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동북아 슈퍼그리드는
한국을 포함해
몽골과 중국・러시아와 일본의
국가 간 전력망을
서로 연결하는 사업입니다
몽골에는 한중일 세 나라가
충분히 쓸 수 있는 만큼
신재생에너지 잠재량이 무궁무진하고
러시아에도 수력과 천연가스 등
청정에너지가 풍부합니다
이들 나라와 전력망을 연결하면
원자력 비중을 줄이고
친환경 에너지 기반을 구축할 수 있습니다
이를 위해 정부는 현재
중국・몽골과 TF팀을 만들어서
논의를 구체화하고 있습니다
한전 역시 국가간 전력망 연결이
기술적으로 문제가 없고
경제성도 있다고 결론을 내렸습니다
한전은 동북아 전력망 사업을 선점하기 위해
이미 슈퍼그리드 전문위원회를 구성하고
주도적인 역할을 모색하고 있습니다
https://goo.gl/2XJuY6
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[스토리] 동북아 슈퍼그리드, 왜 필요한가요? – 블로그
동북아 슈퍼그리드는 재생에너지의 수급처를 다변화함으로써 전력을 효율적으로 분배하는 유용한 방법일 수 있습니다. 언젠가 동북아시아가 단일한 재생 …
Source: blog.naver.com
Date Published: 6/17/2021
View: 953
동북아 슈퍼그리드·남북 전력 협력으로 ‘그린 데당트’ 열릴까
동북아 슈퍼그리드는 한국과 중국, 일본, 러시아, 몽골 사이에 송전망을 구축해 극동 시베리아 및 몽골 고비사막의 청정에너지(풍력·태양광·천연가스) …
Source: m.khan.co.kr
Date Published: 8/20/2022
View: 2458
동북아 슈퍼그리드 구축사업 관련 해외 사례분석과 시사점
동북아 슈퍼그리드와 같은 다자간 대규모 협력사. 업은 관련국들의 정책 및 법 제도의 조화 등 정책협력이 바탕이 되어. 야 실현될 수 있다. 제8차 전력수급기본계획에서 …
Source: www.keei.re.kr
Date Published: 11/7/2022
View: 4553
[팩트체크] ‘동북아 슈퍼그리드’가 에너지 속국 자초하는 일?
산업통상자원부의 제8차 전력수급 계획에 따르면 동북아 슈퍼그리드는 한·중·일, 한·러 송전망 구축으로 시베리아, 몽골의 태양광과 풍력, 천연가스(LNG) …
Source: www.inews24.com
Date Published: 2/29/2022
View: 245
특별기획 – 슈퍼그리드 개요 및 전망 – 기술과혁신 웹진
특별기획 – 슈퍼그리드 개요 및 전망 · 01 vision gain, The Super Grs Market 2012-2022 · 02 김경식, 동북아 전력계통연계 고려사항, 전기저널 2003. · 03 송배전설비 …
Source: webzine.koita.or.kr
Date Published: 9/28/2021
View: 5932
‘동북아 슈퍼그리드’, 한·중·일·러 청정 전력망 연계 에너지 수급 …
동북아 슈퍼그리드는 러시아 및 몽골의 풍부한 에너지 지원을 이용해 전력을 생산하고 이를 역내 전력 대수요처 국가인 한국, 중국, 일본에 공급해 활용 …
Source: www.koenergy.co.kr
Date Published: 10/5/2021
View: 7125
동북아 슈퍼그리드 전략 비교 연구 – S-Space
남-북-러 전력계통을. 통한 동북아 슈퍼그리드가 실현될 경우, 한국은 더 이상 발전소를 건설할. 필요가 없고 미세먼지 감축과 온실가스 절감의 환경적인 해결책도 찾을 수.
Source: s-space.snu.ac.kr
Date Published: 10/15/2021
View: 7463
힘을 내요 슈퍼그리드 파~월~ : 동북아 그리드의 미래는?
슈퍼그리드란 무엇일까? 거대한 규모의 전력망(그리드)이란 의미로, 대륙 간 혹은 국가 간에 생산된 전력을 연결하여 서로 융통하는 에너지 수송 네트워크 …
Source: renewableenergyfollowers.org
Date Published: 11/20/2021
View: 9452
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주제에 대한 기사 평가 동북아 슈퍼 그리드
- Author: 광주MBC
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- Date Published: 2018. 5. 22.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=2m9ql7Ixjzk
동북아 슈퍼그리드·남북 전력 협력으로 ‘그린 데당트’ 열릴까
북한 리스크 제거가 최우선… 미·중 세력 경쟁도 걸림돌
미국과 유럽연합이 외국의 탄소집약적 상품에 탄소조정세를 부과하려는 움직임을 구체화하면서 재생에너지 확보가 지상과제가 됐다. 글로벌 기업은 기업 활동에 재생에너지만 사용하는 ‘재생에너지 100(RE 100)’을 앞다퉈 선언하고, 공급업체에도 재생에너지 사용을 압박하고 있다. 탄소중립으로의 체질 개선에 한발 앞선 국가·기업들이 헤게모니를 유지하려고 무역과 공급망 구축에서 재생에너지를 강하게 밀고 있다.
‘깨끗한 전기’를 얻기 위한 총력전이 눈앞에 온 상황에서 한국의 선택지는 많지 않다. 재생에너지 100%를 지향해야 하지만 한국 내에서만 해결하는 데는 한계가 있다. 결국 부족한 재생에너지를 외국에서 일부 조달하는 전력망(그리드) 연계가 불가피하다. 재생에너지를 확대할 경우 기상조건이나 밤낮에 따라 출력이 달라지는 간헐성 문제도 커진다. 이를 보완하기 위해서도 전력망의 지리적 범위를 넓힐 필요가 있다. 제 8·9차 전력수급기본계획에서 ‘동북아 슈퍼그리드’를 한 대안으로 제시한 까닭이다.
동북아 슈퍼그리드는 한국과 중국, 일본, 러시아, 몽골 사이에 송전망을 구축해 극동 시베리아 및 몽골 고비사막의 청정에너지(풍력·태양광·천연가스)를 동북아 국가가 공동 사용하는 것이다. 동북아 슈퍼그리드로 주변국과 예비 전력을 공유하면 한국은 ‘에너지 섬’이라는 한계를 극복하고, 재생에너지 수급 우려를 해소할 수 있다. 전력 공유를 위한 협력 과정에서 동북아 역내 긴장 완화도 기대할 수 있다. 이런 장점 때문에 2011년 손정의 소프트뱅크 회장이 비슷한 개념의 ‘아시아 슈퍼그리드’를 제안하기도 했다.
중국 전력회사 노동자들이 2018년 5월 29일 중국 광둥성 둥관시에서 송전탑을 잇는 송전선로를 점검하고 있다. 로이터연합뉴스
재생에너지발 전기는 미래의 ‘석유’
탄소중립을 위해선 산업 분야와 이동 수단에서 화석연료 대신 전기를 쓰는 ‘전기화(electrification)’가 불가피하다. 그리고 그 전기는 깨끗한 에너지원에서 얻어야 한다. 미래에는 깨끗한 전기를 확보하는 일이 과거 석유 확보와 같은 중요성을 갖게 된다. 미국의 외교전문지 ‘포린어페어스’가 최근 ‘전기는 새로운 석유’라는 제목의 기사를 낸 것도 이런 맥락에서 이해할 수 있다. 재생에너지로 전기를 안정적으로 확보하는 일이 중요해지면서 과거 수년간 제자리걸음을 했던 동북아 슈퍼그리드나 남북 전력 협력 논의가 새롭게 탄력을 받고 있다. 김진수 한양대 자원환경공학과 교수는 “그간 동북아 슈퍼그리드 논의가 경제성이 확보되고 협력이 될 경우 하자는 분위기였다면, 이제는 탄소중립을 하려면 선택이 아닌 필수로 받아들여지면서 다시 검토되고 있다”고 말했다. 김 교수는 “유럽의 경우 재생에너지의 간헐성 문제를 그리드로 대응하고 있다”면서 “우리나라 안에서는 간헐성 문제를 해결하기 어렵지만, 유럽 정도의 크기라면 한군데에서 문제가 있어도 다른 데서 송출하거나, 전력을 자유롭게 거래할 수 있으면 구매해서 해결할 수 있다”고 설명했다. 동북아 슈퍼그리드가 재생에너지 간헐성 문제에서 일종의 안전판 역할을 할 수 있다는 것이다. 김진수 교수는 “한·중 전력 연결은 미국을 신경쓸 수밖에 없고, 한·일 관계는 최악의 상황이라 에너지 측면만 놓고 볼 때는 반드시 해야 하지만 정치 상황을 해결할 수 있을지는 지켜봐야 한다. 하지만 탄소중립 2050을 목표로 한다면 준비는 지금부터 해야 한다”고 말했다.
