석탄 2025년부터 점진적 퇴출

뤄궈핑 羅國平 천쉐완 陳雪婉 바이위제 白宇潔 자오쉬안 趙煊
<차이신주간> 기자

▲ 중국 안후이성 화이베이 지역 광산에 석탄을 가득 실은 화물열차 적재함이 길게 늘어서 있다. 중국에선 가장 큰 비중을 차지하는 석탄 소비를 줄이는 것이 탄소배출 감축의 관건이다. REUTERS

중국 에너지소비 구조에서 비중이 가장 큰 석탄은 어떻게 될까? 제14차 5개년 규획(14·5 규획)은 석탄 생산과 소비에 대한 계량화된 규제를 제시하지 않았다. 구체적인 목표치는 에너지 주관 부서가 세부 문서를 통해 결정할 것이다. 관계자들은 이미 발표된 정책과 에너지 구조 조정의 방향을 바탕으로 ‘앞으로 5년 동안 석탄 소비가 최고 수준을 유지한 뒤 2025년이 지나면 감소할 것’으로 예상한다. 또 거시경제가 발전하고 에너지소비가 늘어나 13·5 규획 기간보다 석탄 소비 총량이 소폭 증가할 가능성이 있다고 했다.
14·5 규획에 따르면 화석에너지 소비를 통제해 2025년 말까지 화석에너지 소비 비중을 4%포인트 낮은 80%로 끌어내려야 한다. 둥슈청 중국국제저탄소경제연구소 소장은 “규획에서 화석에너지를 강조했지만 실질적인 대상은 석탄”이라고 말했다.
석탄은 중국에서 가장 많이 소비되고 이산화탄소 배출량이 가장 많은 화석에너지다. 국가통계국 자료에 따르면 2020년 중국의 석탄소비량은 약 28억2900만 표준석탄톤(중국 정부가 규정한 단위로 1㎏당
7천㎈ 열량을 함유한 석탄을 뜻함)으로 에너지소비 총량의 56.8%를 차지했다.

▲ 2020년 9월 중국 간쑤성 화팅의 석탄광산에서 인부들이 삽으로 석탄을 트럭에 퍼올리고 있다. REUTERS

5년 뒤 감소세로
석탄 소비 비중을 줄이는 것이 중국 에너지 구조 전환의 핵심이다. 지난 10년 동안 풍력·태양광 발전설비가 늘면서 석탄 소비 비중이 69.2%에서 12%포인트 줄었다. 업계는 앞으로도 석탄 소비를 중점적으로 통제할 것으로 예상했다.
그러나 14·5 규획 기간에 석탄 소비 총량의 변곡점이 나타날 것이란 뜻은 아니다. 일부 관계자는 경제가 성장하면 에너지소비가 늘기 마련이어서 중국의 석탄 소비 총량이 당분간 계속 늘어날 가능성이 크다고 본다.
중국석탄공업협회도 비슷한 신호를 보냈다. 협회가 2021년 3월3일 발표한 ‘2020 석탄산업발전 연간보고서’는 14·5 규획 기간이 끝날 때까지 전국 석탄 생산량을 41억t, 소비량을 42억t으로 억제할 것이라고 언급했다. 2020년 석탄 생산량과 소비량보다 각각 약 5%, 6% 늘어난 것이다. 13·5 규획에서 제시한 소비 상한선보다 약 2% 많다. 중국 국내 석탄 생산량과 소비량의 격차는 석탄을 수입해 해결한다. 13·5 규획 기간 전체 소비량의 약 7%를 수입했다.
앞으로 5년 동안 늘어날 석탄 소비량은 대부분 전력 생산에 쓰일 것이다. 신다증권은 2021~2025년 석탄발전량과 무연탄 수요가 각각 연평균 최소 1.4%, 1%씩 늘어날 것으로 예상했다. 14·5 규획은 석탄발전량 한도를 설정하지 않은 대신 ‘석탄발전소 건설 규모와 속도를 합리적으로 통제한다’고 기술했다. 그 밖에 에너지 안보를 고려해 ‘석탄 공급의 안정성을 보장’하고 ‘전력 공급이 안정적이어야 한다’고 강조했다. 2030년 탄소배출이 정점에 이르도록 한다는 목표에 따라 석탄발전의 여지를 남긴 것이다.
둥슈청 교수는 14·5 규획 기간에 원자력, 수력, 풍력, 태양광을 장려해도 전력 수요 증가를 감당하기 어려울 것으로 전망하고 “석탄발전을 늘려야 할 것”이라고 지적했다. 제철 등 석탄 사용량이 많은 산업의 수요가 늘어날 가능성도 있다. 거시경제 성장을 예측하면 철강과 건축자재 등의 상품 수요가 늘어날 가능성이 크다. 전기로 석탄을 대체하는 사업과 비화석에너지로 대체하는 사업의 진행 성과는 시장의 검증을 거쳐야 알 수 있다.
사실 2017년부터 석탄 소비량이 계속 증가했다. 국가통계국 자료를 보면 2017~2020년 중국 석탄 소비량은 연평균 0.4~1%씩 늘었다. 2020년 석탄 소비량은 2016년보다 4.64% 증가했다. 국가에너지그룹 관계자는 “앞으로 5년 동안 석탄 수요가 크게 늘지는 않을 터여서 13·5 규획 기간보다 증가 속도가 둔화될 것”이라고 말했다. 중국석유천연가스공사(페트로차이나) 경제기술연구원과 국가전망에너지연구원 등은 석탄 소비가 최고 수준을 유지하다가 2025년부터 감소할 것으로 전망했다. 업계는 석탄 소비량이 늘어나 탄소배출 목표에 영향을 주지 않을지 주목하고 있다.
석탄산업 분야의 한 애널리스트는 석탄 소비 증가가 둔화하는 배경으로 △현재 시행하는 에너지 사용 절감과 탄소배출 저감 조치의 엄격한 집행 △신에너지의 석탄발전 대체 △포화상태에 도달한 산업화·도시화 △제철과 시멘트 등 석탄 소비가 많은 산업의 수요 하락기 진입 △전기용광로 등 석탄을 전기로 대체하는 기술 성숙 등을 꼽았다. 이 애널리스트는 “유일한 문제는 탄소중립을 실현하면 석탄, 석유, 천연가스를 전혀 사용하지 않을 것인지다. 아직 결론이 나지 않았다”고 말했다.
화석에너지와 비화석에너지의 우선순위는 명확하지 않다. “어느 하나도 없으면 안 된다는 느낌이다.” 독일 싱크탱크 아고라에네르기벤데의 투젠쥔 중국사무 수석고문은 “여러 에너지의 우선순위가 명확하지 않으면 이익집단 간 갈등이 치열해져 에너지산업 개혁과 청정에너지로의 전환이 힘들 수 있다”고 우려했다.

