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재생에너지와 수소경제의 시너지- 배상석(한국에너지공단 경남지역본부장)

기사입력 : 2019-09-15 20:09:42

에너지원은 과거 목재 연료에서 산업혁명 과정을 통해 석탄과 석유, 그리고 가스로 전환돼 왔다. 세계적 석학인 제레미 리프킨은 저서 ‘수소혁명’에서 우리 사회는 궁극적으로 탄소가 없는 수소에너지 시대에 도달하게 될 것으로 예측했다.

수소에너지 시대는 다소 느리게 진행되고 있지만, 세계 각국은 친환경 및 재생에너지 비중을 높이는 에너지전환 정책을 지속적으로 펼치고 있다.

정부는 지난 1월 미래 성장 잠재력이 큰 친환경에너지인 수소를 새로운 성장 동력으로 선점하기 위한 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 발표했다. 이를 통해 2018년 현재 2000대 수준인 국내 수소차 보급을 2040년까지 620만대로 확대하고, 동시에 발전용 연료전지 15GW(내수 8GW), 가정·건물용 연료전지를 2.1GW 보급함으로써 수소경제 사회로의 전환을 추진한다.

하지만 이를 위해서는 ‘수소생산 문제’라는 넘어야 할 과제가 하나 있다. 정부는 2018년까지 13만t의 수소를 생산하고, 2040년까지 526만t의 수소 생산을 목표로 하고 있다.

수소는 석유화학 공정 중에 나오는 부생수소, 해외생산·수입, 화석연료 개질 및 재생에너지의 전력을 이용하는 수전해 방식(P2G(Power-to-Gas))을 통해 얻을 수 있다. 당분간은 부생수소와 화석연료 개질을 통해 수요를 충족할 예정이다.

사용 가능한 5만t의 부생수소를 제외하면 수소 생산의 많은 부분에서 화석연료를 사용한다. 그러므로 진정한 친환경 연료로 탄생하기 위해서는 태양광·풍력과 연계된 재생에너지 기반의 수전해(P2G) 방식 수소 생산이 필요하다.

이를 통해 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경 에너지원으로서의 역할을 기대할 수 있고, 생산기술의 발전과 안정적인 공급 인프라 확대를 통해 수소 가격의 경제성 문제도 점진적으로 개선될 수 있을 것이다.

2030년 재생에너지 발전 비중 20% 달성을 위한 ‘재생에너지 3020 이행 계획’에 따라 정부는 2017년 기준 15.1GW에서 2030년 63.8GW 보급을 목표로 신규 설비용량(48.7GW)의 97%를 태양광·풍력으로 공급하기 위해서 노력하고 있다.

태양광·풍력 발전 등의 재생에너지는 친환경적이고 무한에너지로서의 장점도 있지만, 기상·기후에 영향을 받는 것과 낮과 밤 등 간헐성의 문제를 함께 가지고 있어서 에너지 저장이 필수적이다. 대용량의 재생에너지를 장기간 저장하기 위해서는 ‘수소에너지’ 활용이 매우 효과적이다. 태양광·풍력 발전을 활용한 수소생산으로 ‘에너지 전환’의 완성도를 높이고, 재생에너지 산업의 자생력도 확보할 수 있다.

미래사회의 에너지원으로서 재생에너지와 신에너지인 수소에너지의 시너지는 전력수급 안정과 발전소 신규건설에 따른 비용을 줄이고, 에너지 사용의 전(全) 과정에서 온실가스를 배출하지 않는 수소경제 사회의 조기실현을 가능케 할 것이다.

배상석(한국에너지공단 경남지역본부장)