국제에너지기구(IEA)의 분석에 따르면 2025년 시점에서 원자력의 균등화 발전단가(중간값 기준 ㎿h당 69달러·설치비, 연료비, 운영·폐쇄 비용 등 발전 전과정에 걸친 비용을 발전량으로 나눠 계산)는 수명 연장을 통한 장기 운영을 제외하면 태양광(56달러)·육상 풍력(50달러)과 비슷하거나 높은 것으로 나온다. 각국에서 재생에너지가 가장 저렴한 에너지원이 되고 있는데, 한국과 일본에선 여전히 재생에너지 가격이 높다. 동북아 슈퍼그리드가 있다면 재생에너지 가격도 크게 낮출 수 있다. 김 교수는 “몽골의 재생에너지 발전가격은 우리나라 원자력 발전의 반도 안 되는 수준이다”면서 “고비사막은 일조량과 풍량이 좋아 대규모 단지를 만들 수 있어 우리나라보다 훨씬 유리한 조건으로 재생에너지 발전이 가능하다”고 말했다. 전력망 구축과 스마트 그리드 기술이 앞선 한국이 투자할 만하다.
변수는 지정학적 요인이다. 동북아에는 러시아와 몽골이라는 거대한 에너지 생산국과 한·중·일이라는 3대 에너지 수입국이 있어 전력망을 연계할 경우 얻을 수 있는 이익이 크다. 하지만 그간 역내 정치적 갈등과 자원 민족주의 탓에 그리드 연결은 타당성 검토 단계를 넘어서지 못했다. ‘북한 리스크’ 역시 상존하면서 북한을 통과해야 하는 러시아의 천연가스(PNG) 파이프라인이나 중국과의 전력망 연계 사업의 성사가 어려웠다. 이런 난점은 지금도 해결되지 않았다. 여의치 않을 경우 동북아 그리드 연결은 북한을 거치지 않아도 가능하다. 한중 간에 해저 전력 케이블을 연결하면 되기 때문이다.
하지만 미중 간의 세력 경쟁이 본격화하면서 중국과의 전력망 연결도 미국의 눈치를 봐야 하는 상황이다. 중국 시진핑 주석은 2015년 ‘글로벌 에너지 연계’라는 전력판 일대일로 사업을 발표했다. 2050년까지 50조달러를 투입해 북극의 바람과 적도의 태양자원을 통합 연계하는 사업이다. 중국은 이를 위해 세계 각지에 해저 전력 케이블을 깔고 있다. 미국 입장에선 전력 인프라로 개도국을 중국 영향력에 넣으려는 것도 문제이지만 해저 케이블은 잠수함 탐지 기능을 동시에 하기 때문에 더 껄끄럽다. 김연규 한양대 국제학부 교수는 “전체 전력의 일부분, 약 5% 정도를 연계해 수도권의 전력 과밀을 해소하면 전력망의 유연성을 확대하는 의미가 있지만 중국의 일대일로가 연상되면서 현 단계에서는 완전히 다른 게임이 되고 있다”고 말했다. 김 교수는 “전력망이 디지털화하면서 트럼프 행정부 이후 미국은 전력망이 가스관보다 훨씬 안보에 위협이 되는 것으로 인식하고 있다”면서 “한중 사이에 전력을 해저 케이블로 연결하는 사업을 미국이 민감하게 보고 있다”고 밝혔다. 중국의 전력 수요가 급증하고, 일본이 무관심한 태도를 보이는 것도 동북아 슈퍼그리드 현실화에 걸림돌이 되고 있다.
재생에너지로 남북 ‘그린 데탕트’ 가능성
동북아 슈퍼그리드는 탄소중립위원회가 지난 6월 23일부터 심의에 들어간 ‘2050 탄소 중립 시나리오’에도 포함됐다. 9차 전력기본계획에 나온 대로 중국(2.4GW)과 러시아(3GW)에서 전기를 끌어오는 것이다. 우리나라 전체 발전 설비 용량(119.1GW)의 4.5% 수준이다. 최근에는 재생에너지를 중심으로 북한과 전력 협력에 나서야 한다는 논의도 나온다. 풍력과 태양광 자원이 남한보다 풍부한 북한과의 협력은 얻을 수 있는 이익이 많다. 하지만 이는 유엔의 대북제재 해제를 전제로 한다. 신정수 에너지경제연구원 연구위원은 “대북제재 해제의 핵심적인 결정을 하는 미국의 의지가 중요하고, 중국과 러시아의 입장도 변수가 될 수 있어 복잡하고 갈 길이 멀다”면서 “물꼬가 확 트일 것이라는 기대보다 중장기적인 안목을 갖고 긴 호흡으로 대북 문제, 한·미·일 공조 전략을 짜야 한다”고 말했다.
정부는 장기적으로 재생에너지를 중심으로 한 남북 전력 협력 사업을 염두에 두고 있다. 남북 간에 재생에너지 협력을 토대로 ‘그린 데탕트’가 열릴 가능성이 있는 것이다. 김광길 통일부 교류협력정책관은 “기후변화는 인류가 맞닥뜨린 가장 큰 위기라 앞으로 남북 협력이 진행된다면 이에 공동으로 대응하는 것이 한 방향성이 될 수 있다”면서 “구체적인 아이템은 없지만 과거부터 해온 남북 간 산림협력을 넘어 그 이상의 협력을 할 가능성도 검토가 필요하다”고 말했다. 김 정책관은 “모든 협력 사업은 남북·북미 대화의 진전을 전제로 하지만 인류가 당면한 기후변화나 환경파괴에 대응한다는 당위적 측면에서 남북이 공동으로 대응해야 한다는 데 국제사회가 공감대를 가질 수 있다”고 말했다. 김연규 교수는 “최근 성김 미국 대북정책특별대표가 방한했을 때 금강산 관광을 포함해 에너지 협력 사업을 북한과 할 수 있도록 미국의 의사를 물어봤을 수 있다”면서 물밑 논의가 이뤄질 가능성을 제기했다.
‘북한 리스크’ 제거 선행해야
신 연구위원은 남북 에너지 협력이 장기 지속하려면 민간의 참여가 필요하고, 이를 위해서는 ‘북한 리스크’ 제거가 선행돼야 한다고 강조했다. 신 연구위원은 “북한은 유효한 구매력이 없어 북한에 발전시설을 투자할 경우 희토류 등 자원을 받는 식으로 투자금을 회수할 수밖에 없다”면서 “이런 방식으로 경제성을 확보하면 민간 참여를 어느 정도 유입할 수 있지만 지속가능하려면 사업 안정성에 영향을 주는 북한 리스크도 줄여야 한다”고 말했다. 신 연구위원은 러시아의 천연가스 라인이 북을 거쳐갈 때 북한에 사용료를 가스로 지급하거나, 북한에 영향력을 발휘할 수 있는 중국과 러시아를 사업에 참여시키면 북한이 함부로 행동할 가능성을 줄일 수 있다고 봤다.
북한은 대북제재로 전략물자 반입이 금지돼 철강을 수입할 수 없다. 보일러도 못 들어가는 상황이다. 태양광 셀이나 전선도 마찬가지다. 김윤성 녹색에너지전략연구소 책임연구원은 그래서 우선 대규모 협력보다 인도적 협력에서 시작할 필요가 있다고 봤다. 김 연구원은 “북한은 전력 보급이 아프리카 사하라사막 이남 국가보다 열악한 상황”이라면서 “모성 보건과 어린이 교육 등 인도적 협력 차원에서 마을이나 병원, 학교에 소규모 재생에너지 시설을 설치할 경우 군사 전용 우려가 없고, 서로 간의 신뢰를 쌓아 더 큰 규모의 협력을 이어가는 계기가 될 수 있다”고 말했다. 그는 “바이든 대통령이 취임 후 파리기후변화협약에 재가입했고, 기후변화와 탄소중립에서 리더십을 발휘하겠다고 한 만큼 에너지 빈국 문제에서도 리더십을 발휘할 가능성이 있다”고 말했다. 기후변화 대응에 모든 국가가 동참할 필요가 있다는 점에서 미국의 전향적 변화를 기대할 만하다는 뜻이다.
[팩트체크] ‘동북아 슈퍼그리드’가 에너지 속국 자초하는 일?
[아이뉴스24 조석근 기자] 문재인 정부의 탈원전 정책에 대한 공세가 다시 강화되고 있다. 이번엔 ‘동북아 전력계통 연계사업’ 일명 ‘동북아 슈퍼그리드’가 도마에 올랐다. 동북아 슈퍼그리드는 남북한과 한·중·일, 러시아를 잇는 전력망 연결사업이다.이 슈퍼그리드가 졸속적인 탈원전 정책의 결과로 중국, 러시아로부터 전기를 수입하려는 것으로 에너지 주권의 심각한 침해가 예상된다는 게 공세의 핵심 포인트다. 동북아 슈퍼그리드 구축에 7조~8조원이 소요될 것으로 전망된다는 한국전력의 보고서가 공개되면서 탈원전 정책을 둘러싼 정치적 논란이 다시 불거지는 상황이다. 동북아 슈퍼그리드가 정말 현 정부가 추진하는 탈원전 정책의 산물일까?