▲ 러시아 접경지역인 중국 헤이룽장성 지시의 핑강 석탄 광산. 중국의 석탄 소비는 5년 뒤부터 감소세로 돌아설 전망이다. REUTERS

네이멍구의 고민
에너지 구조 전환 과정에서 석탄자원이 풍부한 지역이 변화에 성공할 수 있을까? 석탄 생산능력과 석탄 관련 사업의 분포를 보면 단기간에 조정하기는 힘들어 보인다. 13·5 규획 기간부터 석탄광산의 집중도가 올라갔다. 14·5 규획도 “자원이 풍부한 지역으로 석탄 생산능력이 집중되도록 유도한다”고 기술했다.
중국석탄협회도 보고서에서 석탄 생산능력이 대형 석탄광산에 집중될 것으로 예상했다. 14·5 규획 기간 1천만t 규모의 (노천) 광산 수가 지금보다 25% 늘어난 65개에 이를 전망이다. 궈자오펑 국무원발전연구센터 자원환경정책연구소 연구원은 “이런 흐름은 석탄 생산능력의 집중화·규모화에 해당하며, 환경 개선과 운송비용 절감에 유리하다”고 말했다.
이는 산시(陝西)와 산시(山西), 네이멍구자치구, 닝샤, 신장웨이우얼자치구 등 자원이 풍부한 지역에서 대형 광산 개발과 석탄 생산 규모가 확대될 것이란 뜻이다. 예를 들어 닝샤성이 발표한 14·5 규획은 2025년 말 석탄 생산능력을 1억3천만t으로 계획했다. 13·5 규획 기간보다 7.6% 늘어난 수치다. 산시(陝西)성의 2025년 목표생산량은 13·5 규획 기간보다 9% 늘어난 7억4천만t이다.
석탄의 청정 고효율 이용과 에너지 안보의 이중 목표 속에 서부 지역은 석탄화학공업 생산능력을 늘릴 것이다. 14·5 규획은 석탄·석유 안보를 고려해 네이멍구 어얼둬쓰와 산시(陝西)성 위린, 산시(山西)성 북부, 신장웨이우얼 동부 지역과 하미 등에 석탄의 액화 또는 가스화 사업 전략기지를 건설해 생산설비와 기술을 축적해야 한다고 강조했다.
이유를 떠나 객관적으로 보면 석탄 생산과 석탄 관련 사업의 확장은 탄소배출 저감 목표와 어울리기 힘들다. 석탄자원이 풍부한 지역에서 석탄 투자 의존도를 낮추고 새로운 길을 탐색하는 것은 큰 도전이다. 원탄 생산량이 전국 2위인 네이멍구에선 석탄 개발과 에너지 소모가 큰 산업이 현지 경제의 버팀목이다. 13·5 규획 기간에 이 지역의 에너지소비 총량과 GDP당 에너지소비 강도는 목표치에 이르지 못했다. 국가발전개혁위원회가 공개한 2019년도 평가 결과, 네이멍구는 ‘미완성 등급’으로 분류돼 최하위를 기록했다.
과거의 잘못을 반복하지 않기 위해 네이멍구는 2021년 3월 초 코크스와 탄화칼슘, 폴리염화비닐(PVC), 제철, 알루미늄 전해 등 에너지 소모가 많은 사업의 허가를 중단했다. 국가기후변화대응전략연구센터가 2020년 5월 공개한 보고서에 따르면 네이멍구는 주요한 석탄화학공업과 화력발전 기지 다. 에너지를 많이 소비하는 산업을 받아들이고 생산한 에너지를 외부로 전송해왔다. 석탄 의존도가 높은 에너지 구조와 산업 구조를 단기간에 효과적으로 바꾸기는 어려울 것이다.

