2021.09.08 (수)

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그린뉴딜 제주 ① 제주, 그린수소로 한국판 뉴딜 선도한다

2030년까지 4,085MW 규모 신재생에너지 개발
재생에너지 미활용 전력으로 그린수소 생산
500kW급에 이어 3MW급 그린수소 실증사업 착수

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[월간수소경제 이종수 기자] ‘탄소 제로섬 2030’ 계획을 발표하고, 재생에너지와 전기자동차 보급에 치중했던 제주특별자치도가 재생에너지를 활용한 그린수소 생산에도 나서 한국판 뉴딜을 선도하겠다는 비전을 제시했다.  


원희룡 제주특별자치도지사는 지난 10월 27일 ‘미래를 선도하는 제주 뉴프런티어 전략’을 발표했다. 제주의 바람(풍력)으로 만든 전기로 물을 분해해 청정수소를 생산하고, 이를 다방면에 저장·활용함으로써 ‘에너지 자립섬’과 ‘수소경제사회’를 실현한다는 구상이다. 


제주도는 재생에너지 발전량 증가에 따른 출력제한으로 활용되지 못하는 전력이 급증하고 있다. 이러한 미활용전력을 수소생산에 활용하겠다는 것이다. 이를 위해 500kW에 이어 3MW 수전해 시스템 기술개발 실증사업에 착수했다.  


재생에너지 출력제한은 제주도만의 문제가 아닌 전국적인 현상이 될 것으로 전망된다. 정부가 오는 2030년까지 재생에너지 발전 비중을 20%로 끌어올리는 ‘재생에너지 3020 이행계획’을 추진함에 따라 재생에너지 발전량이 앞으로도 계속 증가할 것이기 때문이다.


제주도의 재생에너지 연계 그린수소 실증사업이 주목받고 있는 이유다.   


재생에너지 연계 그린수소가 지구온난화의 주범으로 꼽히는 이산화탄소와 미세먼지 원인 물질을 배출시키지 않는 수소생산 방식이라는 점도 제주가 추구하는 ‘탄소 없는 섬’과 잘 맞아떨어진다.   




재생에너지로 탄소 제로섬 만든다

제주도는 연간 1,500만 명 이상의 관광객이 방문하는 ‘환경의 보물섬’으로 불린다. 세계 7대 자연경관에 속하며, 생물권보전지역(2002년), 세계자연유산(2007년), 람사르습지(2007년), 세계지질공원(2010년) 등 세계 유일의 유네스코 4관왕에 선정되기도 했다. 


제주는 이러한 천혜의 자연경관을 지켜내기 위해 풍력을 중심으로 재생에너지 개발에 적극 나서고 있으며, 지자체 최초로 전기차 2만 대를 보급했다. 


제주도는 2012년 5월 ‘Carbon Free Island by 2030(탄소 제로섬 2030)’ 계획을 발표하며 온실가스 감축과 에너지 자립 도시를 목표로 CFI(Carbon Free Island) 정책을 지속 추진해 왔다. 


특히 2015년 12월에 채택된 ‘파리기후변화협약’이 올해부터 발효되어 ‘신기후체제’로 전환됨에 따라 2019년 6월 ‘CFI 2030 계획’을 현실에 맞게 수정・보완했다.


국제사회의 신기후체제를 여는 마중물 역할을 위해 지난해 ‘탄소 없는 중립연합’에 가입하기도 했다. 



제주도의 ‘CFI 2030 계획’은 △청정(제주 자연환경과의 조화) △안정(안정적 에너지 수급구조) △성장(도민 주도의 산업 생태계 혁신)이라는 3가지 핵심가치 아래 에너지 자립을 실현한다는 장기 비전이다. 


이를 위해 2030년 4대 정책목표로 △태양광, 풍력, 수소・연료전지(P2G) 등 신재생에너지로 도내 전력수요 100% 대응 △친환경 전기차로 도내 등록 차량 50만대 중 37만7,000대(75%) 대체 △최종 에너지 원단위 0.071TOE/백만 원 실현 △에너지 융복합 신산업 선도를 제시했다.   


제주도는 2030년까지 4,085MW 규모의 신재생에너지를 개발한다는 계획이다. 풍력이 풍부한 섬답게 해상풍력이 1,895MW(46.3%)로 가장 많은 비중을 차지한다. 다음으로 태양광(1,411MW, 34.5%), 육상풍력(450MW, 11%), 바이오중유(175MW, 4%). 연료전지(104MW, 3%) 등의 순이다. 


