中, 풍력·태양광 대폭증에도 ‘전력망 병목’ 비상… 석탄 의존 장기화 우려

세계 최대의 재생에너지 설비 증설을 주도하고 있는 중국이 전력망(그리드) 구축 속도가 발전 용량 폭증을 따라잡지 못하는 극심한 병목 현상에 직면했다.

북서부 및 북부 지역에 대규모로 조성된 재생에너지 발전 거점에서 생산된 전력이 동부의 주요 산업 및 인구 밀집 지대로 원활히 송전되지 못하면서, 중국 당국의 탈탄소화 목표가 석탄 발전에 다시 발목을 잡힐 수 있다는 지적이 나온다.

7월 23일(현지시각) 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP) 보도 및 글로벌 에너지 모니터(GEM)가 발표한 최신 보고서에 따르면, 중국은 전 세계 나머지 국가들의 합산치를 뛰어넘는 대규모 재생에너지 프로젝트를 가쁘게 추진하고 있으나 전력 송전선의 물리적 한계로 인해 석탄 의존 구조가 장기화할 위험에 처했다.

1,360GW 재생에너지 속도전… 전력망 연결 족쇄에 태양광 축소율 17% 달해
현재 중국이 추진 중인 유틸리티 규모의 풍력 및 태양광 프로젝트는 총 1,360GW 규모에 달하며, 이 중 500GW 이상이 현재 건설 단계에 들어서 있다. 이는 올해 말까지 풍력과 태양광이 전체 설치 전력 용량의 절반 이상을 차지하도록 한 2030년 국가 목표치를 훨씬 조기에 달성할 수 있는 압도적인 물량이다.

그러나 전력망 수용 능력의 한계가 주요 걸림돌로 작동하고 있다. 칭하이, 신장, 간쑤 등 북서부 주요 성에서는 전력망 병목 및 수급 불균형으로 인해 생산된 태양광 전력을 강제로 버리는 ‘태양광 축소(Curtailment)’ 비율이 지난해 10%에서 최대 17%까지 치솟았다.

북부 및 북서부 수송 회랑의 풍력 제한 비율 역시 4%에서 9% 수준에 이르는 등 실제 버려지는 청정 전력의 규모는 공식 집계보다 훨씬 클 것으로 분석된다.

UHVDC 초고압 전력망 내 석탄 비중 42%… 5개년 계획 송전선 부족

보고서에 따르면 2030년까지 중국의 대형 에너지 거점(메가베이스)에서 외부로 송전되어야 할 물량은 약 315GW에 달하며, 이를 차질 없이 수송하기 위해서는 손실률이 낮은 전용 초고압 직류(UHVDC) 송전선 약 27개가 필수적이다.
하지만 중국의 최신 5개년 계획에 반영된 추가 UHVDC 선로는 약 10개에 불과하며, 이마저도 일부는 수력 발전 전용으로 구획되어 있다.

이 같은 인프라 부족으로 인해 기존 UHVDC 전력망을 통해 송전되는 전력 성상 중 풍력과 태양광의 비중은 약 20%에 불과한 반면, 기저 전력 유지를 이유로 석탄 발전이 차지하는 비중은 42%에 달해 2021년 이후 거의 변하지 않고 있다.

메가베이스용으로 계획된 11개 신규 송전선 역시 총 129GW의 풍력·태양광 발전과 40GW의 석탄 발전 용량이 결합되어 있어, 실질적인 송전 전력량은 석탄과 재생에너지가 대등한 비율을 이루는 구조다.

친환경 수소 및 현지 중공업 결합 추진… ‘석탄 잠금(Coal Lock-in)’ 허점 경고

송전 제약을 우회하기 위해 중국 당국은 메가베이스 현지에 에너지 저장 장치(ESS), 친환경 수소 생산 설비, 석탄 화학 등 고배출 중공업 단지를 직접 결합하는 국소 소비 전략을 추진하고 있다.

그러나 GEM 연구진은 이 같은 현지화 전략이 고배출 중공업 프로젝트의 승인 명분으로 청정 전력을 일부 섞어 쓰는 ‘석탄 고착화(Coal lock-in)’의 허점을 열어줄 수 있다고 경고했다.

실제 내몽골의 한 대형 석탄-올레핀 발전소의 경우 1GW 규모의 풍력·태양광 설비를 결합했으나, 연간 석탄 소비 절감율은 2.2%에 그치는 등 석탄 대체 효과가 미미한 것으로 나타났다.

아이쿤 유 GEM 동아시아 수석 전략가는 "중국 재생에너지 메가베이스 프로젝트의 실질적인 성공 여부는 단순히 추가된 기가와트(GW) 수치가 아니라, 이를 통해 실제 현장에서 적극적으로 대체되는 석탄의 절대량으로 평가받아야 한다"고 지적했다.

재생에너지 설비의 전례 없는 폭증과 송전망 병목 현상, 그리고 석탄 발전의 기저 전력 고착화가 복잡하게 결합된 중국의 이번 에너지 전환 난제는 하반기 글로벌 탄소 배출량 추이와 글로벌 친환경 에너지 가치사슬의 패권 향방을 결정할 거시 산업 변수로 작용하고 있다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com