IEA, 세계 에너지전망 3대 시나리오 전제 분석...친환경 증대로 에너지믹스 다변화 심화

국제에너지기구(IEA)는 미래 에너지산업 환경에 대해 3개 시나리오를 전제하고, 에너지의 미래를 전망하는 보고서를 최근 내놨다.

한전경제경영연구원이 소개한 이번 보고서에 따르면 IEA의 전망 가운데 CPS(Current Policy Scenario)는 가장 보수적인 선에서 미래 에너지산업을 예측하는 시나리오다. 2016년 중반까지 세계 각국이 공식적으로 채택, 시행하고 있는 에너지 정책들이 2040년까지 유지되는 것을 가정하고 있다.

기준 시나리오인 NPS(New Policy Scenario)는 현재 시행되고 있는 정책 뿐 아니라 공식적으로 이행이 예정돼 있는 에너지 정책을 포함해서 미래를 예측해보는 것이다.

이는 IEA가 제시하는 핵심 시나리오로, 파리협정에 참여한 세계 각국의 국가감축목표(NDC)와 신재생에너지 확대 및 탄소가격 전망, 각국의 정책 기조 등을 포괄적으로 반영해서 그려본 그림이다.

450 시나리오는 적극적인 노력을 통해 에너지의 미래를 그리는 청사진이다.

450은 장기적으로 대기 중의 이산화탄소 농도(ppm)가 안정화 되는 수치를 의미한다. 이 가정은 2100년까지 세계 평균 온도 상승폭을 2℃ 이하로 제한하기 위해 가능한 모든 정책적·기술적 노력을 포함하는‘탈탄소 시나리오(Decarbonisation Scenario)’다.

<표-시나리오 별 구성요소 전망치 / 출처=한전경제경영연구원>

▲에너지수요·GDP, CO2 배출량 간 상관관계 ‘깨질 것’

보고서는 에너지수요와 경제성장률, CO2 배출량이 비슷한 곡선을 그리며 함께 성장해 온 과거와 달리 2015년 이후 2040년까지의 에너지 수요 및 CO2 배출량은 GDP 대비 현저히 낮은 수준의 증가세를 기록할 것으로 내다봤다.

보고서가 예측의 기준으로 삼은 NPS에 따르면 2040년까지 연평균 에너지 수요는 1%, CO2 배출은 0.5%씩 각각 늘어나는 데 비해 GDP 증가세는 3.4%에 달하는 것으로 나타났다.

이는 다양한 친환경에너지 확대와 에너지 효율향상, 제조업 경기 둔화 등의 요인이 복합적으로 반영된 결과라는 설명이다.

2040년을 기준으로 에너지 부문에서 발생하는 CO2 배출량은 CPS가 36%, NPS가 13%의 증가를 예측한 반면 450 시나리오에서는 43% 감소할 것으로 전망했다.

<그림1-시나리오별 상관관계 분석 / 출처=한전경제경영연구원>

▲NPS·450 시나리오는 2040년에 신재생에너지 비중 1.6~25배 증가‘낙관론’

보고서는 기후변화 대응 등 정책적인 이슈들로 인해 신재생에너지와 원자력, 천연가스 등의 비중이 지속적으로 늘어날 것으로 예상했다. 신재생에너지 관련 기술의 개발과 중국·인도·러시아 등을 중심으로 한 신규원전 확산이 주요 요인으로 지목됐다.

천연가스 수요는 산업과 발전 부문에서 연 2.1%와 1.3%씩 성장하는 것을 전제로 2040년까지 약 50%가 늘어날 것으로 예측했다.

석탄과 석유 등 화석연료 부문에서는 CPS와 NPS가 2040년 1차 에너지 수요 중 화석연료의 비중이 74~79%를 차지, 81%인 현재와 비슷한 수준에 머물 것으로 전망한데 비해 450 시나리오는 화석연료 비중이 58%까지 낮아질 것으로 내다봤다.

2014년에 23% 수준이던 신재생에너지 발전비중은 CPS의 경우 2040년에 29%로 크게 늘어나지 않을 것으로 예상됐다.

반면 NPS는 태양광과 풍력 위주의 신규 발전설비 증가로 37%, 450 시나리오는 총 전력 수요의 58%를 신재생에너지가 충당할 것으로 각각 전망하며 신재생에너지 비중이 지금보다 1.6~2.5배 성장할 것이란 낙관론을 폈다.

이어 보고서는 NPS를 기준으로 2040년까지 에너지 공급부문에서 총 44조 달러 상당의 투자가 이뤄질 것으로 예상했다. 전력부문에서는 특히 신재생에너지 발전설비에 대한 투자가 집중될 것으로 예상된다.

간헐성이 높은 신재생에너지 발전 비중 증대에 따른 에너지의 공급안정성 관련 이슈도 눈길을 끈다.

