[일본] 태양광발전은 개발기간이 짧고, 풍력은 5년, 지열은 10년을 넘는다


일본의 에너지 미래를 지지하는 재생가능 에너지이지만, 해결해야 할 과제는 상당히 많다. 태양광발전에 편중된 현황을 변화시키기 위해서는 풍력발전 등의 개발기간을 단축하는 시책이 필요하다. 풍력과 지열은 환경영향평가에 시간이 걸리는 반면에 중소수력은 발전에 이용할 수 있는 유량의 조사가 큰 과제가 된다.

2030년까지 재생가능 에너지의 발전량을 22~24% 증가시키는 것이 국가의 목표가 되었다. 현재보다 2배 증가시킬 필요가 있지만, 실현성은 충분하다. 환경성의 예측으로는 30% 이상으로 확대시키는 것이 불가능은 아니다. 30%를 넘는 수준이 된다면, 원자력에 의존하지 않더라도 이산화탄소 배출량을 목표대로 삭감할 수 있다. 단 과제는 많이 있다. 특히 태양광발전에 편중된 상황을 개선하는 것이 급선무이다.

태양광발전은 기후에 의해 출력이 변동하기 때문에 지역에 따라서 대량으로 도입하면 전력의 공급상태를 불안정하게 만들 가능성이 있다. 고정가격매입제도에 의한 부과금의 증가도 태양광발전에 의한 부분이 크다.

태양광발전이 급증한 이유 중 하나는 매입가격이 높기 때문이며, 또 하나의 요인은 개발기간이 짧다는 것이다. 발전능력이 1MW 이상인 메가솔라가 약 1년, 전력회사와의 접속계약 등에 시간이 소요되는 2MW 이상(특별고압)의 경우에도 2년 정도에 완료된다.

이에 비해 풍력, 바이오매스, 소수력은 개발기간이 5년 전후이며, 지열의 경우는 10년 이상 소요된다. 발전에 이용할 수 있는 자원량이 충분히 존재하는 것도 사전에 조사할 필요가 있으며, 대규모 발전설비를 건설하는 경우에는 환경영향평가 절차에 3년 이상 기간이 필요하다.

정부는 환경영향평가 절차를 간소화하여 기간을 단축하는 방침이지만, 앞으로 구체적인 대책은 세워지지 않았다. 추가로 소음 및 배기가스를 배출하지 않는 태양광발전에 비해 풍력, 바이오매스, 수력, 지열은 지역주민의 이해를 얻기 위한 시간과 노력이 필요하다. 그 점에서는 지자체의 지원도 필수적이다.

실제로 재생가능 에너지의 개발에 필요한 프로세스와 기간을 검증하면 대폭적으로 단축하는 것이 어렵다는 것을 알 수 있다. 풍력발전에서는 사업화를 판단하기 전에 입지조사 및 풍황조사에 1년 이상 소요되는 것이 일반적이다. 지역별로 연간 일사량에서 발전량을 예측할 수 있는 태양광발전과 달리 풍속 및 풍향은 동일한 지역이라도 장소에 따라 차이가 있다.

그리고 발전능력이 7.5mW 이상인 풍력발전 설비를 건설하는 경우에는 환경영향평가가 의무화되어 있다. 특히 10MW 이상이 되면 엄밀한 평가가 필요하기 때문에 완료까지 통상적인 경우가 3~4년 소요된다. 그 과정에서 발전설비의 축소 및 계획 중지를 요구하는 경우도 있다. 환경성과 경제산업성은 절차를 간소화하여 기간을 절반 이하인 1년으로 단축하는 목표를 세웠지만, 실현되지는 못하였다. 풍력발전은 주변에 소음피해를 일으킬 가능성이 있으며, 조류의 충돌 등 동식물에 대한 영향도 무시할 수 없어 절차를 간소화하는 데 어려움이 많다.

한편 중소수력발전과 지열발전은 자원량의 조사에 장기간 소요되는 경우가 있다. 중소수력의 경우, 물을 유입시키는 방법이 몇 가지 있지만, 하천에서 수로를 연결하여 유입시키는 경우에는 발전에 이용할 수 있는 물의 유량을 파악하기까지 10년 걸리는 경우도 있다. 그리고 수리권의 취득 등이 필요하여 건설공사를 개시하기 전에 사업화를 단념하는 경우도 적지 않다.

이 점에서는 농업용수로를 이용하는 소수력발전 이외에 개발기간은 짧다. 발전에 이용할 수 있는 물의 유량을 파악하기 쉬우며, 용수로를 관리하는 지자체가 발전사업자가 되는 경우가 많아 지역의 농업관계자와 조정작업을 추진하기 쉽다. 발전사업에 의해 용수로의 유지관리비를 저감할 수 있기 때문에 농업관계자에게도 장점이 있다.

목질바이오매스 발전도 지역을 중심으로 실시하여 개발기간을 단축할 수 있다. 지역의 임업에서 연료인 목재를 조달할 수 있다면, 통상적으로 4~5년 정도에 운전을 개시할 수 있다. 바이오매스 발전은 화력발전과 구분되기 때문에 환경영향평가의 대상이 되는 것은 발전능력이 112.5MW 이상의 대규모 설비에 한정된다. 목질바이오매스로 100MW를 넘는 발전설비는 연료의 조달량을 고려하더라도 일본 국내에서는 현실적이지 않다.

대조적으로 풍력발전과 지열발전은 7.5MW 이상일 경우 환경영향평가가 필요하게 된다. 특히 지열발전의 경우는 사전에 자원량의 조사를 위해 5년 정도 소요되는 것이 표준적으로 환경영향평가를 추가하면 건설공사를 개시하기까지 10년 가까이 소요된다. 그 후에 지하를 굴삭하여 지열을 끌어올리기 위한 생산우물 및 발전 후 열수를 지하로 되돌리기 위한 환원우물을 준비할 필요가 있다.

운전개시까지의 개발기간은 11~13년 정도 소요된다. 단 소규모 지열발전이라면 온천용으로 굴삭한 생산우물과 환원우물을 공용하는 것도 가능하며, 환경영향평가도 불필요하다. 이러한 방법이라면 개발기간은 2~3년 정도면 된다. 발전에 이용한 후 열수를 온천시설에 공급하는 방식이라면 지열자원이 쓸데없이 소비되지 않고 온천원이 고갈될 우려도 없다.

(그림 1) 육상 풍력발전의 개발 프로젝트와 주요 과제

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 7월 8일]