▲ 2019년 7월 중국 허베이성 싼허에 있는 화력발전소의 통제실에서 직원이 작업하고 있다. 이 발전소는 오염물질 초저감 기술을 자랑한다. REUTERS

비화석에너지의 봄날
14·5 규획 기간이 시작돼 전에 없던 성장 기회를 맞이한 중국의 신에너지 업계는 환호했다. 14·5 규획은 2025년까지 비화석에너지가 전체 에너지소비에서 차지하는 비중을 20%까지 올리기로 결정했다. 이후 2030년까지 비화석에너지가 1차 에너지 소비에서 차지하는 비중을 25%로 올리고 풍력·태양광 발전 설비용량을 12억㎾까지 늘릴 것이다.
앞서 2020년 4월 국가에너지국은 2030년까지 비화석에너지 소비 비중을 20%로 올리는 목표를 설정했다고 밝힌 바 있다. 2019년엔 이 비중이 15.3%였다. 2020년 끝나는 13·5 규획 기간의 목표였던 15%를 앞당겨 실현한 것이다. 2020년 이 비중은 15.9%로 올라갔다. 2020년 10월 국가에너지국은 2050년까지 재생에너지가 에너지소비 총량의 절반 이상을 차지해야 한다고 강조했다. 신에너지 발전에 대한 기대가 커졌지만 재생에너지가 에너지 구조 전환을 주도할 준비가 됐는지, 대규모로 성장할 기반과 가능성이 있는지는 확신하기 어렵다.
에너지 구조를 조정하는 과정에서 풍력·태양광 산업이 큰 기대를 받았다. 14·5 규획은 비화석에너지 발전을 가속해 △풍력·태양광 발전 규모를 늘리고 △동부·중부 지역에 분산형 에너지를 발전시키고 △해상 풍력발전을 체계적으로 육성하도록 요구했다. 2020년 말 현재 중국의 풍력발전 설비용량은 2억8천만㎾, 태양광발전 설비용량은 2억5천만㎾다. 앞으로 10년 동안 풍력·태양광 발전 규모를 연평균 7천㎾씩 늘려야 12억㎾ 목표를 달성할 수 있다. 하지만 풍력·태양광 발전은 종합평가를 앞두고 산업 조정기에 있다. 계속 발전하려면 정부 보조금 축소, 기술 발전, 비용 절감을 통해 산업의 규모와 속도를 조절해야 한다.
중국에서 풍력발전이 성장할 수 있는 중요한 시장은 해상 풍력발전이다. 보조금 축소에 따른 부담이 가장 큰 분야다. 14·5 규획에선 광둥, 푸젠, 저장, 장쑤, 산둥성에 해상 풍력발전 기지를 건설하겠다고 밝혔다. 이들 지역은 연해 풍력자원이 풍부하다. 경제가 발달하고 외부에서 전송받은 전력의 소비 비중이 크다. 쑹펑 주임에 따르면 광둥과 저장성은 외부 전력 비중이 3분의 1에 이른다. 산둥과 장쑤성 역시 전력을 받아 쓴다. 이 때문에 해상 풍력은 지역 에너지 공급을 보장하는 긍정적 의미가 있다. 하지만 지방정부 보조금 지급은 비용과 이익의 균형을 고려해 결정해야 한다.
업계 관계자들은 비용 절감 가능성을 고려하면 태양광발전이 우세하다고 말한다. 풍력발전보다 태양광발전 기술이 빠르게 발전했고 운영의 어려움도 적다. 신에너지 분야의 한 애널리스트는 앞으로 5년 동안 풍력발전 원가가 연평균 5~6%포인트 하락해 2025년까지 30% 감소할 것으로 내다봤다. 이에 비해 태양광발전 비용은 7~10%포인트씩 떨어져 2025년에는 절반 가깝게 줄어들 전망이다.
그에 따르면 현재 풍력·태양광 발전 원가는 킬로와트시(㎾h)당 0.3위안(약 52원) 수준이다. 태양광발전의 전환효율을 높이고 재료를 개선하면 5년 뒤 발전 원가가 0.15위안까지 떨어진다. 풍력발전은 0.2위안으로 내려갈 것으로 예상했다. “바람 에너지를 이용하는 풍력발전은 발전기 크기를 늘리면 가장 직접적으로 원가가 내려간다. 하지만 원재료와 운송의 제약이 따른다.”

