“풍력 발전, 친환경·저비용과 거리 멀어” 전문가들 비판

한동훈
2022년 09월 17일 오후 7:12 업데이트: 2022년 09월 17일 오후 7:12

미국이 풍력 발전 확대에 속도를 내는 가운데, 경제성과 환경보호 효능에 관한 의문이 지속해서 지적되고 있다.

미시간주의 토지개발 전문가인 케본 마티스는 “풍력 발전은 다른 에너지원보다 환경적인 이점이 가장 큰 것으로 평가된다”며 “하지만 건설 과정에 발생하는 탄소는 간과되기 쉽다”고 말했다.

마티스는 “터빈을 제조하고 목적지까지 운송하려면 기본적으로 미국 내 항구까지 왕복 해외 운송이 필요하며, 그 후에는 풍력 발전기 하나당 여러 대의 대형 트럭 도로 운송이 필요하다”고 말했다.

그는 “풍력 발전 터빈이 완전히 설치되고 건설에 들어간 ‘탄소 채무’를 모두 해소하기까지 일반적으로 18개월이 걸린다”며 생각하는 것만큼 탄소 중립적인 것은 아니라고 지적했다.

올해 미국에서 건설 계획 중인 해상·육상 풍력발전 프로젝트는 100여 개에 이른다.

조 바이든 행정부는 지난 6월 미국 뉴욕, 뉴저지 등 미국 동부 11개 주정부와 제휴해 해상풍력 발전설비 개발을 촉진하기로 했다. 오는 2030년까지 30GW 규모의 해상풍력 발전단지 건설이 목표다.

풍력발전은 육상과 해상으로 나뉜다. 육상 발전이 먼저 시작됐지만, 기술 고도화로 풍력 터빈이 대형화되면서 소음, 설치 및 운반, 풍경 저해 등의 문제가 두드러지면서 해상 발전이 대안으로 떠올랐다.

미국 에너지부 산하 통계·분석기관인 에너지정보국(EIA)에 따르면, 미국의 풍력발전 규모는 지난 20년간 60배 이상 성장했다.

연간 풍력발전 총량은 2000년 약 60억 킬로와트시(kWh)에서 2021년 3800억 kWh로 늘어나며 지난해 미국 전체 발전량의 9.2%를 차지했다.

현재 미국의 재생에너지 발전 비율은 20% 수준에 그친다. 여전히 천연가스와 석유가 60% 이상을 차지한다. 나머지 약 20%는 석탄과 원자력에 의존한다.

바이든 행정부는 2035년까지 전력 부문 95% 이상 탈탄소화를 목표로 하고 있다. 기술 개발로 재생에너지 발전 비용은 꾸준히 감소하고 있지만, 화석 에너지에 비하면 6배 이상의 비용이 든다.

마티스는 “아이러니하게도 풍력발전의 가장 큰 단점은 환경에 미치는 영향”이라며 “풍력 터빈은 1기당 발전량이 많지 않아 여러 기를 설치해야 한다. 그 수량과 무게는 주변 환경과 풍경에 막대한 영향을 끼친다. 풍력발전은 매우 비싼 이산화탄소 회피 수단이다”라고 설명했다.

그는 “버락 오바마 정부 당시 자체 평가를 통해 탄소 배출의 사회적 비용을 1톤(t)당 40달러로, 풍력 에너지를 이용한 탄소 배출 감소 비용을 1t당 237달러로 평가했다”며 “1t당 197달러 비용이 더 든다는 것”이라고 말했다.

마티스는 또한 중도좌파 성향의 싱크탱크인 미국 브루킹스 연구소의 보고서를 인용해 “풍력과 태양광 발전은 저비용으로 이산화탄소를 줄이는 방법이 아니다”라며 “석탄 발전을 천연가스와 원자력 발전으로 대체하는 것이 비용 대비 효용성이 훨씬 크다”고 강조했다.

그는 “재생에너지 정책은 국민 생활에 직결된다”며 “당신이 납세자의 세금을 집행하는 사람이라면, 탄소배출을 감축하기 위해 풍력발전에 힘쓸 것인지 아니면 같은 비용으로 그 6~8배를 감축할 수 있는 천연가스와 원자력 발전을 선택할 것인지의 문제”라고 말했다.

이어 “그동안 미국이 전력발전 분야에서 탄소배출 감축을 선도할 수 있었던 것은 재생에너지 투자가 아니라 천연가스와 원자력으로의 전환에 힘입었기 때문”이라고 덧붙였다.

