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저탄소 사회를 향한 일본의 에너지 절약 대책

일본은 온난화 대책을 구체화하기 위해 2050년 이후를 대비한 에너지 전략 전환책을 수립했다. 이는 CO2 배출량이 많은 석탄 화력 발전에 대한 의존도를 낮추면서 점차 비용이 감소되고 있는 재생 에너지의 수요를 비약적으로 확대시키는 것이다. 이에 일본 정부의 2050년 이후 저 탄소 사회의 비전은 무엇인지 알아보았다.

일본 환경부는 지난 2017년 3월, 2050 년을 대비한 ‘장기 저탄소 비전’을 수립했다. 이에 일본을 포함한 주요 선진국은 2050년까지 온실가스 배출량을 80% 이상 절감해야 한다는 의무를 갖게 되었다(그림 1). 따라서 세계 각국에서도 향후 30년에 대한 지구 온난화 대책 실천과 경제 성장이라는 두 가지 목표를 모두 만족시켜야 한다는 문제에 직면하게 되었다.

일본에서는 온실가스의 대부분을 차지하는 CO2(이산화탄소) 배출량 중 약 94%가 에너지 소비에 의해 발생한다. 따라서 2050년까지 온실가스 배출량을 80% 이상 절감하기 위해서는 에너지 분야에서 혁신적인 노력을 추진할 필요가 있다. 이를 위해 CO2 배출량이 많은 가솔린 자동차에서 전기 자동차와 연료 전지 자동차로의 전환이 필요하다.
한편 신 재생 에너지를 중심으로 저탄소 전원의 비율은 90% 이상으로 높여야 한다. 이러한 저탄소 사회를 실현하려면 CO2를 대량으로 배출하는 에너지의 생산·소비 구조를 근본적으로 바꿔야 한다. 그 중에서도 CO2배출량의 40%를 차지하는 전력 분야의 장기 전략이 관건이다. 그런데 이와 관련한 정부의 구체적 방침은 아직 정해지지 않은 상태다. 특히 석탄 화력 발전의 억제와 재생 가능 에너지의 확대 측면에서는 오히려 세계의 흐름에서 뒤쳐지고 있다.

 

석탄 화력발전에 의한 CO2 배출량이 줄지 않는 이유

일본 정부는 2030년의 CO2 배출량 감축 목표를 2013 년 대비 26% 감소로 잡았다. LNG(액화천연가스), 석탄, 석유에 대한 화력 발전의 비율을 56%까지 감소하고, CO2를 배출하지 않는 신 재생 에너지와 원자력의 비율은 44 %까지 높이겠다는 목표다. 그러나 이 목표는 쉽지 않을 것으로 보인다. 실제로 LNG 화력 발전과 석탄 화력 발전의 비율은 일본 대지진 전에 비해 거의 변화가 없었기 때문이다. 특히 석탄 화력 발전은 연료비가 저렴하기 때문에 지속적으로 관련 업체를 비롯한 발전 사업자가 잇따라 화력 발전 건설에 나서고 있는 상황이다.

이 외에도 문제는 또 있다. LNG 화력 발전에 비해 석탄 화력 발전의 CO2 배출량이 2 배 이상 많다는 것이다. 이러한 차이 때문에 해외 주요 선진국에서는 온난화 대책의 일환으로 석탄 화력 발전의 철폐를 향한 움직임이 가속화되고 있다. 그러나 일본에서는 아직까지도 에너지 발전 비용을 낮추기 위한 목적으로 석탄 화력 발전을 줄이기는커녕 발전소 신설 계획이 꾸준히 이어지고 있다. 만약 이 현상이 지속된다고 하면 석탄 화력 발전에 따른 CO2 배출량은 2030 년까지 계속 증가할 것으로 전망된다.

