 되어가면서, 안정적이고 신속한 전력 공급을 장려하는 시장 체계가 중요해졌다. 이런 문제를 해결하기 위해서는 고정용량 요금제나 전기 경매 등 몇 가지 해법이 있는데, 중요한 점은 투자가 올바른 우선순위에 맞춰 이루어질 수 있게 하는 신호가 있다는 점이다.
다행히도 천연 가스와 재생 에너지원 개발에서의 혁신이 저탄소화로 가는 과정을 앞당기고 있다. 미국 에너지 정보관리국(EIA)에 따르면 미국에서 시작된 셰일 가스 붐이 지난 20년 사이의 온실가스 배출량을 최저 수준으로 낮추었다고 한다.
혁신은 변화에서 매우 중요한 역할을 한다. 최신 가스터빈 기술을 통해 천연 가스를 전기로 변환하는 비용이 최저 수준으로 낮아지면서, 재생 에너지 융합에 새로운 효율성과 유연성의 장이 열렸다. GE는 프랑스 국영 전기공사(EDF) 같은 에너지 업체나 전력 공급자에게 태양광이나 풍력 발전이 불가능할 때 빠르게 최대 출력으로 올릴 수 있는 고효율 가스터빈을 제공하여, 불규칙적인 재생 에너지 공급을 고르게 하는데 도움을 주고 있다. 이런 최신형 플렉시블 가스터빈과 가스엔진 덕분에 태양광이나 풍력 발전처럼 불안정해지기 쉬운 재생 에너지 발전을 전력망에 포함시킬 수 있게 되었다.
세계 최고효율의 대용량 가스터빈 7HA.02
보고서 <전기의 미래>에서 가장 핵심적인 권고 사항이라면, “공정한 경쟁의 장”을 만들어 경쟁과 혁신을 강화할 것, 안정적인 정책 개발로 투자자의 리스크를 줄일 것, 업체에서 소비자까지 효율적인 투자를 장려할 것, 시스템 안정성을 보장하기 위해 전체적인 관점에서 접근할 것 등을 꼽을 수 있다.
빅데이터와 산업인터넷은 이런 발전 산업의 효율성을 증대시킬 수 있을 것이다. GE는 퍼스트윈드(FirstWind)를 비롯한 전력 공급업체에 파워업(PowerUp) 같은 산업인터넷 솔루션을 제공하여 풍력 발전 기지 1 곳마다100만 달러 이상의 연간 추가 소득을 얻을 수 있게 도움을 주고 있다.
다보스포럼에서 에너지 관련 커뮤니티는 현재 전력 분야를 가로막고 있는 한계를 넘어서 미래 경제 투자, 발전, 삶의 질 향상을 위한 건전한 토대를 미래 세대에게 제공할 의무가 있다고 합의했다. 기업과 정부만으로는 지속 가능한 에너지 환경을 이루어내기 어려울 수 있다. 소비자의 현명한 선택과 행동 역시 여기에서 중요한 역할을 맡게 된다. LED 조명을 설치하는 것처럼 간단한 일에서 시작하여 “스마트 에너지 소비자(smart energy consumer)” 운동에 참여하거나 지능형 디바이스를 사용하여 전력 사용량을 관리하는 것처럼 좀은 어려운 일까지, 소비자가 할 수 있는 일은 다양하다.
가스 터빈 기술의 발전, 재생 에너지 생산 확충, 전력 생산방식 및 전력망 개선 등의 각 영역에서 GE는 미래를 만들어가고 있다. “에너지는 현대 경제를 만들고 관리합니다. 이는 우리 일상 생활의 근본이 되죠.”라고 볼츠는 말한다. “우리는 지금의 전력 분야가 처한 한계를 미래 세대들에게 알리고, 미래의 경제적 투자와 진보 그리고 삶의 질 향상을 위해 건전한 토대를 제공할 의무가 있습니다.”
