- 기대는 태양광과 풍력 -

일본에서 2030년 전원 구성으로 최대의 초점이 되는 것이 재생 가능 에너지의 비율이다. 25~30%가 유력하지만 날씨의 영향을 받는 태양광과 풍력을 어느 정도 전망하는 가에 따라 큰 차이가 난다. 일본 정부의 시산에 따르면 날씨의 영향을 받기 어려운 수력・지열・바이오매스만으로는 15% 정도가 한계라고 한다.

일본이 목표로 하는 미래의 전원 구성에서는 에너지 절약의 추진과 재생 가능 에너지의 확대를 전제로 화력과 원자력의 비율을 가능한 낮게 억제하는 것이 기본방침이라고 한다. 2013년도 전원 구성을 보면 수력을 포함하여 재생 가능 에너지의 비율은 10.7% 정도이다(<그림 1> (상)).

이 비율을 매년 1포인트씩 끌어올릴 수 있으면 2030년에는 30%에 가까워진다. 유럽과 미국의 선진국과 비교하여도 뒤떨어지지 않는 자랑할 수 있는 목표치라고 할 수 있다. 실제 2014년도에는 1포인트 전후의 상승이 전망되고 있고 결코 무리한 목표는 아니라고 한다.

전원 구성을 검토하는 일본 정부의 ′장기 에너지 수급 전망 소위원회′에서는 재생 가능 에너지를 특성에 의해서 두 가지로 나누어 도입 예상량을 산정할 방침이다.

첫 번째는 날씨의 영향을 받지 않고 안정된 출력을 발휘할 수 있는 수력・지열・바이오매스의 세 가지 종류이며 두 번째는 날씨의 영향을 받는 태양광과 풍력이다. 이 중 수력・지열・바이오매스는 최대한 도입하기 위한 시책을 실행하고 확대를 도모할 예정이라고 한다.

수력은 출력 3만 kW 이상의 대규모와 3만 kW 미만의 중소 규모로 나누면 중소 규모의 개발 여지가 크게 남아 있다. 개발 지점이 자연공원 안에 존재하는 경우도 많이 있지만 규제를 완화하면 합계 296만 kW까지 늘릴 수 있을 가능성이 있다. 기존의 수력 발전을 더하면 연간의 발전량은 953억 kWh에 이른다(<그림 1> (하)).

화력이나 원자력을 포함한 일본 국내의 총발전량은 2013년도에 9,397억 kWh이었다. 향후 에너지 절약에 의해서 발전량도 삭감할 수 있는 것을 상정하면 2030년에는 9,000억 kWh 정도로 끝날 가능성이 크다. 그럼에도 수력만으로는 전체의 10% 이상의 비율로 한정된다.

한편 지열은 세계 제3위의 자원량을 가지고 있어 개발 여지는 크다. 여기에서도 문제는 자연공원의 규제를 받는 것 외에 지하를 굴착할 필요가 있기 때문에 대규모 개발 프로젝트로는 10년 이상의 기간이 걸린다. 규제를 완화하여 개발을 촉진했을 경우에도 2030년의 도입량은 약 140만 kW로 연간 발전량은 98억 kWh에 머물러(<그림 2> (상)) 전원 구성에 공헌할 수 있는 발전량은 되지 않는다.

오히려 바이오매스 쪽이 도입량을 크게 늘릴 수 있다. 미이용 목재나 각종의 폐기물을 연료로 이용할 수 있는 발전 방식이기 때문에 다른 재생 가능 에너지와 비교해서 제약이 작다. 2030년까지 도입 가능한 발전 규모는 408만 kW 이상을 전망할 수 있고 연간 발전량은 286억 kWh에 이른다(<그림 2> (하)). 전체 발전량의 3%에 상당한다.

이상의 수력・지열・바이오매스의 합계로 약 15%까지 커버하는 것이 가능하게 된다. 그리고 날씨의 영향을 받는 태양광과 풍력을 어느 정도 늘릴 수 있을까에 달려 있다. 태양광도 풍력도 개발 여지는 크게 남아 있지만 출력이 안정되지 않기 때문에 지역의 전력을 불안정하게 만드는 점이 문제가 된다.

일본 자원에너지청의 추정으로는 일본 전국 각지의 전력 수요가 최악으로 되는 시기에서도 문제가 발생하지 않는 태양광의 발전량은 700억 kWh 정도이다. 이 전력량을 더하면 2030년의 재생 가능 에너지의 비율은 23% 미만까지 상승한다.

풍력의 도입량을 예상하는 것이 가장 어렵다. 유망한 장소가 홋카이도(Hokkaido, 北海道)나 도호쿠(Tohoku, 東北) 등 특정 지역에 편중되어 있기 때문에 발전한 전력을 지역 내에서 소비할 수 없을 가능성이 있다. 지금부터 개발이 진행되는 해상 풍력을 어느 정도 확대할 수 있을지도 미지수다.

2015년 1월 시점에서 계획 중인 풍력 발전 설비가 모두 운전을 개시했을 경우에는 기존 설비와 합해 발전 규모는 795만 kW가 된다(<그림 3> (상)). 풍력 발전의 표준적인 설비 이용률(발전 능력에 대한 실제의 발전량)인 20%로 계산하면 연간 발전량은 139억 kWh를 전망할 수 있다. 그렇지만 전체 1.5% 정도에 지나지 않는다.

다섯 가지 종류의 재생 가능 에너지를 모두 합해도 일본 정부의 추정을 예상하면 약 24%에 머무른다. 수력・지열・바이오매스의 예상량은 최대로 포함시키고 있기 때문에 추가할 수 있는 여지는 작다. 30%까지 확대하기 위해서는 태양광과 풍력을 큰 폭으로 늘릴 수밖에 없다.

현재로서는 태양광과 풍력의 도입 예상량은 원자력 발전을 최대한 가동시키는 전제로 낮게 계산하고 있다(<그림 3> (하)). 원자력의 비율을 현실적인 수준까지 억제하면 2030년에 재생 가능 에너지의 비율을 30%까지 높이는 것은 충분히 가능하다. 지금부터 원자력 도입 예상량의 논의가 시작된다. 그 결과에 의해서 재생 가능 에너지의 비율은 20~30%의 범위에서 크게 변동할 수 있다고 한다.

<그림 1> (상) 발전 전력량에 차지하는 전원별의 비율(2013년도) / (하) 수력 발전의 2030년의 도입 예상량
<그림 2> (상) 지열발전의 2030년의 도입 예상량 / (하) 바이오매스 발전의 2030년의 도입 예상량
<그림 3> (상) 풍력 발전의 도입량과 개발 상황(2015년 1월 시점) / (하) 전력회사가 예상하는 원자력 발전의 공급력

 

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 3월 19일]