자유한국당 정용기 신임 정책위의장은 지난 13일 당 지도부 회의에서 “한국전력이 중국과 러시아에서 전기 수입을 추진하려는 계획이 언론에 보도됐다. 졸속적인 탈원전 정책으로 문제를 일으키고, 이제 와서 중국과 러시아로부터 에너지를 수입하겠다는 것은 상식 밖의 일”이라고 현 정부를 강하게 질타했다.
정용기 정책위의장은 “(슈퍼그리드는) 당사국들도 찬성하지 않을 일. 에너지 종속국으로 스스로 나서는, 정말 국민적 공분을 불러일으키는 일”이라고 목소리를 높였다. 같은 당의 윤영석 수석대변인도 “전력 수입으로 인한 경제적 의존도가 높아지고, 상대국이 이를 무기로 삼는다면 그 타격은 엄청날 것”이라고 우려를 나타냈다.
우선 동북아 슈퍼그리드의 기본 개념부터 살펴보자. 산업통상자원부의 제8차 전력수급 계획에 따르면 동북아 슈퍼그리드는 한·중·일, 한·러 송전망 구축으로 시베리아, 몽골의 태양광과 풍력, 천연가스(LNG) 등 청정에너지를 동북아 국가들이 공동으로 사용하는 계획이다. 주변국들과 예비전력을 공유해 각 국의 전력수급 우려를 해소하자는 취지다.
정부는 내년까지 슈퍼그리드 대상 각국 정부·민간과 협력채널을 구축하고 기술적 가능성과 장애요인 분석, 사업모델과 비용 검증 등 실무작업을 진행한다는 계획이다. 내후년 상반기까지 공동해양 조사와 자금조달 등 후속작업을 거쳐 2022년까지 일부 구간 착공에 들어간다는 것이다.
한국전력의 외부 용역을 통한 추산으로는 전력망 구축에 7조2천억~8조6천억원이 소요될 전망이다. 중국 웨이하이~인천 370km 해저케이블 2조9천억원, 러시아 블라디보스토크~경기 북부까지 북한을 경유한 1천km 2조4천억원, 일본 기타큐슈 또는 마츠에~경남 고성 최장 460km 1조9천억~3조3천억원 등이다.
정용기 정책위의장의 언급처럼 한 언론사가 한국전력의 이 보고서를 한국당 정유섭 의원실을 통해 입수, 보도하면서 정치권의 탈원전 논란을 재촉발시켰다. 한반도 비핵화 협상이 진행 중이지만 북한발 리스크가 여전한 데다 중국, 러시아로부터의 ‘에너지 속국화’가 우려된다는 것이다.
동북아 슈퍼그리드는 2011년 9월 일본 소프트뱅크 손정의 회장이 제안한 개념이다. 그해 3월 동일본 대지진으로 인한 후쿠시마 원자력 발전소 폭발사고로 원전에 대한 불안감이 일본은 물론 세계적으로 퍼졌다. 손 회장은 신재생 에너지를 확대하는 한편으로 2조엔(20조원)을 투입, 총연장 2천km의 송전망으로 한국과 러시아를 연결해 전력을 공유하자는 구상을 발표했다.
당시 이명박 정부도 슈퍼그리드에 대한 관심을 나타냈다. 정부가 한국과 러시아의 전력망 연계에 대한 공동연구를 추진하는 가운데, 한국전력 김중겸 전 사장도 재임 당시 손정의 회장과 전력망 연계를 논의하기도 했다.
박근혜 정부도 2014년 제2차 에너지기본계획에서 ‘동아시아 전력망 연계방안’을 반영했다. 한국과 러시아 사이 북한을 관통하는 2~5기가와트(GW) 규모 1천km~1천200km의 전력망을 구축하자는 내용이다. 국내 전력설비의 효율적 이용과 함께 “남북관계 개선의 카드로 활용할 수 있다”는 전망도 반영됐다.
산업통상자원부는 최근 슈퍼그리드를 둘러싼 논란과 관련해 “‘계통섬(연결이 이뤄지지 않은 지역)’이라는 지리적 한계를 탈피하기 위해 과거 정부에서부터 추진해왔던 사업”이라며 “탈원전, 탈석탄 등 에너지 전환정책 때문에 동북아 슈퍼그리드를 추진한다는 주장은 사실이 아니다”고 반박했다.
동북아 슈퍼그리드가 현실화할 경우 중국이나 러시아로부터 전력 수입이 이뤄지면 에너지 주권이 침해받을 가능성은 없을까. 전력망이 구축되면 예비전력의 수입과 함께 수출도 가능해진다. 국내 발전설비가 고스란히 가동되는 상황에서 전력수입이 이뤄져도 전체 전력수요의 2%가량이라는 전망도 나온다.
해외에선 프랑스 영국 독일 아일랜드 노르웨이 등 유럽 10개국이 2009년부터 슈퍼그리드를 추진 중이다. 2020년까지 북해에 40GW급 풍력발전 단지와 송전망을 구축, 참여국들에 안정적으로 공급하고 향후 2030년까지 150GW까지 발전 규모를 늘린다는 것이다.
민주당 홍익표 수석대변인은 “그리드 체계를 만들어 상호 교환하는 거래방식은 무역의 기본이자 에너지 거래의 핵심”이라며 “(슈퍼그리드 구축이 에너지 속국화라면) 우리나라가 중국, 일본 등 다른 나라들과 (금융통화 안정을 위한) 통화스와프를 체결하는 것도 금융 속국이 되는 것인지 되묻고 싶다”고 말했다.
슈퍼그리드 개요 및 전망
특별기획 – 슈퍼그리드 개요 및 전망
‘슈퍼그리드’는 경제적 이익 극대화 및 공급신뢰도 향상을 위하여 넓은 지역(대륙간) 혹은 서로 다른 국가 간에 전력계통을 연결함으로써 전력을 상호 융통하는 에너지 수송 네트워크로 정의할 수 있다.
슈퍼그리드가 구성되면 연료비 차에 의한 경제적 전원 확보로 전력구입비 절감이 가능하고 국가 간 경제적인 전원의 공동 활용으로 전체 연계계통 운전비용 절감이 가능하다.
또한 상호 간 전원설비 공유를 통한 설비/공급 예비력 추가확보가 가능하고 해외전원 개발을 통한 경제성 및 전원입지난 해소가 가능하다.
마지막으로 시간대별로 전력 수요가 급증하는 데 따른 부작용을 줄일 수 있다.
슈퍼그리드(Super Grid) 개요
전력망으로부터의 효율적이고 신뢰성 있는 전력 공급은 산업 발전과 경제 성장에 매우 중요한 요소이다.
이런 산업화 추세와 전 세계적으로 증가하는 전력수요는 양적으로나 질적으로 높은 수준의 전기 서비스를 요구한다.
따라서, 선진국을 중심으로 많은 국가에서 노후화된 전력 인프라의 교체 및 재정비 작업을 통해 비용을 절감하고, 기존의 생산 설비를 그대로 가지고 산업 생산력을 유지하기 위한 노력이 행해지고 있다.
또한, 에너지 고갈 위기와 지구온난화 등의 환경위기에 따른 대안으로 신재생에너지원의 계통 연계가 늘어가고 있으나 신재생에너지원을 포함한 대부분의 발전시설이 대규모 수용가로부터 멀리 떨어진 곳에 위치하여 장거리 전력전송을 위한 송배전 인프라 구축 수요가 늘어가고 있다.
이러한 필요성에 의해 고효율, 저비용으로 장거리 전력전송이 가능한 슈퍼그리드가 대두되었다.
‘슈퍼그리드’는 경제적 이익 극대화 및 공급신뢰도 향상을 위하여 넓은 지역(대륙간) 혹은 서로 다른 국가 간에 전력계통을 연결함으로써 전력을 상호 융통하는 에너지 수송 네트워크로 정의할 수 있다.
또 다른 용어로는 메가 그리드(Mega Grid)라고 지칭하기도 한다. 01
슈퍼그리드 사업은 경제적 이해 및 에너지 안보 측면에서 주변국과 정치, 경제, 사회적으로 매우 밀접하게 관련되어 있다.
이들 사업은 국가 간 협력 사업이면서, 동시에 대규모 투자를 필요로 하는 대형 사업이므로 국가 간 계통연계사업의 실질적 추진에 앞서 국가의 이익을 최대한 확보하기 위한 정책적 결정과 사전 연구가 필요하다.
또한 슈퍼그리드 구성 시 전력거래 계약조건에 따라 국가와 전력회사의 이익에 미치는 영향이 막대하고, 미래의 온실기후협약에 따른 환경 영향 등을 고려하기 위하여 경제적, 환경적, 제도적 검토가 필요하다.
기술적으로도 서로 다른 기술 기준(Standard)과 계통 운영상에 일어날 수 있는 문제들에 대한 해결책이 필요하고, 이에 따라 능동적 제어가 가능하고 상호 계통영향을 최소화할 수 있는 연계 방식인 초고압직류송전시스템(HVDC)의 설치/운영 사례가 많다.
국내의 경우 HVDC 기술이 현재 초기 개발 중이나 글로벌 트렌드가 멀티레벨 전압형 HVDC 등으로 바뀌는 추세에 있고 기타 미래 핵심 기술에 대한 검토와 확보가 필요한 상황이다.