보고서는 신재생에너지의 비중 증대가 기존 화석연료 중심의 에너지믹스 다변화를 심화시킬 것으로 내다봤다. 에너지원 간 호환성 및 간헐성에 대비한 예비력 확보 등 공급안정성에 대응하는 정책 수립 및 투자활동이 수반돼야 한다는 조언도 덧붙였다.

국가 간 에너지 교역량 증가도 공급안정성의 잠재적 위협 요인이 될 것으로 관측했다. 시장변동성이 큰 가스와 석유의 국제거래 규모가 확대될 것이란 전망도 함께 내놨다.

<그림2-시나리오별 1차 에너지수요 전망 / 출처=한전경제경영연구원>

▲2040년 세계 전력수요 3만4250TWh로 2014년보다 66.6% 증가

보고서는 오는 2040년 세계 전력수요가 3만4250TWh에 이를 것으로 전망했다. 이는 2014년 세계 전력수요인 2만550TWh보다 66.6% 가량 늘어난 것이다.

2000년부터 2014년까지 3.2% 선을 유지했던 전력수요 연평균 증가율은 2040년까지 2.0% 수준에 머물 것으로 예측했다. 이는 같은 기간 경제성장률 전망치인 3.4%보다 낮은 것이다.

이어 보고서는 세계 전력수요 증가의 대부분을 인도와 아프리카 등 비OECD 국가가 차지할 것으로 내다봤다.

인도의 경우 2040년 전력수요는 3383TWh로, 연평균 5%씩 증가할 것으로 예상된다. 이는 2014년 954TWh보다 3.5배 가량 늘어난 것이다.

2014년 643TWh이던 아프리카의 전력수요도 2040년엔 2.7배 늘어난 1783TWh까지 늘어날 것으로 관측했다. 연평균 증가세는 4%다.

특히 보고서는 비OECD 국가의 건축부문 전력소비 증가분 가운데 냉방기기와 주요 대형 가전제품(냉장고, TV 등)의 수요 증가가 50% 이상을 차지할 것으로 봤다.

반면 OECD 국가는 산업·주거부문의 전력소비 대비 서비스 부문의 전력수요 증가율이 높아 대조적인 모습을 보일 것이라 전했다. 선진국들은 세계 전력수요 증가에 큰 영향을 주지 않을 것이란 해석이다.

2040년 세계 발전설비 용량은 2015년 대비 1.75배 증가할 것으로 추산했다. 전반적으로 화력 발전의 비중이 지속적으로 감소하는 가운데 신재생에너지 설비 용량이 전체의 절반 가량을 차지할 것으로 내다봤다.

보고서에 따르면 2040년 세계 발전설비 누적 용량은 1만1200GW로 2014년 6400GW보다 75%가량 늘어난다. 이 가운데 신규 발전설비(4486GW)의 60% 이상인 2693GW를 신재생에너지 발전이 차지하게 되고, 전체 설비 중 수력을 포함한 신재생에너지의 비중이 46% 수준이 될 것으로 예상된다.

에너지원별 세계 발전량은 석탄과 원자력의 비중이 2014년 78%에서 2040년 63%로, 신재생에너지는 22%에서 37%로 각각 변화할 것으로 관측했다.

OECD 국가의 신재생에너지 발전량은 6000TWh로 전체 비중의 53%를 차지할 전망이며, 아시아 개도국의 신재생에너지 비중은 30% 이상으로 증가한다는 예상을 전했다.

▲전력산업 세계 투자 연간 7700억 달러 증가 예상

전력산업 부문 투자 및 요금 전망도 눈에 띈다.

보고서는 2040년까지 이 분야 세계 투자가 연간 7700억 달러씩 증가한다고 전망했다. 이 가운데 신재생에너지 발전 투자는 화석연료 부문 대비 2.5배 많을 것으로 예상했다.

2016년부터 2040년까지의 세계 누적 투자액은 19조2000억 달러로 추산된다. 송배전 관련 투자는 전체의 42%인 8조 달러이며, 비OECD 국가의 투자가 5조7000억 달러로 큰 비중을 차지할 것으로 내다봤다.

같은 기간 신재생에너지 발전 투자액은 7조 달러로 전체 투자액의 36.4%를 차지할 것으로 전망된다.

요금 부문에서는 유럽의 산업용 전기요금이 자본비용과 O&M 비용 증가로 지속적인 상승세를 보인다는 예측이 제기됐다. 노후화된 석탄화력 발전소의 폐쇄와 관련한 자본비 회수로 요금이 늘어날 것이란 설명이다. 일본의 경우엔 수입의존도가 높은 가스·석유의 도매가격 하락으로 전기요금이 낮아질 것으로 예상했다.

산업용 전기요금의 교차보조를 통해 낮은 주택용 요금수준을 유지하고 있는 중국은 2040년까지 교차보조 구조가 개선되면서 요금이 늘어날 것으로 전망했다.

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