제주도는 지난 2011년 5월 풍력 자원의 공공 관리 법제화를 시작으로 제주특별자치도 풍력개발 및 지구지정에 관한 조례 제정(2011년 10월), 제주에너지공사 설립(2012년 3월), 제주도 풍력발전 종합관리기본계획 수립(2012년 11월), 공공 주도의 풍력개발 투자활성화 계획 수립(2015년 9월), 도민 소득으로 이어지는 태양광발전 활성화 계획 수립(2016년 4월), 제주특별자치도 풍력 자원 공유화 기금조례 제정(2016년 7월), 국내 최초 해상풍력 상업운전(2017년 9월), 공공 주도의 해상풍력 추진을 위한 제주에너지공사 수권 자본금 확대(1,000억 원 

→ 5,000억 원, 2019년 3월) 등을 통해 신재생에너지 개발에 박차를 가하고 있다. 




특히 ‘2020년 신재생에너지 기술개발 사업’ 신규과제로 선정된 ‘대형풍력터빈용 친환경 연안 지역 기초부지 조성 기술개발 사업’을 통해 구좌읍 행원리 일대에 국내 최대의 풍력 메카 단지도 조성한다. 


오는 2023년 9월까지 총 2년간 정부 출연금 40억 원, 민간자본 27억 원을 투입해 친환경 기초부지를 만들고, 4.2MW 규모의 풍력 발전기를 설치해 국산 풍력터빈 실증과 핵심부품 연구를 진행할 계획이다.  


풍력발전 출력제한 급증

제주도의 이러한 재생에너지 개발 정책에 따라 재생에너지 발전량이 크게 늘고 있다. 최근 8년(2012~2019년)간 국내 총발전량 대비 제주도의 재생에너지 발전량은 2012년 5.03%에서 2018년 12.93%, 2019년 14.34%로 대폭 증가했다. 또 국내 전체 재생에너지 발전량(2012년 3.66% → 2018년 8.88%)을 앞질렀다. 


올해 10월 기준으로 제주도의 재생에너지 발전량은 14.4%로 정부 목표치의 70%를 달성했고, 지역 전기 사용량의 30.3%를 재생에너지로 공급하고 있다. 



이렇다 보니 제주도 풍력발전 출력제한 횟수가 해마다 급증하고 있다. 전력망이 재생에너지 발전 증가를 수용할 능력이 부족하기 때문이다. 전력거래소에 따르면 2015년 3회(152MWh), 2016년 6회(252MWh), 2017년 14회(1,300MWh), 2018년 15회(1,366MWh), 2019년 46회(9,223MWh)의 풍력발전 출력제한이 발생했다. 올해는 상반기에만 44회의 출력제한이 발생했다. 


지난 7월 기준 제주도의 재생에너지 미활용 전력량은 재생에너지 발전량의 4.8%에 해당하는 13GWh를 기록했다.


제주도의 재생에너지 출력제한 문제는 올해 국정감사에서도 도마에 올랐다. 


김성환 국회 산업통상자원중소벤처기업위원회 의원은 전력거래소를 대상으로 한 국정감사에서 “지난 1월부터 8월까지 제주지역 풍력발전소에서 버려진 전기의 양이 1만3,166MWh에 달할 만큼 풍력발전을 강제로 중지하는 횟수가 급격히 늘어나고 있다”라며 “제주도 전력계통의 재생에너지 수용 능력 향상을 위한 대책 마련이 시급하다”고 지적했다. 


김 의원은 ESS와 P2G(수전해 수소)와 같은 에너지 저장 수단을 적극적으로 활용하는 방안도 주문했다.  

 

한편 국내 재생에너지 전력계통 접속률도 낮은 수준이다. 이는 전력계통 보강 미흡, 에너지 거래 제도개선 지연 등이 원인으로 분석된다. 한국전력공사에 따르면 2016년 10월 31일부터 2019년 11월 30일까지 국내 재생에너지 전력계통 접속 신청 건수는 7만5,102건(3만1,807MW)으로, 이 중 접속이 완료된 건수는 3만6,629건(8,013MW, 접속 비율 25%)으로 나타났다.   