이 밖에도 국가별로 서로 다른 법률 체계나 국가 에너지 안보, 재원조달 방안 역시 고려가 필요하다. 02
슈퍼그리드 현황
현재 진행 중인 대표적인 슈퍼그리드로는 북유럽의 Nordic-EU Super Grid를 비롯하여 남유럽-북아프리카의 Sud EU-Magherb Super Grid, 남아프리카의 Grand Inga Project, 북아메리카의 계통 연계 등이 있다. 03
북유럽 슈퍼그리드는 서유럽의 신재생에너지원 발전을 이용한 그리드로 영국, 독일의 해상풍력발전과 노르웨이의 수력발전, 독일 북부의 육상풍력발전으로부터 에너지를 공급받아 유럽지역 전력시장에 에너지를 공급한다.
1단계의 용량은 25~30GW 정도이고 최종적으로 약 500GW를 목표로 하는 슈퍼그리드이다.
남유럽-마그레브 슈퍼그리드는 사하라 사막의 태양열, 태양광 발전을 통해 에너지를 공급받고 2050년까지 470GW의 용량을 목표로 진행 중이다.
그랜드 잉가 프로젝트는 콩고의 수력발전자원(Inga댐)으로부터 전력을 공급받아 북으로는 이집트 카이로, 남으로는 남아공 요하네스버그까지 전력을 공급한다.
용량은 100GW정도로 이는 아프리카 전체 전력수요의 3배를 차지한다.
북아메리카 계통 연계는 NPCC(Northeast Power Coordinating Council), ECAR(East Central Area Reliability Coordination Agreement), MAPP(Mid-Continent Area Power Pool) 등으로 이루어져있다.
세계 최대의 전력계통 규모를 지니고 있으며 현재 약 830GW를 생산하고, 230,000km의 장거리 송전이 가능하다.
동북아 지역의 국가 간 계통연계는 6개국(한국, 북한, 러시아, 중국, 일본, 몽고)을 대상으로 1990년대 초부터 기본전략수립 연구가 진행되었다.
1990년대 중반 이전은 동북아 전력협력이 최초로 대두되는 시기로, “러시아-일본”, “러시아-중국” 계통 연계가 논의되었다.
1990년대 후반부터는 러시아의 적극적인 연구와 더불어 “남한-북한-러시아” 연계망이 급속도로 대두되었고, 2005년 이후 동북아 및 남북한 전력협력이 본격적으로 논의되었다.
이와 함께 “핵폐기를 전제로 한 직접송전방식의 200만kW 지원(안)”이 발표되었고, 개성공단에 154kV 송전선로와 평화변전소가 건설되면서 10만kW가 공급되었다.
그리고 현재, 동시베리아 및 극동지역 전원 개발에 따른 수요처 확보 관점, 한국/북한 국내 전력 수요에 대한 전원확보 관점과 더불어 후쿠시마 원전사고 이후 “한국-일본” 전력망 연계에 있어서도 적극적인 움직임과 함께 최근에는 한국-러시아 간의 전력 계통 연계 사업이 실질적으로 추진되며 이슈화 되고 있다.
슈퍼그리드 당위성
슈퍼그리드가 구성되면 연료비 차에 의한 경제적 전원 확보로 전력구입비 절감이 가능하고 국가 간 경제적인 전원의 공동 활용으로 전체 연계계통 운전비용 절감이 가능하다.
또한 상호 간 전원설비 공유를 통한 설비/공급 예비력 추가확보 가능하고 해외전원 개발을 통한 경제성 및 전원입지난 해소가 가능하다.
마지막으로 시간대별로 전력 수요가 급증하는 데 따른 부작용을 줄일 수 있다.
전력 수요가 가장 많은 피크타임이 시차를 두고 발생해 공급이 부족한 나라에 전기를 공급해 줄 수 있는 것이다.
추가적 당위성은 다음과 같다. 04
첫째, 송배전 산업 기술의 향상과 전력망 업그레이드이다.
송배전 산업의 기술적 향상은 전기를 원거리 발전지역으로부터 도심 지역의 집중 부하단으로 효율적이고 값싸게 전송하는 것을 가능케 하였다.
HVDC, 컨버터 스테이션 기술의 향상은 장거리, 고용량, 저손실의 전력 송전을 가능케 하였으며 장거리 송전에서의 DC 사용과 소규모 지역 배전망에서의 AC 변환을 쉽게 만들었다.
통합된 AC/DC 망은 상이한 전송 설비를 지닌 다른 지역 간의 연계가 가능하게 해준다.
그리고 현재 많은 나라의 송배전망은 노후 되었다.
또한 수요가 증가해 설비용량을 앞지름에 따라 많은 나라와 지역들은 송전 시스템을 업그레이드 하려고 하고 있다.
이런 업그레이드 또한 슈퍼그리드의 구축을 가능하게 해준다.
둘째, CO2 배출 감소에 있다. 오늘날 CO2 배출을 줄이는 것은 큰 이슈이다.
그 이유는 환경 문제에 대한 관심 고조되었기 때문이다.
오바마 미국 대통령은 2030년에 CO2 배출을 2005년 수준 대비 42% 줄일 것이라 하였고, 영국의 기후 변화 법률(2008)은 2050년 온실가스 배출을 1992년 수준 대비 80% 줄이도록 목표를 정하였다.
EU는 온실 가스 배출을 2020년까지 1990년 대비 20.0% 줄일 것을 목표로 하고 있다.
또한 중국은 에너지 1 단위 생산에 사용되는 CO2의 양인 탄소강도(carbon intensity)를 줄이기로 하였다.
이러한 다양한 CO2 배출 감소 정책들의 도입을 위해서는 보다 많은 신재생에너지원을 계통에 연계시켜야 하며 대규모의 송배전 인프라로 바뀌어야 한다.
현재 유럽의 신재생 에너지원 계통 연계 수준은 매우 높은 수준은 아니기 때문에 현재 시스템만으로 관리가 가능하다.
그러나 목표치인 20%의 신재생 에너지원 계통 연계 시에는 현재의 인프라만으로는 변동성이 많은 신재생에너지원의 연계가 효과적으로 이루어 질 수 없으며 송전시스템 및 제어시스템에 대한 보다 적절한 변화가 요구된다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 슈퍼그리드가 필요하다.
슈퍼그리드 시장과 국내 기업 활성화 전략
현재 슈퍼그리드 구성에 사용되는 핵심기술인 고전압직류송전 (HVDC, High Voltage Direct Current) 기술은 전력계통에 직렬로 연결되는 고 신뢰도가 요구되는 기술 설비로, 현재 HVDC 시장은 ABB, Siemens, Alstom 등 소수 업체가 과점하고 있는 실정이다.
이에 따라 과점 업체들 내에서만 정보가 공유됨으로써 시장 전망, 프로젝트 규모, 계약 금액 등의 기초적인 시장 정보가 매우 제한적이다.
또한 대규모 송전설비 개발 및 건설 프로젝트는 변환기기 및 송전선 제작, 설치 등 막대한 비용의 안정적 조달이 관건이다.
하지만, 현재 세계적인 추세는 계통의 초고압직류송전시스템 투입이 늘어나고 있으며, 해당 시장 예측치는 변환소 기준으로만 2020년 기준 2조 5,080억원, 세계 시장은 71조 1,902억원에 달할 것으로 예측된다.
시장 성장률은 국내 1,400%, 세계 시장 200%로 예측하고 있다. 05
슈퍼그리드 시장성장 촉진요인으로는 해상풍력발전 등 신재생 발전 수요와 국가 간 연계의 필요성 증대, 송전선로 손실감소 및 전송 능력 증대 요구 증가, 국내 레퍼런스 확보 및 정부 차원에서의 지원 확대 등이 있다.
슈퍼그리드 사업은 현재 프로젝트 파이낸싱을 포함하는 종합 솔루션 사업으로 진화 중이다.
현재 국내에서는 2017년 이전 관련 기술 개발 완료를 통한 2020년 HVDC 사업의 국산화 계획에 있다.
이를 위한 실증, 설계, 시험 및 인증 등의 설비 도입을 위해서 정부 차원의 지원이 필요하다는 것이 산업계의 중론이다.
하지만 기업체가 단독으로 개발을 수행하기에는 규모가 커 정부 및 산학연 협력에 의한 사업개발 및 효율적인 아웃소싱이 중요하다.
또한 국가지원에 의한 국산화로 기술 확보 및 신뢰성 검증 등의 난이도 극복이 필요한 상황이다.
해당 기술을 개발한 이후에도 세계 시장은 현재 선진업체들의 과점으로 인해 후발주자 진입이 어려운 상황으로 일정기간 자국시장 보호방안이 필요하다.
부가적으로 차세대 기술로 대두되는 멀티레벨 전압형 HVDC 기술 등은 국내 기업과 선진사 간의 기술격차가 5년 이하로 시장 신규진입 가능성이 보다 높게 판단된다. 06
결론
슈퍼그리드는 각기 다른 계통 특징을 통해서 경제적 이득을 얻을 수 있다.