이러한 이유 때문에 2013 년의 시점과 비교해 CO2 배출량의 감소폭은 2% 이하에 그칠 것으로 보인다. 이에 일본 환경부는 석탄 화력 발전소 신설에 반대하는 입장을 보이고는 있으나 전력 산업을 관할하는 경제산업성에서 이를 용인하는 입장을 취하고 있다. 따라서 일본 환경성이 추진 중인 장기 저 탄소 비전에서 석탄 화력 발전의 억제책을 어느 정도까지 정할 것이냐
가 관건이다.

만약 일본 경제산업성이 추진하는 차세대 화력 발전 기술을 적용하면 2030년에는 현재의 최첨단 발전 설비에 대비 화력 발전이 약 30%, LNG 화력 발전에서도 약 20%의 CO2 배출량 감소를 실현할 수 있을 것으로 보인다. 에너지 자원 다양화(energy mix)의 비율이 같아도 모든 화력 발전 설비가 차세대 기술로 전환하면 CO2 배출량을 20% 이상 절감할 수 있게 되기
때문이다. 따라서 2050 년까지 이 목표를 완료하기 위해서는 새로운 기술의 실용화 및 설비 갱신을 서둘러야 할것 이다.

 

타 지역에 에너지를 판매하는 시대로

이 외에도 화력 발전에 따른 CO2 배출량을 줄이기 위한 대책은 또 있다. 발전 후 배기가스에서 CO2를 분리, 회수하여 지하에 저장하는 방법과 연료 생산에 이용하는 방법이 그것이다. 석탄 화력 발전소의 CO2를 분리, 회수하는 기술 개발은 일본에서 진행하고 있다. 이 개발은 국가가 지원하는 사업으로, 이미 실증 설비 운전이 시작돼 2020년대에 실용화될 가능성이 높은 것으로 보인다.

일본 내각부가 지난 2016년 4월에 수립한 ‘에너지·환경 혁신 전략’에서는 2050 년을 대비한 혁신적인 에너지 기술을 총망라했다. 차세대 전지, 태양광 발전과 함께 CO2를 회수하여 이용하는 기술 전략이 더해지고 있다. 실용화가 가능하다면 단순히 CO2 배출량 감소에 그치지 않고 새로운 비즈니스의 창출과 연결될 것으로 기대된다.

한편 신 재생 에너지의 확대 및 원자력 발전의 위상을 높이는 것도 중요하다. 2050년경에는 대부분의 원자력 발전 설비가 운전을 개시한 지 40년 이상을 경과한 시점이다. 따라서 운전 연장과 신설 설비 갱신을 진행하지 않으면 원자력 발전에 대한 수요와 중요성은 점차 약해질 수도 있다. 반면 신 재생 에너지는 2030년까지 상승세를 유지할 것으로 전망된다. 일본 환경부는 신 재생 에너지의 전력을 2030년 33%로, 2050 년에는 60% 이상까지 늘릴 계획을 발표한 바 있다. 이를 실현하기 위해서는 차세대 기술의 실용화가 필요하다.

그 중 하나가 수소 에너지의 활용이다. 재생 가능 에너지로 발전한 전력에서 수소를 생산하여 다른 지역에 수송, 저장한 후 에너지 원으로 이용하는 것이다. 이로써 에너지 잉여분을 다른 지역으로 판매해 수익을 올림으로써 쇠퇴하는 지역 경제 활성화에 기여할 것으로 기대된다.

이처럼 일본이 목표로 하는 에너지 절약 대책의 장기적인 비전은 에너지 분야의 기술 혁신뿐만 아니라, 에너지를 소비하는 라이프 스타일의 변화와 혁신에 따른 새로운 비즈니스의 창출이다. 위 예시처럼 농어촌과 도시의 각각에서 재생 가능 에너지를 자급, 타 지역에 보급하면서 지역간 자원과 자금을 순환시키면 에너지 절감은 물론 새로운 비즈니스도 창출할 수 있다. 이러한 자율 분산, 순환형 사회를 구축한다면, 온실가스 배출량을 제로에 가깝게 줄일 수 있을 것으로 기대된다

 

출처: 스마트 에너지 정보국 ‘저탄소 사회를 향한 일본의 에너지 전략

 

에너지설비관리  kecenter@hanmail.net

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