한국전력(대표이사 사장 정승일) 및 6개 발전공기업은 10일 광주 김대중컨벤션센터에서 열린 BIXPO 2021 개막식에서 탄소중립을 위한 비전인 ‘ZERO for Green’을 선포했다.

BIXPO 2021 개막식에는 △한국전력 정승일 사장 △남동발전 김회천 사장 △중부발전 김호빈 사장 △서부발전 박형덕 사장 △남부발전 이승우 사장 △한수원 박상형 부사장 △동서발전 이승현 본부장이 참석했다.

이날 비전 선포식은 탄소중립 실현을 위해 전력공기업의 책임을 다하고, 이를 새로운 기회로 활용하겠다는 적극적 의지를 표명하기 위해 마련됐다. 동시에, 비전 달성을 뒷받침할 전력 그룹사 공동의 ‘기술 개발전략’과 이를 구현하기 위한 ‘대표 프로젝트’를 발표하고, 전력공기업 간 연대와 협력을 더욱 강화해 나가기 위한 ‘업무협약’도 체결했다.

◇비전 선포의 배경과 내용

탄소중립을 성공적으로 이행하기 위해서는 국내 온실가스 배출량의 37%[1]를 차지하는 ‘전환 부문’의 탄소중립 달성이 필수적이다.

특히 전환 부문은 풍력, 태양광 등 재생에너지 발전 비중 확대뿐만 아니라 에너지 소비의 전기화를 통해 산업과 수송 등 다른 부문의 탄소 감축을 지원해야 하는 중요한 역할을 담당하고 있다.

전력공기업은 전환 부문의 탄소중립 달성을 선도해 나가고자, 대내외 다양한 논의를 거쳐 전력산업 밸류체인 전반에 대한 ‘탄소중립 시대 전력공기업의 역할’[2]을 도출했으며, 이러한 역할을 충실히 이행하겠다는 전력공기업의 의지와 방향성을 담아 비전을 선포하게 됐다.

이날 선포된 탄소중립 비전 ZERO for Green은 에너지 생산(발전), 유통(전력망), 사용(소비 효율화) 등 전력산업 밸류체인 전 과정에 걸쳐 탄소중립 이행을 위해 과감한 혁신을 주도해 나가겠다는 전력공기업의 강한 의지를 담고 있다. ‘ZERO’는 △Zero △Emission △Reliable Energy △On Time 앞 글자를 딴 것이다.

Zero Emission은 재생에너지, 수소 등 탄소배출이 없는 발전원으로의 과감한 전환을 통해 발전 분야 탄소배출을 Zero화하겠다는 의미이다. 이를 위해 공정하고 질서 있는 감축 방안을 마련해 2050년까지 석탄 발전을 전면 중단하고, 재생에너지 확산을 위해 민간기업 참여만으로는 활성화가 어려운 대규모 해상풍력과 차세대 태양광 등 자본·기술집약적 사업 개발을 주도해 나가는 한편, 암모니아와 그린수소 등 수소 기반 발전을 단계적으로 확대해 나갈 예정이다.

Reliable Energy는 전력망의 선제적 보강과 최적 운영을 통해 깨끗한 전기를 소비자에게 안정적으로 공급하는 한편, 효율적 전기화를 지원해 국가 전반의 탄소중립에 이바지하겠다는 의지를 담고 있다.

급속히 증가하는 재생에너지를 적기에 비용 효율적이면서도 유연하고 안정적으로 수송할 수 있도록 전력망을 선제적으로 보강하고 ESS 등 유연성 자원을 확보하는 한편, 복잡성이 높아지고 있는 전력망의 최적 운영이 가능하도록 지능형 전력공급 시스템을 구축해 나갈 예정이다.

아울러 다양한 수요 감축 프로그램 운영과 에너지 효율 기술 개발 및 BTM[3] 신사업 육성 등을 통해 에너지 소비 효율을 높이는 한편, 전력 공급 및 수요의 분산화를 촉진해 전기화로 인한 전력 수요의 증가에 안정적이고 효과적으로 대응해 나갈 것이다.

On Time은 연구 개발 투자를 획기적으로 확대해 탄소중립을 위한 핵심 기술을 적기에 확보하겠다는 의미다. 이를 위해 전력공기업뿐 아니라 전력 생태계 모두의 역량과 지혜를 모을 수 있도록 연대와 협력 기반의 ‘Open Innovation’을 적극적으로 추진해 나갈 예정이다.

◇탄소중립 기술 개발 전략 발표

ZERO for Green 달성을 위해서는 전환 부문 탄소중립 실현을 위해 필요한 기술을 선정하고 이에 대한 투자를 확대해 기술 수준을 높여 나가야 한다. 이때 공동의 전략이나 이행체계 없이 각 회사가 개별적으로 R&D를 수행할 경우 중복과 비효율이 발생할 우려가 있다.

전력공기업은 이러한 우려를 해소하고 체계적·효율적인 기술 개발을 추진하기 위해, 공동의 기술 개발 전략과 이행 방안을 담은 ‘탄소중립 기술 개발전략’을 수립했다.

이날 비전 선포와 함께 한국전력 김숙철 CTO (기술혁신본부장)가 발표한 탄소중립 기술 개발 전략은 △에너지 공급과 소비의 효율 향상 △발전 분야의 탄소 배출을 줄일 수 있는 재생에너지 확대 △수소·암모니아 등 연료 전환 △생산된 전력을 소비자에 유통하는 지능형 전력 그리드 구축 등을 주요 기술 개발 분야로 설정하고 이에 대한 추진 방향을 제시했다.