대표적인 예로 슈퍼그리드를 통해 전력이 부족한 영국, 독일, 미국, 중국 등의 국가들은 자원이 풍부한 캐나다, 스웨덴, 러시아와 같은 전력수출 국가에서 원활하게 전력공급을 받을 수 있다.
인접 국가 간의 전력계통 연계는 전력 수급의 신뢰성을 증가시킨다.
기후변화에 대한 관심이 높아짐에 따라 탄소 배출이 없는 태양광, 풍력 발전 등 신재생에너지원의 증가하고 있다.
하지만 대부분의 신재생 에너지원은 출력 변동이 심하고 예측이 힘들어 출력 변동을 낮출 수 있는 조치가 필요하다.
슈퍼그리드는 발전설비를 공유할 수 있기 때문에 예비력의 추가 확보가 가능해진다.
따라서 슈퍼그리드는 계통의 규모를 크게 하면서 전력 수급의 신뢰성을 증가 시키고 예비력의 추가 확보가 가능해져 신재생에너지의 수용률을 높일 수 있다.
뿐만 아니라 슈퍼그리드는 슈퍼그리드는 국가 간 대규모 협력 사업이므로 각 국가 간의 사회적 교류를 활성화 시키는 매개체의 역할을 기대할 수 있다.
전력 계통의 연계를 통하여 각국의 정치적 긴장감을 완화 시킬 수 있고, 양국의 전력회사의 새로운 성장 동력을 창출할 수 있다.
사업화 측면의 경우, 슈퍼그리드에 대한 경험 축적을 통해 타 국가의 계통 연계 사업 참여가 가능하다.
전력 수요의 증가로 인해 전 세계적으로 슈퍼그리드 시장은 꾸준히 증가 할 것으로 예상된다.
또 개발도상국에서는 인구증가, 산업화 등으로 에너지 수요가 급격히 증가하고 있고 일부 선진국의 경우 대부분의 송배전망이 노후화되어 송전 시스템을 업그레이드하기 위한 프로젝트가 수행 중이다.
이 또한 슈퍼그리드 시장 확대에 기여하고 있다.
이런 세계적 수요에 맞는 선진 기술을 보유한다면 세계 시장에서 주도적인 역할도 가능할 것으로 예상된다.
‘동북아 슈퍼그리드’, 한·중·일·러 청정 전력망 연계 에너지 수급 안정성 확보
[창간 24주년 특집] 아시아 에너지 벨트 ‘동북아 슈퍼그리드’ [한국에너지신문] 재생에너지의 역설. 재생에너지가 필요한 곳에는 에너지가 부족하고 재생에너지가 설치된 곳에서는 에너지가 남아돈다는 것이다. 이처럼 재생에너지는 지리적인 요건이 절대적이다. 하지만 몽골 사막의 남는 태양광 전력을 서울로 공급하고, 사할린에서 남는 풍력 전력을 일본 도쿄로 공급한다면 어떨까? 이처럼 다국가 간 광역 전력망 연계를 통해 전력자원을 상호 공유한다면 문제는 해결된다. 그게 바로 ‘슈퍼그리드’다.■ 슈퍼그리드의 핵심, 고압직류(HVDC)
슈퍼그리드의 핵심인 고압직류(HVDC) 송전 케이블
국가를 초월한 광역 송전망 구축, 즉 슈퍼그리드를 실행하기 위한 시도가 1990년대부터 있었지만 그때는 꿈 같은 이야기였다. 하지만 현재 북유럽, 남유럽, 아세안, 아프리카까지 슈퍼그리드가 추진·운영되고 있다. 기술의 발전으로 인해 꿈의 이야기가 현실이 된 것이다. 이를 가능케 한 것은 대규모 신재생에너지 발전, 고압직류(HVDC) 송전, ICT 등의 기술이 발전했기 때문이다.
이중에서도 HVDC 기술은 슈퍼그리드의 핵심이며 슈퍼그리드를 가능케 했다고 해도 과언이 아니다. 직류(DC)는 장거리 송전 시 교류에 비해 손실이 적지만 고압 변전이 힘들어 전기를 멀리 보내지 못했다. 그래서 송전 시 유연하게 전압을 바꿀 수 있는 교류(AC)를 사용해왔다. 하지만 교류는 국가간 송전이 어렵다. 고층 송전탑에 두꺼운 케이블을 사용하면 경제성이 떨어져 송전선을 땅에 매설하는 지중화가 필요한데 교류 지중케이블은 20km가 한계다.
마침 직류는 전압을 높일 수 있는 반도체 기술이 발전하면서 원거리 전송이 가능해지게 됐다. 전자파, 전력 손실도 적다. 국경이 붙어 있는 국가들은 이러한 장점을 살려 예전부터 HVDC 광역송전 시스템을 설계했고 이는 슈퍼그리드로 발전했다.
■ 세계는 이미 슈퍼그리드 진행 중
일반인들은 외국에 전력을 수출하는 나라가 있냐고 말하지만 한국과 일본을 제외하고는 거의 다 하고 있다. 현재 전 세계적으로 추진되거나 논의되고 있는 대표적인 슈퍼그리드 프로젝트로는 북해연안의 해상육상풍력, 수력 등을 활용하는 북유럽 슈퍼그리드, 북아프리카와 중동 지역의 태양·풍력 에너지 전원을 활용하는 남유럽 슈퍼그리드, 남아프리카 지역 콩고강의 풍부한 수력자원을 활용하는 남아프리카 슈퍼그리드, 라오스의 수력자원을 중심으로 활용하는 동남아시아국가 슈퍼그리드 등이 있다. 이 가운데 북유럽 슈퍼그리드가 가장 활발하게 추진되고 있고 남유럽 슈퍼그리드도 최근 의미 있는 사업성과를 나타내고 있다.
북유럽 슈퍼그리드
북유럽 슈퍼그리드(Nord EU Supergrid)는 2009년 12월 북해 연안국가인 독일, 영국, 프랑스, 벨기에, 네덜란드, 룩셈부르크, 덴마크, 스웨덴, 아일랜드, 노르웨이가 슈퍼그리드 구축에 합의하면서 시작됐다. 2050년까지 3단계에 걸쳐 추진하는 것을 계획하고 있으며 1단계에서 25~30GW 전력공급을 시작으로 최종 500GW를 유럽 전력 시장에 공급하는 것을 목표로 하고 있다. 투자규모는 1단계(2020년) 388억 달러, 2단계(2030년) 1343억 달러, 3단계(2050년) 3260억 달러 등 총 4491억 달러로 추산된다.
프로젝트 추진을 위해 2009년 9개국 10개 기업이 참여해 ‘Friends of the Supergrid(FOSG)’라는 사업추진 기관을 설립했으며, 이후 스페인, 그리스 기업이 추가로 참여해 현재는 16개 기업이 동참하고 있다.
남유럽 MENA 슈퍼그리드
남유럽-MENA 슈퍼그리드(Sud EU-MENA Supergrid)는 사막 지역의 풍부한 태양·풍력을 활용해 청정에너지를 공급한다는 구상으로 2003년 로마클럽에서 제안됐다. 2009년 프로젝트 추진을 위해 독일 함부르크의 Desertec 재단, 뮌헨에서는 벤더 및 금융기관 12개 기업이 참여한 DII(Desertec Industrial Initiative)가 창립됐고 이후 20개 기업으로 확대됐다.
하지만 1차 사업단지로 선정된 모로코 태양열 발전단지의 수익모델 불확실성에 따라 재원조달의 어려움을 겪었고 아랍의 봄 이후 계속된 지역의 정세 불안, 재단과 DII사이의 주도권 다툼 등으로 2014년 1차 계약기간 만료 시점에 독일 REW Group, 중국 SGCC, 사우디 ACWA Power를 제외한 17개 기업이 탈퇴하는 어려움을 겪었다.
다행히 1차 사업인 모로코 태양열 발전단지 1기(Noor1, 설비 용량 160㎿)가 2016년 2월 완공 후 사우디 ACWA으로 판로가 결정되고 2015년 DII 본부가 두바이로 이전하면서 터키가 사업에 추가로 참여해 현재는 33개 기업 및 기관이 참여하는 ‘Supporters of Desert Energy’라는 이름으로 프로젝트를 추진 중이다.
DII는 2050년까지 유럽 전력 수요의 15%(470GW) 공급을 목표로 약 4000억 유로 규모의 투자를 계획하고 있으며, MENA 지역의 온실가스 배출량을 50% 감축하는데 기여할 것으로 보고 있다.
남아프리카 슈퍼그리드
남아프리카 슈퍼그리드(Grand Inga Project)는 남아프리카 지역 콩고강(포장수력 100GW)에 이미 건설된 Inga1(351㎿) 및 Inga2(1424㎿), 건설 중인 Inga3(4800㎿) 외에 설비 용량 39GW 규모의 Grand Inga 수력발전소를 건설해 북으로는 이집트 카이로, 남으로는 남아공 요하네스버그에 전력을 공급하려는 대규모 프로젝트이다. 전체 투자금액은 발전소 건설, 송전선로 건설 등 인프라 투자를 고려할 때 약 3500억 달러에 이를 것으로 보인다.
