화석연료 시대가 서서히 막을 내리고 재생에너지 시대가 도래하고 있습니다. 지구 온난화로 인한 기후변화 문제가 전 지구적 이슈로 대두되면서, 전 세계적으로 친환경 에너지원 사용을 늘려나가는 추세입니다. 그중에서도 태양광과 풍력은 가장 주목받는 재생에너지원으로, 무한한 태양과 바람의 힘을 활용해 청정에너지를 생산할 수 있어 미래 에너지원으로 각광받고 있습니다.
태양광 발전의 기술 발전과 보급 확대
태양광 발전은 지속적인 기술 혁신으로 발전 효율이 높아지고 설치 비용이 낮아지면서 그 경제성이 점점 좋아지고 있습니다. 실리콘 태양전지의 에너지 변환 효율이 최근 30%에 육박하는 등 괄목할만한 발전을 이뤘습니다. 차세대 태양전지인 박막형 태양전지와 페로브스카이트 태양전지 기술이 상용화되면 에너지 변환 효율이 더욱 높아질 전망입니다. 태양전지 모듈의 수명도 20년 이상으로 길어져 장기간 전력을 안정적으로 생산할 수 있게 되었습니다. 이처럼 기술 발전으로 태양광 발전의 경제성이 좋아지면서 보급도 크게 확대되고 있습니다. 세계 태양광 발전 설비 용량은 2022년 기준 1,000GW를 돌파했으며, 연평균 20% 이상의 가파른 성장세를 보이고 있습니다.
풍력 발전의 현주소와 잠재력
풍력 발전은 간헐성, 소음 등의 단점에도 불구하고 높은 잠재력을 지닌 재생에너지원입니다. 기술 발전으로 풍력 터빈의 규모가 커지고 단일 터빈의 발전량도 많아지고 있습니다. 현재 세계 최대 12MW급 해상 풍력발전기가 상용화되었으며, 향후 15MW급 이상의 초대형 풍력발전기도 개발될 것으로 예상됩니다. 대규모 풍력단지에 초대형 풍력발전기를 대량 설치하면 연간 500GW 이상의 전력 생산이 가능합니다. 바람은 무한하고 청정한 에너지원이며, 바람의 힘을 전기에너지로 전환하면 가정에 필요한 전력을 충분히 공급할 수 있습니다. 또한 연료비가 들지 않고 설치기간이 짧아 장기적으로 저렴한 에너지 공급원이 될 수 있습니다. 향후 에너지저장시스템(ESS) 기술이 발전하면 풍력발전의 간헐성 문제도 극복할 수 있을 것으로 기대됩니다.
전 세계 재생에너지 정책 동향
기후변화 대응과 에너지 전환을 위해 세계 각국 정부들은 재생에너지 보급 확대를 적극 추진하고 있습니다. 유럽연합은 2030년까지 전체 에너지 소비의 45%를 재생에너지로 충당하겠다는 목표를 세웠습니다. 미국도 2030년까지 탄소 무배출 전력 비중을 80%로 확대하겠다고 발표했습니다. 중국은 2030년까지 전체 발전량의 33%를 재생에너지로 공급하겠다는 계획을 발표했습니다. 재생에너지 보급 확대를 위해 발전차액지원제도, 탄소세 부과, 녹색금융 활성화 등 다양한 정책들이 시행되고 있습니다. 또한 대규모 재생에너지 발전단지 조성, 에너지 저장시설 건설, 송전망 구축 등 재생에너지 인프라 확충에도 적극 나서고 있습니다. 정부의 정책적 지원과 투자가 확대되면서 재생에너지 산업이 급성장할 것으로 전망됩니다.
태양광·풍력 발전의 환경적 이점
태양광과 풍력 발전은 화석연료를 태우지 않고 태양과 바람의 무한한 에너지를 전기에너지로 전환하는 친환경 발전 방식입니다. 발전 과정에서 온실가스나 대기오염 물질이 전혀 배출되지 않아 지구 온난화와 환경오염 문제를 해결하는 데 크게 기여할 수 있습니다. 특히 중국, 인도 등 석탄 화력발전 의존도가 높은 국가에서 태양광과 풍력으로 전환할 경우 미세먼지와 대기오염 수준이 크게 개선될 것으로 예상됩니다. 또한 태양전지 모듈과 풍력발전기는 인체에 유해한 물질이 없어 안전한 에너지원입니다. 풍력발전기에서 발생하는 저주파 소음 문제 등을 제외하면 환경 친화적인 에너지원입니다. 이밖에도 사용 후 태양전지 모듈과 풍력발전기 부품을 재활용할 수 있어 자원 순환 측면에서도 이점이 있습니다.
재생에너지 보급의 과제와 해결 방안
태양광과 풍력이 미래 에너지원으로 각광받고 있지만, 간헐성과 전력 수송 문제 등 해결해야 할 과제가 있습니다. 가장 큰 문제는 날씨와 계절에 따라 발전량 변동이 크다는 점입니다. 이를 해결하기 위해서는 에너지저장장치(ESS) 기술의 발전이 필수적입니다. ESS를 활용하면 잉여 전력을 저장했다가 필요할 때 공급할 수 있어 전력 수급을 안정화할 수 있습니다. 아울러 화력발전, 원자력 등 기저부하 발전원과 태양광, 풍력 등 재생에너지를 적절히 조합하는 발전 포트폴리오 구성도 중요합니다. 또한 대규모 재생에너지 발전단지 건설, 계통 연계를 위한 송전망 보강 등 인프라 확충에도 지속적인 노력이 필요합니다.
재생에너지 시대를 준비하는 우리의 자세
지구 온난화 위기를 극복하고 환경을 보호하기 위해서는 화석연료 의존에서 벗어나 재생에너지로의 전환이 절실합니다. 태양광과 풍력을 비롯한 재생에너지 기술 발전과 보급 확대를 위해서는 정부의 정책적 지원과 함께 기업과 국민의 적극적인 동참이 요구됩니다. 기업들은 재생에너지 발전사업에 과감한 투자를 해야 합니다. 대기업들이 대규모 재생에너지 발전단지 조성과 연구개발, 기술 상용화에 나서야 합니다. 에너지 다소비 기업들도 재생에너지 사용 비중을 높여가며 탄소중립 경영에 동참해야 합니다. 국민 개개인도 주택 태양광 설치, 재생에너지 전력 사용 등 일상에서 재생에너지 생활화에 동참해야 합니다. 청년세대는 기술 혁신과 신사업 창출로 재생에너지 산업을 이끌어 나가야 할 것입니다. 지속가능한 미래를 위해서는 에너지 전환이 필수적입니다. 정부, 기업, 국민 모두가 하나 되어 재생에너지 시대를 열어가야 합니다.
이렇듯 화석연료를 대체할 미래 에너지원으로 태양광과 풍력 발전은 무한한 잠재력을 지니고 있습니다. 정부의 지원과 기업들의 기술 혁신으로 발전 효율이 높아지고 설치 비용이 낮아지면서 점차 경제성도 확보해 나가고 있습니다. 하지만 간헐성, 입지문제 등 해결해야 할 과제도 있습니다.
이를 위해서는 에너지 저장기술 발전, 재생에너지원 간 상호보완체계 구축 등이 필요할 것입니다. 지속가능한 미래를 위해 우리 모두가 재생에너지 시대로의 전환에 동참해야 합니다. 태양과 바람의 무한한 청정에너지를 현명하게 활용한다면, 우리는 기후위기를 극복하고 후손들에게 푸른 지구를 물려줄 수 있을 것입니다.