·에너지 효율화

공급 측면에서는 마이크로그리드와 같은 분산 에너지 시스템을 구축하고, 전력망의 손실을 줄이기 위해 HVDC (High Voltage Direct Current·초고압 직류송전) 초전도 등 고효율 저손실 기술을 개발하는 한편, 수요 측면에서는 산업·건물·수송의 효율 향상을 위해 에너지관리시스템, 수요관리, V2G (Vehicle to Grid·전기자동차의 배터리에 충전된 전력을 전력망으로 전송) 기술 등을 지속해서 고도화해 나갈 계획이다.

·재생에너지 확대

해상풍력은 터빈을 대형화해 발전량을 증대하고, 대규모 단지 시공 및 경제적인 운영 기술을 개발해 2030년까지 LCOE (Levelized Cost of Electricity·균등화 발전단가)를 현행 대비 40% 이상 절감하는 수준인 kWh당 150원으로 낮출 계획이다.

그린수소는 재생에너지의 잉여전력을 활용해 물을 전기분해 하는 수전해 기술을 중점 개발해 그린수소 생산 효율을 현재의 65% 수준에서 2030년까지 80% 이상으로 향상할 계획이다.

·연료 전환

수소·암모니아는 2027년까지 20% 암모니아 혼소를 실증하고, 2028년까지 50% 수소 혼소 기술을 개발해 단계적으로 수소 기반 발전을 확대할 수 있도록 할 계획이다.

CCUS (Carbon Capture Utilization and Storage, 이산화탄소 포집·저장·활용 기술)은 이산화탄소 포집·활용 기술을 2030년까지 석탄 화력 500MW, 가스화력 150MW급으로 상용화해 발전과정에서 배출되는 탄소를 감축해 나가고 포집 비용을 현재의 50% 수준인 톤당 30달러까지 낮출 계획이다.

·지능형 전력 그리드 구축

지능형 전력 그리드 구축은 재생에너지의 수용 능력 증대를 위해 출력 예측 정확도를 95% 이상으로 높이고, 인버터 등을 활용해 인공으로 관성을 공급하는 기술과 에너지 저장장치 등 유연 자원 기술의 개발을 통해 재생에너지 확산에 따른 변동성 증가에 대비하고, 전력망 운영의 안정성을 높이고자 한다.

또한 차세대 배전망 관리시스템, 자산관리시스템 등을 디지털화해 복잡성이 높아지는 전력망의 최적 운영이 가능하도록 지능형 전력 그리드를 구축할 계획이다. 그뿐만 아니라 시급한 탄소중립 관련 기술 개발을 위해 기존의 자체 역량 중심 개발 방식에서 벗어나, 외부의 다양한 연구 개발 노력을 함께 연결하는 오픈 이노베이션(Open Innovation)을 강화해 나갈 예정이다.

자체 개발에 장기간이 소요되는 기술은 외부의 상용화된 기술을 도입하는 한편, 대규모 예산이 필요한 기술은 한전이 참여해 기술 개발의 구심점 역할을 수행할 예정이다. 앞으로 전력공기업은 탄소중립 기술 개발에 참여하고자 하는 국내외 기업, 연구소, 대학 등과 함께 협력체계를 구축하기 위해 기술별 세부 추진 방안에 대한 설명회를 개최할 계획이다.

◇기술 개발의 증명과 확산을 위한 역할 분담

탄소중립을 달성하기 위해서는 개발한 기술을 실제 현장에 적용하고, 그 규모를 확대해 나가기 위해서는 증명(Proof)과 확산(Scale-up) 단계를 거쳐야 한다.

전력공기업은 이 과정에서 감당해야 할 비용과 리스크를 최소화하는 한편, 각 회사가 보유한 역량의 자원을 최대한 활용해 효율적이고 신속한 기술 개발을 추진하기 위해 역할을 분담해 기술 개발의 증명과 확산을 추진해 나갈 예정이다.

상대적으로 규모가 작은 기술에 대해서는 회사별로 실증 및 상용화를 추진하고, 그에 대한 성과는 전력공기업 전체가 공유해 다양한 탄소중립 기술을 조기에 확보하고 신기술의 개발을 촉진하고자 한다.

개발에 장기간이 소요되거나 대규모의 예산이 필요한 사업은 전력공기업이 공동으로 프로젝트를 추진해 위험을 분산하고 비용 효율적으로 추진할 계획이다.

재생에너지 확대를 위해 시급한 개발이 필요한 신안(1.5GW), 부안·고창(1.2GW), 울산 부유식 해상풍력(200MW) 등 대규모 해상풍력단지를 개발하고, 수소·암모니아 발전 기술 개발, 발전 빅데이터를 활용한 디지털발전소(IDPP·Intelligent Digital Power Plant, 지능형 디지털 발전소) 구축 등도 공동으로 추진해 전력산업 내 기술 개발의 증명과 확산이 이뤄질 수 있도록 할 예정이다.

◇업무협약 체결

전력공기업은 탄소중립을 이행하는 과정에서 핵심기술 개발·증명·확산 등을 위해 상호 간의 협력이 매우 중요함을 인식하고 이러한 결속력을 공고히 하는 한편, 이를 대외에 천명함으로써 전력산업 생태계 전반의 연대와 협력을 더욱 촉진해 나가고자 ‘탄소중립을 위한 업무협약’을 체결했다.

협약은 한국전력 및 발전공기업 대표가 서명했으며 △탄소중립 관련 R&D △실증 △사업화 △성과공유 등 기술 개발을 위한 전력공기업 간 연대와 신규사업 발굴 및 신규 일자리 확대 등에 상호 협력하는 것을 주요 내용으로 삼고 있다.

이번 업무협약을 통해 전력공기업의 역량을 결집함으로써, 탄소중립 이행을 위한 기술개발과 사업추진 등에 더욱 속도를 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다.