하지만 투자 포기와 사업자 선정 입찰 추진이 원활하게 진행되지 못하고 있으며, Inga3 발전소의 환경타당성조사 및 사회영향평가를 위해 7300만 달러를 지원하기로 한 세계은행이 2016년 7월 콩고민주공화국 정부의 사업계획 변경과 건설지원 투명성에 문제를 제기하면서 자금지원을 동결하는 등 계획 지연 요소가 발생해 최종 단계인 Grand Inga 발전소 건설 프로젝트는 상당기간 지연될 것으로 전망된다.
■ 동북아, 80년대 후반부터 다양한 형태 슈퍼그리드 제안…한·중·일·러 중심 협력 진행
2016년 3월 한국(한국전력), 중국(SGCC), 일본(소프트뱅크), 러시아(로세티)는 전력망연계 추진 업무협약을 체결했다.
동북아 슈퍼그리드는 러시아 및 몽골의 풍부한 에너지 지원을 이용해 전력을 생산하고 이를 역내 전력 대수요처 국가인 한국, 중국, 일본에 공급해 활용하는 구상으로 제시됐다. 이를 통해 에너지자원의 효율적 이용, 신재생에너지 이용확대를 통한 기후변화 대응, 전기 가격 인하를 통한 참여국의 복리후생 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
특히, 동북아 지역의 자원보유 특성, 상이한 전력부하 구조 및 전원구성 등으로 전력수급의 상호 보완성이 매우 높아 세계 여타 지역보다 전력망 연계의 경제적 효과가 클 것으로 평가되고 있다.
이에 1980년 후반부터 동북아지역 전체를 하나로 연결하는 전력망 연계 구상이 시작됐고 주도 국가 및 기관에 따라 다양한 형태의 슈퍼그리드가 제안됐다.
우선 1990년 후반에 러시아 ESI가 주도한 동북아 전력시스템 연계(NEAREST, Northeast Asian Electrical System Ties)는 1990년대 후반에 러시아와 한국 전기연구원이 공동연구를 통해 제안된 것으로 동북아 슈퍼그리드와 관련하여 최초로 제시된 구상이다. 러시아 극동지역 부랴야 수력발전을 비롯해 연해주 원전, 화력발전이 주요 발전원이다.
아시아 슈퍼그리드(Asia Super Grid)는 소프트뱅크 손정의 회장이 2011년 제안한 것으로 지역적 범위를 동북아 지역을 포함하여 동남아 및 인도에까지 확대하는 구상으로 주요 발전원은 몽골 고비사막의 풍력과 태양광에너지 발전이다.
고비텍·아시아슈퍼그리드(Gobitec and Asian Super Grid)는 2014년 Energy Charter 주도하에 에너지경제연구원(한국), ESI(러시아), 몽골 에너지부 및 JREF(일본) 등이 참여한 국제 공동연구를 통해 제안된 것으로 기존 아시아슈퍼그리드의 수정판으로 송전망이 러-북-한-일로 이어지는 것이 특징이다.
글로벌 에너지 연계(GEI, Global Energy Interconnection)는 중국 정부의 전략 차원에서 중국 국가전망이 2016년에 제안한 것으로 중앙아시아, 동남아시아, 동북아시아 등 주변국과 유럽을 포함한 전 세계를 망라하는 전력망 구축을 목표로 제시됐다.
동북아-동남아-인도를 연결하는 아시아 슈퍼그리드. 손정의 소프트뱅크 회장이 제안했다.
이러한 구상 속에서 동북아 4개국은 역내 전력계통 연계사업 추진을 위한 정부 및 추진기관 간 협력 활동을 진행하고 있다. 한국(한국전력), 중국(SGCC), 일본(소프트뱅크), 러시아(로세티)는 2016년 3월 전력망연계 추진 업무협약을 체결했다. 1단계 사업으로 한·중·일 전력계통 연계사업을 선정하고 예비타당성 조사까지 진행된 상황이다. 4개국 정부는 이에 기초해 후속 단계 사업추진 여부를 결정할 예정이다.
러시아와 일본은 기업 간 협의 중심으로 추진되고 있다. 러·일 정상은 2016년 동방경제포럼에서 러·일 전력망 연계를 논의한 바 있으며, 지난해 2월 로세티 사장은 러시아 투자포럼에서 예비타당성 연구결과를 발표했다.
소프트뱅크를 포함한 일본 기업들은 도쿄올림픽이 개최될 예정인 2020년 7월까지 2GW(1단계)의 전력을 사할린을 비롯한 극동지역에서 공급해줄 것을 러시아에 요청한 것으로 알려졌으며, 러시아는 일본으로 수출할 전력 규모를 추후 11~14GW 규모로 확대할 계획이다. 하지만 일본 정부는 북핵을 비롯한 동북아 긴장 상태를 이유로 전력망 사업을 사업자 간의 협력 사업으로만 인식할 뿐 정부 차원에서는 전면에 나서지 않고 있는 상황이다.
중국(SGCC)과 러시아(로세티)는 ‘동북아 슈퍼그리드’ 구축에 적극적인 모습이다. 중국으로 러시아 국영전력기업 Inter RAO는 중국으로 전력을 수출하기 위해 8GW 규모의 예르코베츠카야 석탄화력발전소 건설 가능성을 평가하고 있으며, 타당성 조사가 현재 진행되고 있다.
또한, 러시아 최대 민간 전력기업 EuroSibEnergo는 중국 최대 국영 수력발전기업인 장강전력과 YES Energo란 합작기업을 설립했고 러시아 국영수력발전기업 RusHydro와 중국 싼샤그룹도 극동지역 수력발전소 공동개발을 목적으로 합작회사를 설립할 계획이다.
아울러 로세티와 SGCC는 전력망 현대화 사업을 위한 합작기업 설립에 들어갔으며 중국개발은행이 연간 최대 10억 달러 규모의 자금을 조달키로 합의하는 등 러시아와 중국 연계 사업은 활발히 진행되고 있다.
한국과 러시아는 슈퍼그리드 논의 전에 이미 2006년 전력계통 연계사업을 한·러 자원협력위원회에서 추진한 경험을 가지고 있다. 이어 2009년에는 전력망 연계 추진을 위한 타당성 공동연구를 착수하지만 북한의 연평도 포격사건으로 중단됐다. 이후 2013년 정상회담, 2014년 한국전력과 로세티간의 업무협약에 의해 공동연구가 재개됐다. 현재는 8차 전력수급기본계획에 2022년까지 일부 구간 착공 및 한-러 간 공동연구 완료라는 구체적인 목표를 제시하고 추진 중이다.
또한, 한국은 지난해 12월 중국 국가전망(SGCC) 및 GEIDCO간 한-중 전력망 연계 개발을 위한 MOA 체결과 한국(산업통상자원부)-중국(국가에너지위원회) 간 전력망 연계 공동 연구, 재생에너지, 에너지효율 분야 협력 MOU 체결하는 등 중국과의 전력망 연계 추진에도 적극적인 모습이다. 백운규 산업통상자원부 장관은 지난 8일 일본을 방문해 손정의 소프트뱅크 회장과 면담을 갖고 동북아 슈퍼그리드 구축을 논의했다.
■ 이행 의지 및 신뢰성 우선…세부사항은 협의 등으로 해결 가능
슈퍼그리드는 다수의 국가가 참여하는 거대 협력사업이기에 권역 및 개별 국가의 정치·경제·외교·사회적 이해에 따라 상충하는 이해구조를 가질 수 있다. 이에 구축을 위한 당사국 간의 공동 발전비전과 목표 제시가 요구된다.
특히, 당사국 간의 신뢰를 바탕으로 진행돼야 하는 사업이기에 이행 의지가 무엇보다 중요하게 여겨진다. 한국에서 열린 전력망 포럼을 찾았던 바얀아르가 소가르(Bayanjargal Sugar) 몽골에너지부 과장은 “각국의 정치적 의지가 분명해야 하며, 필요하다면 북유럽과 같이 협정 체결도 하나의 방안”이라고 정책적 의지에 대한 부분을 강조했다.
구체적으로 각국의 관련 법제도, 관세 방식, 전기 요금, 송전 비용, 기술 타당성 등의 협의도 필요하다. 시게키 미와 소프트뱅크에너지 대표는 “이런 요소들은 기술 발전과 협의에 의해서 해결할 수 있는 문제”라며, “동북아 슈퍼그리드 구축 사업은 결국 시간 문제”라고 긍정적인 의견을 전했다.
또한, 가긱 자크하리안(Gagik Zakharyan) 러시아연해주 부지사는 “동북아 슈퍼그리드의 속도를 내기 위해서는 다자간 사업 추진 시 서로 간의 이해관계 조율에 있어서 어려움이 있으므로 2개국 또는 2개 기업 등 양자 협력을 통해 보다 효율적인 협의를 우선 진행하는 것이 바람직하다”고 주장했다.