풍력 터빈의 날개가 트럭을 통해 운송되고 있다. | Bildagentur Zoonar GmbH/Shutterstock

풍력 발전은 바람이 적게 불어서 공급량이 부족해도 문제지만, 바람이 너무 많이 불어도 안 된다. 전력은 공급이 지나치면 전력망에 과부하를 일으켜 정전사태를 일으킬 수 있다.

이 때문에 풍력이나 태양광 발전은 에너지 저장 시스템(ESS)과 연계가 필요하다. ESS 건설과 운영 비용 역시 재생에너지 발전에 필요한 비용의 일부분이다.

미 미네소타에 위치한 싱크탱크 CAE의 정책 연구원 아이작 오어는 정책분석전문가, 경제학자와 공동 진행한 연구에서 2040년까지 100% 탈탄소화 전력 생산에 따른 비용을 추산했다.

이 연구는 미네소타주에만 한정됐지만, ESS를 통한 주 전체 전력 공급에 필요한 비용을 2050년까지 3130억 달러(약 432조원)로 추산했다. 이는 지난해 미네소타주 GDP(3451억 달러)에 맞먹는 막대한 금액이다.

오어 연구원은 “우리의 조사에 따르면 전기를 3년 이용하면 이후 2년간은 정전에 시달릴 것이라는 사실을 발견했다”며 “전기료는 오르고 전력에 관한 신뢰성은 떨어질 것”이라며 “궁극적으로 두 마리 토끼를 다 놓칠 것이다. 이러한 정책 제안은 전력망을 도박 거리로 삼는 믿을 수 없을 정도로 무책임한 행위”라고 비판했다.

이 연구는 미네소타에서 재생에너지 전환 의무화 정책으로 7만 9천 개의 일자리가 사라지고 연간 GDP가 130억 달러(약 18조원) 이상 감소할 것이라고 결론 내렸다.

오어 연구원은 “재생에너지 지지측은 풍력과 태양광이 가장 저렴한 에너지원이라고 주장하지만, 우리 연구에 따르면 이는 사실과 다른 것으로 나타났다”고 주장했다.

그는 “배터리 저장 비용과 전력 예비율을 위한 추가적인 설비 구축, 전력망 안정성을 위한 출력제약(curtailment)을 고려하면 풍력과 태양광의 전기 에너지 비용은 각각 메가와트시(MWh)당 272달러와 472달러”라며 “이는 기존 발전비용보다 훨씬 높다”고 말했다.

이는 블룸버그NEF가 조사한 발전 비용과 큰 차이를 나타낸다.

블룸버그NEF 지난 6월 말 발표한 보고서에 따르면 올해 상반기 미국의 전력발전 단가는 신규 육상 풍력발전은 1MWh당 46달러, 태양광은 45달러였다. 신규 석탄화력 발전소는 74달러, 가스발전소는 81달러였다.

맥키낙 공공환경정책센터의 제이슨 헤이스 센터장은 화석에너지와 재생에너지에 관한 접근방식의 차이가 사실관계를 명확히 파악하는 데 장애로 작용하고 있다고 지적했다.

헤이스 센터장은 “이른바 ‘그린에너지’ 추진 정책에서 핵심적 문제점 중 하나는 관계자들이 풍력이나 태양광 발전의 단점을 정확히 설명하려 하지 않는 데서 시작된다”고 말했다.

그는 “재생에너지 지지측은 화석이나 원자력에너지와 관련해서는 이미 매우 적은 비용이 드는데도, 조금이라도 비용 요인을 더 찾으려 한다”며 “동시에 에너지의 안정성과 운송 측면에서의 장점들은 쉽게 무시된다”고 했다.

헤이스 센터장 또한 “재생에너지 지지측은 풍력과 태양광 발전으로 인한 탄소배출량 감소에만 초점을 맞추지만 태양광 전지 제조에 사용되는 희토류 채굴, 관련 인권문제, 공급망 안정성, 풍력·태양광 발전을 위해 낭비되는 대규모 토지 등에 관해서는 과소평가하는 경향이 있다”고 말했다.

이어 “풍력이나 태양광에너지와 관련된 탄소배출량을 철저하게 따져보는 것은 기존 화석연료의 탄소배출량을 설명하는 것만큼이나 중요한 일”이라며 “철저하게 따져본다면, 실제로 재생에너지의 가치에 관해 여러 가지 생각이 바뀌게 될 것”이라고 덧붙였다.

* 이 기사는 센터 스퀘어 뉴스의 부르스 워커 기자가 기여했습니다.