"신에너지의 대규모 고비율 개발은 하루아침에 이루어질 수 없다", "중국은 전력 수요의 경직적인 고성장 상황에서 신에너지를 개발하고 있으며, 에너지 시스템은 심각한 어려움에 직면해 있다", "신에너지의 과도한 활용은 시스템 추가 비용의 급격한 상승으로 이어질 것이다", "신에너지 개발에 직면한 현재 토지 제약이 드러나기 시작했다". 이는 12월 13일 중국에너지연구협회의 "신에너지의 대규모 고비율 개발 가능성" 컨퍼런스에서 기자가 들은 내용이다.

컨퍼런스 전문가들은 신에너지를 안정적인 전력 공급으로 전환하기 위한 기술 체계가 아직 구축되지 않았으며, 신에너지를 중심으로 하는 신전력 시스템 구축은 전력 공급 보존, 생태적 한계, 경제성 등 여러 과제에 직면해 있다고 지적합니다. 신에너지의 대규모 개발은 "에너지 안보, 지속가능성, 경제적 수용 가능성"이라는 세 가지 요소를 고려하여 전환 속도를 조절하고, 더욱 체계적이고 신중한 개발 방향을 구축해야 합니다.

- 전력 시스템 스케줄링 복잡성 증가

업계에서는 새로운 에너지를 하늘 에너지에 의존하는 불안정한 전력 생산으로 인해 전력 균형의 어려움이 가중되고 있다고 보고 있습니다. 청정 에너지 비중이 점차 증가함에 따라 전력화 수준도 지속적으로 향상되고 있으며, 에너지 공급 보장 및 전력 시스템의 책임 소재가 점차 전력 시스템으로 옮겨갈 것으로 예상됩니다.

"신에너지 전력 시스템의 비중이 높으면 전력 시스템 운영 안전 문제뿐만 아니라 공급 안보 문제도 발생할 수 있습니다." 국가전력망에너지연구소 신에너지연구소 소장인 리충후이는 신에너지 발전은 공간적 분포가 넓고, 개별 설비가 많으며, 운영 특성이 복잡하다고 말했습니다. 현재 국가전력망 운영 지역에는 6,000개가 넘는 대규모 신에너지 발전소와 저전압 접속이 가능한 약 260만 개의 분산형 발전 시스템이 있습니다. 앞으로는 전국에 수천만 개의 중앙 집중식 및 분산형 신에너지 발전 설비가 설치될 것이며, 신호 수는 수십억 개에 달할 수 있습니다. "신에너지 전력 시스템의 비중이 높으면 다시간적 규모, 다단계, 다계통으로 연결된 복잡한 거대 시스템입니다. 계통 스케줄링 운영은 더욱 복잡해지고, 복잡한 제어 신호 데이터는 네트워크 보안 위험을 초래합니다."

"시스템 전력에서 신에너지 비중이 30%에 도달하면 전력 시스템 운영 안전 문제뿐 아니라 공급 안전 문제도 해결해야 합니다." 리충후이(李忠慧)는 현재 국내 석탄 수급 불균형으로 인한 광범위한 석탄 부족 및 전력 공급 긴장 위험이 여전히 존재한다고 말했습니다. 동시에 신에너지원의 수준은 낮고 변동성이 심하며, 전력 공급 안전 용량도 부족합니다. 신에너지의 "대규모 설비 소규모 전력", "극히 더운 무풍, 늦은 피크 무조명" 특성이 두드러집니다. 이 지역의 신에너지 연평균 공급률은 약 17%에 불과하며, 피크 전력 지원 능력도 제한적입니다. 특히 늦은 겨울 피크 기간에는 수력 발전 지원 용량이 감소하고 태양광 발전 출력이 0이 되어, 늦은 겨울 피크 전력 공급 부하량은 설비 용량 보장 출력의 15% 수준까지만 전력 균형에 포함될 수 있습니다.

전기계획설계연구소 청정에너지연구소 부소장 라오젠예는 유럽과 미국 국가들이 전기가 기본적으로 포화상태에 이르러 신에너지를 개발하는 것과 달리, 중국은 전기 수요가 엄격하게 고속 성장하는 상황에서 신에너지를 적극 개발하고 있으며, 에너지 안보와 에너지 전환에 대한 더 높은 요구를 제시했다고 제안했습니다.

기자와의 인터뷰에서 내년도 전력 수급 상황은 여전히 빠듯할 것으로 알려졌으며, 전염병 예방 및 통제 정책의 조정으로 많은 성에서 경제 성장이 시작되고 전력 수요가 급격히 증가하면서 내년에는 일부 지역의 전력 격차가 심화될 수 있다고 전했습니다.