다만, 경제성을 높이고 사업 추진을 원활히 진행하기 위해서는 북핵 문제를 둘러싼 한반도 긴장 관계 등 정치적 요소가 해소돼야 한다는 게 관련자들의 중론이다. 자크하리안 부지사는 “정치적 측면에서 러-북-남 간 에너지브릿지 사업이 원활히 추진된다면 동북아 관계도 개선될 것”이라고 말했다. 또 강경화 외교부 장관도 “북한을 참여시킬 수 있다면 역내 에너지 협력을 활성화 시킬 뿐만 아니라, 동북아 지역의 지정학적 긴장을 완화시키는 촉매제가 될 수 있을 것”이라고 평화적 측면에서의 동북아 슈퍼그리드의 장점을 강조했다.
아울러 국가 간 전력망 구축을 동시에 추진하는 데 요구되는 정책적 우선순위 조정과 사업추진을 전담하면서 조율을 담당할 전담기구의 필요성에 대한 의견도 제시됐다. 북유럽의 FOSG와 남유럽의 DII처럼 전력사업자, 금융기관, 연구기관, 밴더 등 다양한 주체가 참여하는 전담 기구의 설립 및 운영이 요구된다.
■ 슈퍼그리드로 동북아 평화까지…北 관련 긴장 완화에도 큰 도움
한국 중심의 아시아 슈퍼그리드
문재인 대통령은 지난해 9월 7일, 제3차 동방경제포럼에서 한국도 동북아 슈퍼그리드에 적극 참여하겠다는 의사를 밝혔다. 한국의 경우 슈퍼그리드를 통해 북한을 좀 더 일찍 국제 무대로 이끌어내 평화체제를 위한 공조를 강화할 수 있기에 추진 의지가 강력하다. 북한을 배제하는 중국, 일본과 달리 러시아는 북한과의 전력 연결에도 적극적이다.
이런 점에서 한국의 입장에서는 러시아와 협력해 동북아 슈퍼그리드를 추진하는 것이 이상적이라고 볼 수 있다. 실제로 러시아 극동개발부 장관은 2014년에 북한을 방문해 북한 전력공급을 협의한 바 있다. 이듬해 9월 동방경제포럼에서는 러시아 최대 수력회사인 RusHydro의 계열사가 북한 나선경제 특구로 15~40㎿ 전력을 보내는 공급계획을 밝혔다.
마침 올해 2월 평창올림픽을 시작으로 4월 남북정상회담, 판문점 선언이 있었고 6월에는 북미 정상회담이 예정돼 있어, 동북아 슈퍼그리드의 악재 변수로 남아 있던 ‘북한 리스크’가 어느 정도 해소될 것이라는 전망이 나오고 있다.
정규재 에너지경제연구원 박사는 “북한 리스크가 사라지면 동북아 슈퍼그리드는 탄력받을 것”이라며, “현재 대북, 북미 대화가 원활하게 진행 중이기 때문에 이러한 정치·외교적인 불안감 해소 자체가 긍정적 영향을 주리라 본다”고 설명했다. 이어 정 박사는 “다만 북한이 당장 슈퍼그리드에 포함돼 추진 동력이 될 수 있느냐는 좀 더 고민해야 할 부분”이라며, “앞으로 회담이나 경협에 관련된 후속조치가 필요하고 이것이 이뤄진다면 동북아 슈퍼그리드는 속도를 낼 것이다”라고 전망했다.
북한이 동북아 슈퍼그리드에서 포함될 수 있는 그림은 남-북-러 연계 전력망을 들 수 있다. 북한의 전력수급이 심각하다는 전제하에 우선적으로 발전소 건설이 필요하지만 남북러 송전망 구축으로도 어느 정도의 전력난 해소가 가능하다. 송전망을 러시아에서 한국까지 연결하면 북한은 통과국으로서 수수료를 받을 수 있다. 이를 전기로 대체한다면 일정 부분의 전력수급 해소도 가능하고 발전소 건설 비용도 아낄 수 있을 것으로 보인다.
또한, 북한의 구리 및 광물을 대가로 북한 동해안에 러시아로부터 온 에너지를 공급하는 등 비용적인 부분에서 다양한 해결책이 제시되고 있다. 이 같은 북한의 동북아 슈퍼그리드 포함이 북한을 국제무대로 이끌어 내 동북아 평화 협력 공조체제를 만드는데 기여할 수 있을 것으로 보인다.
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힘을 내요 슈퍼그리드 파~월~ : 동북아 그리드의 미래는?
힘을 내요 슈퍼그리드 파~월~ : 동북아 그리드의 미래는?
대학생신재생에너지기자단 18기 서현영
작년 말 발표된 제9차 전력수급기본계획 송변전 확충 전망에 의하면, 우리나라는 2022년까지 동북아 슈퍼그리드 구축의 일환으로 한국과 중국을 잇는 전력망 사업화에 착수할 예정이다. 나라 간의 전력망을 연결해 에너지를 주고받는다는 슈퍼그리드의 개념은 예전부터 있어왔으나, 다양한 이유로 뒷전이 되었다. 그렇다면 정부가 최근 동북아 슈퍼그리드를 다시 시도하려고 하는 이유는 무엇인지 함께 알아보자.
[슈퍼그리드의 개념 및 현황] [자료1. 한-중-일, 한-러 계통연계 계획]출처 : 티엠솔루션스
슈퍼그리드란 무엇일까? 거대한 규모의 전력망(그리드)이란 의미로, 대륙 간 혹은 국가 간에 생산된 전력을 연결하여 서로 융통하는 에너지 수송 네트워크를 말한다. 즉, 에너지가 풍부한 나라에서 에너지가 부족한 나라로 슈퍼그리드를 통해 전력을 상호 공유한다는 것이다. 우리나라에서는 2050년 탄소중립을 선언하면서 재생에너지에 대한 수요가 높아지고, 에너지 수급의 안정성을 확보하기를 원하면서 중요한 정책으로 떠올랐다.
[자료 2. 동북아 슈퍼그리드 국가별 추진현황]출처 : 산업통상자원부
현재 우리나라는 한국, 중국, 일본, 러시아, 몽골을 잇는 동북아 슈퍼그리드를 추진하고 있다. 재생에너지, 천연자원에 한계가 있는 우리나라와 달리, 시베리아의 천연가스와 몽골 고비 사막의 태양광과 풍력 등 풍부한 청정에너지를 공급받을 수 있기 때문이다. 중국과는 국영 전력 회사인 국가전망공사와 손을 잡고 2.4GW, 약 330km 규모의 전력망을 구축하기 위해 2019년 공동개발협약(JDA) 체결하였으며, 일본의 소프트뱅크 사와는 2.4GW, 약 340km 규모의 전력망에 대해 예비 타당성 조사를 마치고 긍정적인 경제성을 확답받은 상태이다. 러시아와는 로세티 사와 함께 3GW, 약 1000km에 해당하는 전력망에 대해 예비타당성 조사를 하는 양해 각서를 체결하였고 공동 연구를 진행 중이다.
[동북아 슈퍼그리드가 다시 주목받고 있는 이유는?][자료 3. 2050 탄소중립 시나리오 상 전원별 발전량 및 온실가스 배출량]
출처 : 탄소중립위원회
지난달 탄소중립위원회가 발표한 ‘2050 탄소중립 시나리오’ 중 LNG 발전을 유연성 전원으로 사용하여 배출량이 잔존하는 B안(A안은 화력발전 전면 중단으로 전환 부문 배출량 0)에 전원별 발전량 중 동북아 그리드가 포함되며 다시 주목을 받기 시작하였다. 총 33.1 TWh(2.7%)의 적지 않은 전력을 동북아 그리드로 충당하겠다고 밝혀서, 앞으로 동북아 그리드의 추진이 가속화될 것이 예상되는 동시에 동북아 슈퍼그리드에 대한 걱정의 목소리도 적지 않게 나오고 있다.
첫 번째는 그 비율에 관한 것이다. 탄소중립 시나리오에 의하면 2050년 신재생에너지 발전량을 현재의 약 4배로 유지하여야 하는데 원자력 발전량도 줄고 석탄 발전도 중단한 상황에서 과연 신재생에너지 만으로 그 전력을 충당할 수 있을지 의문이다. 만약 불가능해진다면 부족한 전력은 동북아 그리드가 담당하게 될 텐데, 이는 수입 전력 의존이 심해지는 것이며 국제 정치 상황에 따라 전력 공급이 어려워질 수도 있기 때문이다. 특히, 전체주의 국가인 러시아와 중국을 믿지 못한다는 의견이 지배적인데 미국과의 갈등이 발생했을 때 전력 볼모가 될 가능성도 존재한다. 이는 경제 문제일 뿐만 아니라 안보의 문제이기도 한데, 2009년 러시아가 가격 인상을 위해 유럽으로 가는 천연가스관을 잠근 사건과 2016년 중국의 사드 제재 사건에서 그 위험성을 확인할 수 있다.