원전의 한계
비화석에너지 가운데 수력·원자력 발전에는 한계가 있다. 14·5 규획은 연해 지역 원자력발전소 건설을 안전하게 진행하고 상호보완적인 청정에너지 기지를 건설하도록 했다. 원자력발전 설비용량은 14·5 규획 기간에 7천만㎾로 늘릴 계획이다. 2020년 말(4989만㎾)보다 40% 늘어난 수치다. 중국은 13·5 규획의 목표(5800만㎾)를 달성하지 못했다.
차이치민 주임은 “일본 후쿠시마 원전 사고의 영향으로 원자력발전 성장세가 둔화됐다”고 말했다. 하지만 비화석에너지 전체를 생각하면 원자력발전도 가능성이 있다. 쑹펑 인민대학 에너지경제학과 주임은 “14·5 규획 기간에 풍력과 태양광을 비롯한 신에너지 산업이 발전하겠지만 변동성과 간헐성을 고려하면 안정적인 원자력발전이 탄소중립을 실현하기 위해 보완적 역할을 할 것”이라고 말했다.
정책 차원에서도 원자력발전에는 고민이 많다. 2020년 말 운영 중인 원자력발전소의 설비용량이 약 5천만㎾다. 투젠쥔 수석고문은 건설 중이거나 허가받은 원전까지 합산할 때 14·5 규획 기간에 원전 발전용량을 추가하지 않을 것으로 전망했다. “원자력발전은 단순한 에너지 문제가 아니다. 핵폐기물과 사회적 합의, 핵확산 등 도전이 따른다.” 궈자오펑 연구원도 “원자력발전소는 허가와 건설 주기가 길다”며 “14·5 규획 기간에 새로 짓는 원전도 13·5 규획 기간에 추진한 사업의 연속”이라고 말했다.
14·5 규획은 서남부 지역 수력발전소 건설도 언급했다. 하지만 업계 관계자들은 수력발전소를 지을 공간이 제한돼 있다고 말했다. 저우다디 국가발전개혁위원회 에너지연구소 전임 소장에 따르면 앞으로 개발할 수 있는 수력발전 자원이 1억㎾가 넘는다. 하지만 시짱자치구 브라마푸트라강 유역에 집중돼 수준 높은 기술이 필요하다. 전력업계 애널리스트는 “브라마푸트라강 유역은 개발하기 어렵고 비용도 많이 든다”며 “초고전압 송전망을 건설해 외부로 전기를 송출해야 해서 경제성이 떨어진다”고 말했다.
그 외 14·5 규획에는 수소에너지 등 혁신적 분야의 미래산업도 포함됐다. 재생에너지 전문가에 따르면 수소에너지는 제조, 저장, 운송, 응용 등 단계마다 큰 비용을 요구한다. 기술 수준도 높아야 한다. 게다가 2차 에너지인 수소의 가장 안정적인 공급원이 석탄이다. 석탄으로 수소를 만드는 과정에서 대량의 이산화탄소가 발생함으로써 저탄소 목표에 어긋나고 수소에너지의 이용 가치도 떨어진다. 물의 전기분해 또는 재생에너지를 이용하는 방법은 전기를 이용해야 하므로 경제성이 문제가 된다. 교통 분야에서 수소에너지를 이용한 수소연료전지 자동차는 제조원가가 비싸고 시장 수요가 부족한 실정이다.

ⓒ 財新週刊 2021년 제11호
能源結構轉型開路
번역 유인영 위원