우리나라에 ‘재생에너지 100%(RE100) 산업단지’가 조성되더라도 1년 중 4개월 이상은 화석연료 기반의 기존 전력망에 의존해야 한다는 분석이 나왔다. 이 경우 산단 입주 기업들에 추가적인 비용 부담이 발생해 입주 유인이 낮아질 수밖에 없다는 우려가 나온다.
11일 에너지경제연구원이 발표한 ‘전력 부문 비용 효과적 탈탄소화 방안 연구’에 따르면 삼성전자와 같은 초대형 전력 수요 기업(연간 27.65TWh(테라와트시) 기준)이 RE100 산단에 입주했다고 가정했을 때 전력 공급이 부족해지는 시간은 1년 중 최대 약 239일(5747시간)로 나타났다.
이는 우리나라 재생에너지발전의 고질적 문제인 간헐성 때문이다. 공장에 전력이 가장 많이 필요할 때 구름이 끼거나 바람이 불지 않으면 액화천연가스(LNG) 등으로 생산한 전기를 일단 사용할 수밖에 없다는 의미다. 이런 경우 기업들은 상황에 따라 재생에너지 공급인증서(REC) 구매 등 추가 부담을 떠안아야 한다.
주말이나 밤사이 생산된 전기를 저장했다가 필요할 때 쓸 수 있는 에너지저장장치(ESS)를 도입해도 이 같은 화석연료 기반 전력 사용은 불가피한 것으로 나타났다. 연구진이 8시간 동안 저장이 가능한 장주기 ESS를 적용한다는 점을 추가로 가정해 전력 부족 시점을 살핀 결과 ESS 미사용 때보다 훨씬 줄기는 했지만 여전히 약 139~185일(3330~4450시간)은 청정 전력이 부족할 것으로 분석됐다.
전력 수요가 기업 단위를 뛰어넘는 산업단지에서 이 같은 재생에너지의 간헐성을 극복하는 것은 더욱 어려울 것으로 예상된다. 미국 환경청에 따르면 삼성전자는 2023년 기준 미국 공장 내 전력 수요 100%를 재생에너지로 조달하며 RE100을 달성했지만 이 중 92.2%는 REC 구매로 충당한 것으로 나타났다. 자체 설비를 통한 발전은 0.1%에 그쳤다. 재생에너지의 간헐성 등으로 인해 실제로 재생에너지를 생산해 공장을 돌리는 것보다 기존 전기요금에 웃돈을 주고 재생에너지 실적을 사오는 것이 더 낫다고 판단한 것으로 풀이된다.
연구원이 최적의 시나리오를 가정해도 화석연료 기반 전력에 의존해야 하는 시간은 3329시간으로 집계됐다. 연구를 수행한 김종우 연구위원은 “연간 재생에너지 부족량은 약 6TWh로 이는 기업 전력 수요의 21.7%가 화석연료 기반의 그리드 전력에 의존해 온실가스가 배출될 수 있음을 나타낸다”며 “재생에너지 100% 시나리오는 발전원의 경직성으로 인해 ESS를 활용해 아무리 유연성을 지원하더라도 일부 한계가 있을 수밖에 없다”고 설명했다.
대규모 RE100 산단에 국내외 기업을 끌어모으는 것도 쉽지 않은 과제다. 정부가 RE100 산단 유력 후보지로 언급한 곳은 해상풍력·태양광 등 재생에너지발전원이 풍부한 서남권·울산 등인데 수도권과 멀어질수록 국내 기업은 물론 글로벌 기업의 이전 유인이 떨어질 수밖에 없기 때문이다.
일례로 한국산업단지공단에 따르면 올해 1분기 말 기준 전북 익산시 소재 국가식품클러스터 중소협력단지형 외국인 투자 지역의 입주 업체는 단 1곳으로 총 11만 6000㎡ 중 분양률은 20%에 불과했다. 구미국가4단지 외국인 투자 지역 분양률도 66%에 그쳤다. 김용범 대통령실 정책실장이 10일 관련 브리핑에서 “RE100 산단에 아마존 같은 글로벌 기업들이 입주하면 그 기업을 중심으로 여러 기업이 입주하면서 자연스레 에너지 신도시가 마련될 것이라고 본다”고 말했지만 교육, 주거, 문화, 기업 경영 등 분야를 총망라한 패키지 인센티브안이 나오지 않는 한 기업 유치는 쉽지 않을 것으로 예상된다.
이에 정부는 RE100 산단 특별법을 연내 제정해 각종 혜택 제공 방안을 마련할 계획이다. 김 실장은 “외국에서 우수 인재가 오려면 외국인 학교 문제가 있고 입주 기업에 전력 요금을 파격적으로 할인해줄 수 있는 법적 근거도 필요하다”며 “현재도 기회발전특구·분산에너지특구법 등이 있지만 이 같은 법보다 훨씬 강화된, 파격적인 지원책을 담은 특별법을 구상하고 있다”고 했다.
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