정부는 지난 2017년 12월 재생에너지 발전 비중을 2016년 7%에서 2030년 20%로 높이는 ‘재생에너지 3020 이행계획’을 발표한 바 있다. 이에 따라 출력제약으로 인한 재생에너지 미활용 전력이 늘어날 것으로 전망된다.  

김창희 한국에너지기술연구원 박사의 자료에 따르면 2025년 5.4%, 2030년에는 10.4%의 미활용 전력이 발생할 것으로 전망됐다. 

 

“그린수소로 수소산업 거점 되겠다”

이처럼 증가하는 재생에너지 이용을 확대하고, 탄소 배출이 없는 재생에너지 연계 그린수소 생산을 위해 현재 제주도 풍력발전을 연계해 500kW 수전해 시스템 기술개발이 실증 중이다. 이와 함께 제주도 풍력발전을 이용하는 ‘3MW 수전해 시스템 기술개발 실증사업’도 지난 11월에 착수됐다. 제주도는 지난 10월 23일 ‘재생에너지 연계 대규모 그린수소 생산·저장·실증 부문 국가 공모사업’에 최종 선정돼 앞으로 3년간의 투자금 총 200억 원(정부 출연금 140억 원, 민간 60억 원)을 확보했다.





정부는 2030년까지 재생에너지와 연계한 100MW급 수전해 시스템을 개발해 그린수소를 대량 생산한다는 계획이다. 이번 3MW 수전해 시스템 실증사업이 그 시발점이 되는 셈이다.    


원희룡 제주도지사는 “제주를 국내외 수소산업 발전 거점으로 키우겠다”며 “2030년 도내 내연 차량 신규등록 중단 계획에 발맞춰 제주의 모든 버스는 전기차나 수소차로 바꾸고, 그린수소를 활용한 국내 1호 수소전기버스 충전소도 제주에서 실증하게 된다”고 설명했다. 


제주도는 중소기업, 벤처기업, 스타트업과 함께 수소 관련 기술개발에도 속도를 낼 계획이다. 초기 기술 개발단계부터 대학과 연구소, 청년들을 참여시켜 새로운 미래 산업 육성과 일자리를 창출하고, 그린수소 연구개발 사업단을 조속히 출범시켜 상용화 방안을 다각도로 모색하겠다는 것이다.  


수소에너지만으로 조명, 취사, 냉난방 등 일상생활을 할 수 있는 수소타운을 구축하는 방안도 논의할 계획이다.   


제주도는 드론 실증도시 구축사업의 일환으로 일반 배터리 드론의 한계를 극복하고 장기 체공이 가능한 수소드론을 안전·행정 분야에 실제 활용하기 위해 컨소시엄사인 두산과 함께 사업을 추진하고 있다. 




올해 4월 약국과 우체국이 없는 가파도, 마라도, 비양도 등의 도서지역 공적 마스크 배송을 시작한 데 이어 산악지역 등에 응급 물품 배송사업을 추진하고 있다. 사람이 직접 육안으로 점검하던 천연가스 배관 매립도로 굴착감시 업무도 수소드론을 활용해 실시간으로 원격 모니터링을 실시하고 있다.


제주도는 국회 수소경제포럼이 지난 10월 28일부터 30일까지 개최한 ‘2020 그린뉴딜 엑스포’에 참가해 제주형 그린뉴딜과 수소드론 실증사업을 소개하는 전시관을 운영했다. 


개막식에서 특별강연자로 나선 원희룡 지사는 제주가 추진해온 ‘카본 프리 아일랜드 2030’ 정책의 추진 과정과 앞으로 10년을 선도할 제주의 청사진들을 공개했다.


원 지사는 “제주는 지난 10년간 저탄소사회로의 전환을 위해 노력한 결과 신재생에너지 발전 비율 14%로 전국 최고 수준이며, 지자체 최초 전기차 2만 대 보급, 전국 최초 스마트 그리드 실증 등의 성과를 이뤄냈다”고 밝혔다. 


원 지사는 이어 국민 모두가 전력을 사고파는 전력거래 자유화 추진, 청정에너지 패러다임 전환을 위한 그린수소 생산·저장·활용, 2030년 내연 차량 신규등록 중단과 전기차 및 수소전기차 100% 전환, 미래혁신인재 10만 양성 등의 계획을 밝혔다.





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