독일, 성공적인 에너지 전환정책을 위한 로드맵 점검

- 2050년까지 재생에너지원을 통한 전력공급비중을 총 전력공급의 4/5로 확대 목표 -

- 에너지 생산, 관리, 효율화, 소비 등 다각적인 관점에서 접근 –

- 한국 역시 혁신을 기반으로 한 녹색성장 로드맵 다각화 솔루션 기대 -

 

 

 

□ 독일 대대적인 에너지 전환을 위한 차후 목표

 

 ○ 독일은 원전 폐쇄를 통해 새로운 그린 에너지의 시대로 이전하는 전환기적 시점에 있음.

 

 ○ 향후 2050년까지 독일은 4/5의 전력 공급을 재생에너지원을 통해 충당할 계획이며, 현재 그 비중은 1/5 남짓한 상황임.

 

 ○ 특히, 건물 에너지 관리 효율화와 전기자동차의 도입 확대 등을 통해 2050년까지 또 하나의 추진 목표인 온실가스 방출을 80% 정도 감축 가능할 것으로 전망됨.

 

 ○ 독일은 에너지 전환에 성공할 경우 새로운 전력 시대의 선구자로서 입지를 구축할 것으로 예상되나, 이를 달성하기 위해서는 경쟁력 있는 재생에너지 가격 유지, 전력망 및 스마트형 전력 네트워크 구축, 에너지 저장기술 개발, 건물이나 교통산업분야에서의 에너지 활용 효율화 등의 각 분야 과제를 추진해 나가야 함.

  - 아래는 독일이 이러한 에너지 전환을 성공적으로 달성하기 위한 주요 전략과제로, 현재 다각적인 측면에서 연구·개발 및 노력이 이뤄지고 있음.

 

□ 독일의 에너지 전환을 위한 주요 추진 과제 및 현황

 

 ○ 전력 손실이 낮은 전력공급망 구축

  - 재생에너지는 에너지원이 충분한 곳에서 활용도가 높으므로 풍력 등은 장거리 전력공급망 구축이 주안점이며, 특히 전력 운송 시 손실이 적어야 함.

  - 이에 기존의 고압선을 비롯해 지하 케이블과 고압 직류전송 기술(HGUE)을 활용한 효율적인 전력 네트워크 구축을 위한 작업이 수행되고 있음.

  - 특히, 이에 지멘스는 중국에서 1400㎞거리에 있는 소비자에게 총 5000㎿ 전력의 약 95% 운송하는 데 성공함.

  - 다만, 일반적인 교류 전력 운송 시에는 상실분이 고압 직류전송 기술보다 2~3배 높은 상황임.

 

전력공급망 개발 계획에 따른 전력공급로

자료원: www.netzentwicklungsplan.de

 

 ○ 경쟁력 있는 재생에너지원

  - 향후 주 전력원이 재생에너지원일 경우 정부의 지원 없이도 경쟁력이 있어야 함.

  - 풍력발전은 비교적 저비용으로 일반 화석발전과 유사한 수준의 전력 생산이 빠른 시일 내에 가능할 것으로 예상되는데, 이는 특히 긴 칼 모양의 풍력발전기 블레이드나 비전동 터빈, 풍력의 부담을 효율적으로 조절 가능한 소프트웨어 등의 혁신 기술을 통한 효율화로 가능할 전망임.

  - 특히, 현재 지멘스는 6㎿급 세계 최대 길이의 풍력발전 블레이드를 테스트 중인데, 이는 총 75M 길이로 79.8M의 에어버스 A380의 날개 폭에 이르는 규모임.

  - 이 외에도 생산공정의 자동화로 생산비용 절감효과가 기대되며, 특히 해상풍력발전은 육상발전 대비 지속적인 에너지원 공급이 가능하므로 생산 규모 역시 클 것으로 예상됨.

 

 ○ 스마트한 금융 솔루션

  - 각 지자체와 도시가 재원이 부족함에도 에너지 사용 비용을 감축하기 위해서는 스마트한 재정 솔루션이 필요함.

  - 지멘스의 건물 기술 관련 ‘에너지 절감 계약’은 컨설팅 서비스, 설비 및 금융지원 등으로 구성돼 고객은 투자 비용을 들이지 않고 절감한 에너지 비용으로 할부 비용 정산이 가능함.

 

 ○ 기존의 화력발전의 고효율화

  - 재생에너지원의 경우 전력 생산이 일정하지 않을 수 있으므로 긴급 가동이 가능한 가스발전 등을 활용할 필요가 있음.