- 지역 환경 수용 능력 간의 갈등 증가

회의에 참석한 전문가들은 새로운 에너지 소비와 공급 안보에 대한 고려를 조정하는 것 외에도, 새로운 에너지의 대규모 개발 및 활용과 지역 환경 수용 능력 간의 갈등을 고려해야 한다고 믿고 있습니다.

자연자원부 국토공간계획국은 생태 기능이 매우 중요하고 생태 환경이 취약한 지역에 산발적으로 건설된 풍력 및 태양광 시설은 생태 보호 적색선에 배정할 수 있으며, 신규 풍력 및 태양광 시설은 생태 보호 적색선을 피해야 한다고 명시했습니다. 일부 성·지방에서는 관련 생태 보호 계획 및 정책을 도입했고, 일부 성·지방에서는 전체 국토의 절반 이상을 생태 보호 적색선에 배정하고, 운영 허가를 받은 광산, 풍력 및 태양광 프로젝트는 만료되어 철회할 것을 제안했습니다.

수력발전계획설계총학원 종합에너지부 주임 엔지니어인 리샤오얀은 개발 공간 측면에서 에너지 밀도가 낮기 때문에 신에너지 개발은 토지 의존도가 높다고 생각합니다. 100만 킬로와트급 화력발전소 부지 면적은 약 800무(약 1만 8천 평)인 반면, 동일 규모의 태양광발전소 부지 면적은 2만 5천~3만 무(약 2천 평, 풍력발전 부지 면적은 15만 무)에 달합니다. 탄소 정점(탄소 중립) 시대에 접어들면서 토지 제약에 직면한 신에너지 지속형 대규모 개발이 주목받고 있습니다. 따라서 국가 공간 계획에서 신에너지 개발을 위한 공간을 우선적으로 확보하고, 부지 통합 개발 및 다각화된 개발 모델을 모색해야 합니다.

리충후이는 기술 혁신을 통해 환경부하 용량 압박을 타개하려면 생태부하 용량을 충분히 고려하여 생태 회복을 동반한 '신에너지+' 프로젝트의 개발 및 건설을 장려하고 사막, 고비사막, 사막화 지역을 중심으로 대규모 풍력 발전 태양광 기지 프로젝트 건설을 가속화해야 한다고 생각합니다.

-체계적 조치의 전환 비용 절감

업계에서는 새로운 에너지원은 기존 전력원과 동일하지 않으며, 부하 수요 변화에 맞춰 조정할 수 없다고 보고, 에너지 안보를 확보하고 '이중 탄소' 목표를 추진하려면 장기간에 걸쳐 경제적 비용이 소요될 것이며, 이를 위해 적절한 제도적·정책적 준비가 필요하다고 보고 있습니다.

"신에너지 경제학을 연구하려면 세 가지 측면을 고려해야 합니다. 하나는 거시경제적 차원으로, 국가 차원에서 환경 비용, 석탄 발전의 개발 비용입니다. 석탄 발전은 저렴하지만, 석탄 발전 자체가 환경 손실에 미치는 영향을 종합적으로 계산해 보면, 경관보다는 확실히 낮습니다." 리충후이는 두 가지 측면, 즉 산업 경제와 프로젝트 경제, 즉 신에너지 패리티를 언급했습니다. 신에너지 패리티는 프로젝트 접근성이나 프로젝트 자체의 경제성을 논할 수 있지만, 신에너지 전력은 전력 시장에서 시기별로 가격이 같지 않습니다. 따라서 패리티에 대한 논의는 프로젝트 차원에서 전기 비용의 정도에 대한 논의로 이어집니다. 문제는 프로젝트 경제성을 논할 때 산업 경제성을 논하지 않으면 큰 의미가 없다는 것입니다. 셋째, 산업 수준이나 시스템 수준에서 신에너지 경제성을 살펴봐야 하며, 신에너지 소비의 시스템 비용, 신에너지 개발의 배치와 시기를 고려해야 합니다. 프로젝트 자체의 경제성뿐만 아니라 송전에서 단말까지의 신에너지 경제성, 전체 전력 시스템 측면에서의 신에너지 경제성도 고려해야 합니다.

리충후이는 미래에는 신에너지 개발의 배치와 시기를 최적화하고, 전환 비용을 절감하기 위한 체계적인 조치가 필요하다고 생각합니다. 신에너지 계획과 전력계통 계획 간의 조율을 강화하여 전력 공급 비용의 급격한 상승을 방지해야 합니다. 신에너지원의 개발 배치와 시기가 다르면 시스템 비용도 달라집니다. 연구에 따르면 2021년부터 2030년까지 '최적화된 개발 시기'를 적용한 신에너지 개발은 '비구조적 개발' 대비 전력 공급 비용을 약 1.6%p 절감할 수 있습니다.