두 번째는, 구축 가능성의 문제이다. 이는 2019년 이후 슈퍼그리드가 더 나아가지 못한 이유이기도 하다. 블라디보스토크와 수도권을 잇는 전력망은 북한을 지나게 될 텐데 북한이 과연 토지 이용료 없이 전력망 구축과 이용을 허용해줄 것인지 의문이다. 만약 토지이용료를 제공한다면 대한민국은 유엔 안보리의 독자제재를 위반하게 된다. 또한, 다른 참여국보다 높은 전기요금이 형성되어 있는 일본의 전력사업자들이 소극적인 태도를 보이고 있기도 하다.
[동북아 슈퍼그리드를 통해 우리나라가 얻을 수 있는 것은?]반면, 동북아 슈퍼그리드는 우리나라에 많은 이점을 주기도 한다. 우리나라는 전력 수요는 높지만 자원이 풍족하지 않기 때문에 현재에도 화석연료(석유, 석탄, LNG 등) 발전에 쓰이는 원료의 99%를 수입하고 있다. 미래에 이들이 간헐성이 큰 재생에너지로 전환되었을 때, 우리나라는 아시아 대륙 내 지역적으로 편중되어 있는 청정에너지를 공동 개발함으로써, 발전 설비를 설치할 공간이 부족한 점을 극복하고 국가 간 전력망 연계를 통해 효율적으로 사용할 수 있을 것이다. 특히, 몽골의 풍력, 태양광 자원은 한중일 3개국 연간 전력 수요의 2배가 넘는 가치를 지니고 있다는 전문가들의 의견이 있다.
또한, 장기적으로 보았을 때 이러한 지역에서 값싼 전기를 수입함으로써 전기요금이 낮아지는 것도 기대해 볼 수 있다. 실제로 한국의 전기요금은 몽골의 2~4배에 해당한다고 한다. 반대로 일본은 우리나라보다 전기요금이 2배가량 비싼데 이 요금 차이를 이용해서 공동 투자 후 국가 간 전력 도매업이나 전력망 사용료를 받는 방법으로 이익을 얻을 수도 있다.
즉, 국가 간 전원설비를 공유할 수 있어 전력수요가 급증하는 여름, 겨울의 예비전력이 확보가 가능하며, 해외 전원 개발을 통해 경제성과 전원입지난도도 해소할 수 있다는 것이다.
(더 많은 슈퍼그리드의 장점에 대해 알고 싶다면 14기 변홍주, 15기 나혜인의 “슈퍼 그리드(Super Grid)를 통해 다가가는,한·중·일의 에너지전환은?” 기사를 참고하자.)
[북유럽 슈퍼그리드를 통해 배울 점]그렇다면, 동북아 슈퍼그리드는 앞으로 어떻게 발전해야 할까? 슈퍼그리드의 원조 격인 북유럽 슈퍼그리드의 사례를 통해 알아보자. 북유럽 슈퍼그리드는 2009년 독일, 영국, 프랑스, 벨기에, 네덜란드, 룩셈부르크, 덴마크, 스웨덴, 아일랜드, 노르웨이 등이 참여하고, 재생에너지 이용 확대를 통해 단일 전력시장 구축을 지향하는 FOSG(Friends of the Supergird)가 사업을 추진하면서 시작되었다. 북해 연안의 대규모 풍력 단지와 독일의 지상 풍력 발전, 노르웨이의 수력 발전을 활용한 전력을 공유하는 것이 주된 내용으로, 총 3단계(20년, 30년, 50년)에 걸쳐 최종적으로 2050년에 500GW의 전력을 유럽 전력시장에 공급하게 된다는 계획이다.
[자료 4. 북유럽 슈퍼그리드]출처 : 대한전선
이 프로젝트는 순조롭게 진행되었으나 최근 유럽이 기후 위기의 피해를 직격탄으로 맞으면서 문제가 발생하였다. 위에서 나열한 슈퍼그리드의 장점처럼 북유럽은 평상시 서로에게 전력을 공급해줄 때는 평화로우나, 조금만 예외적인 상황이 발생하면 모두 함께 위기를 겪게 된다. 먼저, 전력생산의 25%를 풍력 발전에 의존하고 있으나 바람이 불지 않아 전기요금에 1년 만에 7배 상승한 영국은 겨울철 성수기 전력을 프랑스에게 의존하였으나, 9월 프랑스와 연결된 2개(총 3GW) 중 2GW 송전망이 불타면서 에너지 수급 위기에 봉착하였다. 이어서 8-9월 폭염으로 인해 유럽 북쪽 지역에 강수량이 줄어들었다. 노르웨이는 평년 중 가장 낮은 수위를 기록하였으며 이로 인해 수력 발전량이 심각하게 줄어들며 북유럽 전력 가격이 1년 전보다 5배나 올랐다.
이렇듯, 북유럽의 한 국가의 위기는 북유럽 전체의 위기로 이어지고 있다. 이는 재생에너지가 폭염, 한파 등에 대응하지 못하는 경직성이 큰 전원이기 때문이다. (심지어 이상 기후와 같은 상황은 지역적으로 인접하고 그리드를 공유하는 국가들에게 동시에 발생할 가능성이 높다.) 예외적인 상황으로 재생에너지로 전력 공급을 할 수 없게 되면, 석탄이나 천연가스의 가격은 치솟게 되고 재고가 부족해지면서 그리드 참여국 전체의 에너지 인플레이션 위기가 초래된다. 따라서, 슈퍼그리드를 통한 전력 수출입으로 자국의 취약성을 증대시키는 아이러니한 상황을 마주하지 않기 위해서는 각 국의 에너지 자립이 중요하다. 슈퍼그리드를 통한 전력 수급이 불가능해졌을 때 이를 대체해 바로 가동할 수 있는 안정적인 전원이 준비되어 있어야 할 것이다.
[동북아 슈퍼그리드의 전망]에너지 수급 안정성이라는 장점을 가지고 있지만 에너지 안보라는 큰 단점에 2019년 이후 눈에 띄는 발전이 없는 동북아 그리드는 당분간 조금씩 진전될 것으로 보인다. 현 정부가 2022년까지 한-중 사업화 착수와 한-일, 한-러 사업 타당성 조사 완료를 추진하겠다 밝혔으며 중국은 계속해서 적극적인 입장을 취해오고 있기 때문이다. 이와 더불어, 슈퍼그리드 구축의 핵심기술인 HVDC(초고압 직류송전; High Voltage Direct Current) 기술이 점점 발전하며 장거리 송전 시의 손실 문제를 극복하고 있다. 최근, 한국전력공사는 500kV급 케이블, 신재생 연계용 해저케이블, 국가 간 계통연계 장거리 800kV급(*세계 최고) 케이블 시험장을 구축하여 HVDC 사업의 기반을 다지기도 하였다.
이처럼 기술적인 한계는 적은 와중 정부가 2050년 탄소중립을 선언한 만큼 그 달성에 힘이 되어줄 슈퍼그리드가 앞으로 더 성장하길 바라며, 정부가 안보와 경제성 그리고 탄소중립 사이에서 적절한 선택을 하길 기대해본다.
참고문헌
1) 산업통상자원부, “제9차 전력수급기본계획”, 2021.04.19, http://www.motie.go.kr/motie/py/td/tdtotal/bbs/bbsView.do?bbs_cd_n=72&bbs_seq_n=210325
2) 2050 탄소중립위원회, “2050 탄소중립 시나리오”, 2021.10.18, http://2050cnc.go.kr/base/board/read?boardManagementNo=4&boardNo=101&searchCategory=&page=1&searchType=&searchWord=&menuLevel=2&menuNo=12
3) 전경웅, “[심층분석] 러시아·중국 전기 수입의 함정”, 미래한국, 2019.01.13, http://www.futurekorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=114106
4) 한국중부발전, “아시아를 잇는 국제 전력망, 동북아 슈퍼그리드”, 2021.10.15, https://blog.naver.com/komipo_official/222536885598
5) 한국전력공사, “한전, 세계 최고 수준의 초고압 직류송전 케이블 시험장 준공” ,2021.10.27, https://home.kepco.co.kr/kepco/PR/ntcob/ntcobView.do?pageIndex=1&boardSeq=21054031&boardCd=BRD_000117&menuCd=FN060306&parnScrpSeq=0&searchCondition=total&searchKeyword=
6) 황성철·장길수, 대한전기학회, “동북아 수퍼그리드를 위한 기술 측면의 고려 사항”, 2018.11, https://www.koreascience.or.kr/article/JAKO201828458594817.pdf
7) 김윤현, 서울경제, “‘동북아 슈퍼그리드’ 프로젝트, 역내 에너지 공동체 만든다”, 2018.01.11, https://www.sedaily.com/NewsView/1RUDXWFKUL
8) 새벽노을, “송전망 화재로 전력공급 어려움 겪는 영국 – 심상치 않은 유럽의 에너지 위기 (2)”, 2021.09.16, https://blog.naver.com/ginius94/222507024793
9) 새벽노을, “수자원 부족으로 에너지 위기가 북유럽으로 확산 – 에너지 유로화 폭락”, 2021.10.05, https://blog.naver.com/ginius94/222526576406
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