  - 지멘스는 증기터빈 등과의 조합으로 세계적으로 효율적인 발전소 운영을 통해 천연가스의 약 60%를 전기로 전환함.

 

 ○ 공급 안정화

  - 현 에너지 시스템은 향후 재생에너지로 대체되는데, 무엇보다 가장 우선시되는 점은 에너지의 지속적이고 안정적인 공급 및 가격 안정임.

  - 특히 정전사태를 주의해야 하며, 산업의 글로벌 경쟁력이 너무 높은 에너지 비용으로 위협받아서는 안 됨.

  - 현재 독일의 최종 소비자가 연간 16분의 정전 가능성을 안고있는 데 반해, 미국은 526분(약 9시간)에 이르며, 중국은 1320분(22시간)의 정전 위험 요소가 있음.

 

주요국의 연간 정전 발생 가능 예상시간

(단위: 분)

자료원: Handelsblatt

 

 ○ 스마트 그리드 – 지능형 전력망

  - 향후에는 대규모 발전소 외에 수백만 개의 중소 에너지 생산 주체를 통한 전력 생산이 가능해 기존의 소비자 역시 생산 주체로 부상함.

  - 재생에너지원의 에너지 공급 불안정은 지능형 전력망을 통해 관리될 예정으로, 현재 지멘스는 협력 파트너사와 태양광, 바이오매스, 풍력을 활용해 지자체 연간 소비전력의 3배 이상의 전력을 생산해내는 독일 알고이 소재 빌트폴츠리트 지역 주민을 대상으로 테스트 중임.

  - 향후 스마트 그리드는 전력 네트워크 안정을 비롯해 전력 생산 및 소비 조정에 핵심 역할을 할 것으로 기대됨.

 

 ○ 에너지 저장 기술

  - 재생에너지원은 공급이 일정치 않으므로 향후 에너지를 몇 시간 내지 수주간 저장할 수 있는 전력 저장 기술이 중요한 역할을 함.

  - 현재 관련 전문가는 전기분해(Elektrolyse) 시설에서 잉여 전력으로 친환경 수소를 생산하는 기술 개발에 주력 중으로, 이는 천연가스 네트워크에 저장 가능하며, 전력 및 산업 생산, 수소연지 차량에 사용될 계획임. 또한 건물 내 배터리나 전기자동차에도 역시 활용 가능할 전망임.

 

 ○ 효율적인 에너지 사용

  - 에너지 절감 모터로 1~2년 내 에너지 사용을 약 60%까지 절감 가능하며, 전기차 역시 일반 가솔린 모터 대비 약 3배 이상 효율적임.

  - 건물에서도 단열이나, 열 펌프, 스마트 건물 관리 기술, 효율적인 조명 등을 통해 전 세계 약 40달러의 에너지 소비 절감이 가능하며, 각 가정 내 전자용품 역시 절감 효과가 큰 것으로 평가되므로, 기술 개발과 더불어 보다 적극적인 에너지 활용 효율화 및 에너지 절약 실천 방안이 강구되고 있음.

 

 ○ 소비 균형

  - 에너지 공급 감소 시나, 가격 상승 시 에너지 소비를 줄일 수 있는 다양한 가능성이 존재하는데, 현재 미국에서 사용되는 ‘Demand Management’는 전력 네트워크의 부담을 덜어주는 효과가 있음.

  - 현재 지멘스 연구팀은 가격 변동에 따른 실시간 전력 소비를 조정 가능한 건물 자동화 시스템을 개발 중으로, 스마트형 계량기는 향후 열 펌프나 세탁기, 전기차 등이 전력 가격이 가장 낮을 때 자동으로 작동 가능하게 하는 역할을 함.

 

□ 전망 및 시사점

 

 ○ 지난 2011년 독일 내 원전 단계적 철폐와 아울러 대대적인 에너지 전환 계획을 발표한 독일은 현재 그린 전력 시대로의 이전을 위해 이 분야 대표 기업 지멘스 등을 주축으로 에너지 공급에서, 전력 운송이나 에너지 저장 및 관리, 효율적인 에너지 사용 등 다양한 부문에서 기술 개발 및 확대 보급에 역량을 집중하고 있음.

 

 ○ 한국 역시 적극적으로 녹색성장 정책을 추진해 나가는 과정에서 혁신을 기반으로 한 솔루션의 다각화가 기대되며, 이를 위한 정부 및 산학 협력을 통한 에너지기술 개발과보급이 가능할 수 있도록 적극적 관심과 지속적인 노력이 필요함.

 

 

자료원: Handelsblatt, www.netzentwicklungsplan.de 및 KOTRA 프랑크푸르트 무역관 자체 정보 종합