글로벌 에너지 위기를 겪으면서 세계 에너지 시장은 어느 때보다도 불확실성이 커지고 있다. 그럼에도 불구하고 ‘청정에너지로의 전환’이라는 인류의 목적지에 도달하려는 움직임은 멈추지 않고 있다. 청정에너지로의 전환과 안정적 에너지 공급이라는 두 마리 토끼를 잡아야 하는 상황에서 과연 세계 에너지 시장은 어떻게 움직일지 주목되고 있다. 에너지경제연구원 세계 에너지시장 인사이트의 ‘IEA의 세계 에너지 전망’ 자료에서 그 답을 찾아보자. <변국영 기자>

▲발전 부문

세계 전력 수요는 인구 및 소득 증가, 최종 소비량 증가 등으로 인해 2050년까지 모든 시나리오에서 빠르게 증가할 전망이다. 2050년까지 전력 수요는 현재 수준 대비 STEPS에서는 80% 이상, APS는 120% 이상, NZE에서는 150% 이상 증가한다.

전체 발전량에서 화석연료의 비중은 급격히 감소하며 추가되는 수요는 재생에너지, 원자력, 탄소포집을 장착한 화력발전, 수소 및 암모니아를 통한 발전으로 충당된다. 전체 발전량 중 화석연료의 비중은 2022년부터 2050년까지 STEPS에서 1/3 이상 감소하며 APS에서는 3/4, NZE에서는 거의 전량 즐어드는 것으로 나타났다.

모든 시나리오에서 모든 사용부문의 전력 소비량이 증가하는데 부문별 비중은 시나리오에 따라 다르게 나타났다. STEPS와 APS에서는 건물부문의 소비가 지금과 마찬가지로 가장 큰 비중을 차지하지만 NZE에서는 건물부문의 에너지 효율 개선이 더욱 빠르게 이뤄지면서 산업부문의 전력 소비가 가장 큰 비중을 차지한다.

모든 시나리오에서 2050년까지 세계 전력 수요 증가는 신흥국 및 개발도상국이 약 3/4을 차지하고 있으며 연평균 약 5%씩 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 선진국의 경우 시나리오별로 1.4∼2.4% 증가에 머무를 것으로 전망됐다.

2022년 에너지 위기 이후 많은 국가들이 발전연료 전환을 가속화함에 따라 재생에너지와 원자력 발전의 전원 비중 전망이 상향 조정됐다. 재생에너지는 2022년 전 세계 발전량의 30%를 차지했으며 STEP에서는 2030년까지 50%로 확대될 것으로 전망됐다. 재생에너지 용량도 2030년까지 STEP에서는 2.4배, APS에서는 2.7배, NZE에서는 3배로 확대되며 증가분의 95%는 태양광과 풍력이 차지하는 것으로 분석됐다.

원자력에 우호적인 국가에서의 대형 원전 수명 연장과 신규건설, 소형 모듈 원자로의 개발로 2022년 현재 417GW 규모인 설비용량은 STEPS에서 2050년에는 620GW로 증가할 것으로 예상된다. APS에서는 2050년 원자력발전 설비용량 전망이 770GW, NZE에서는 900GW을 초과한 수준까지 확대될 것으로 보인다.

석탄은 현재 전체 발전량의 36%를 차지하면서 가장 큰 비중을 차지하고 있지만, 2025년에는 재생에너지에 추월 당할 것으로 전망된다. 천연가스는 전체 전력의 22%를 공급하면서 전력시스템 내 신뢰도 및 유연성에 큰 역할을 하고 있지만 모든 시나리오에서 2030년 이전에 정점을 찍고 감소하는 것으로 나타났다. 이후 천연가스는 재생에너지의 변동성을 조절하는 유연성 자원으로서의 역할이 더욱 중요해 질 것으로 예상된다.

CCUS가 장착된 화력발전소와 수소·암모니아 발전은 STEPS에서는 제한된 진전이 이뤄지는 것으로 전망되나 APS와 NZE에서는 보다 빠른 기술 보급이 진행될 것으로 보인다. APS에서는 2050년까지 1500TWh 이상의 전력을 공급하고 NZE에서는 현재 전 세계 풍력발전량과 비슷한 수준인 2100TWh의 전력을 공급하는 등 빠르게 성장할 것으로 예상된다.

2022년 전 세계 전력부문 이산화탄소 배출량은 15Gt에 육박했으나 가까운 시일 내에 정점에 도달한 후 모든 시나리오에서 감소하기 시작할 것으로 예상됐다. 2030년까지 전력부문 배출량은 STEP에서 약 15%, APS에서 30%, NZE에서 45% 감소한다. 특히 NZE에 따르면 선진국에서는 2035년에, 중국에서는 2040년, 전 세계적으로는 2045년에 순배출량 제로를 달성해 순배출량 제로를 가장 먼저 달성하는 부문이 될 것으로 보인다.

전력 수요 증가와 청정에너지 전환을 지원하면서 공급 안보를 유지하기 위해 모든 시나리오에서 전력부문의 투자가 증가할 것으로 분석됐다. 2018∼2022년 동안 평균 약 1조 달러에 달했던 전 세계 전력부문 투자는 STEP에 따르면 2030년까지 1.4조 달러로 증가하며 2050년까지 비슷한 수준을 유지할 것으로 예상되나 APS와 NZE 시나리오에서는 2030년까지 각각 1.8조, 2.2조 달러까지 큰 폭으로 증가할 것으로 예상된다. 현재 태양광과 풍력에의 투자가 가장 큰 규모를 차지하고 있지만 2030년까지 증가폭은 그리드부문에서 가장 크게 나타날 것으로 보인다.

▲석유·가스 수급

전기차의 빠른 확대를 반영해 WEO 2022 대비 수요 정점 도달 시기를 약 5년 앞당겼으며 2050년까지 공급 감소폭도 더욱 클 것으로 전망된다. 모든 시나리오에서 석유 수요는 2030년 이전에 정점에 도달한 후 감소할 것으로 예상되는데 STEPS에서는 2020년대 후반에 최대 수준인 1억200만b/d에 도달한 후 2050년까지 9700만b/d로 감소할 것으로 예상된다.

석유 수요 감소는 전기차 확대 속도에 달려있는데 도로 수송 부문의 수요 감소가 석유화학 및 항공분야에서의 수요 증가분을 상쇄하면서 전체 수요가 감소했다. 석유화학 및 항공 분야에서는 석유 사용이 계속해서 증가해 2022년보다 2050년에 더 많은 석유가 사용될 것으로 보인다.

공급 측면에서 보면 러시아로부터의 생산 감소는 WEO 2022의 예상보다 즉각적이지 않았지만 전체 석유 공급의 장기적인 감소는 비슷한 수준에서 계속될 것으로 전망된다. STEPS에서의 2050년 전망 기준으로 대부분 지역의 석유 공급이 WEO 2022 전망 대비 하향조정 됐는데 OPEC 회원국과 중남미 및 카리브해 지역 국가의 생산량은 각각 약 200만 b/d, 북미 지역의 생산량은 약 100만 b/d 낮게 나타났다.

WEO 2022의 STEPS에서는 원유 가격이 2030년까지 하락한 이후 2050년까지 다시 소폭 상승하는 것으로 전망했으나 WEO 2023에서는 이를 수정해 2030년 이후 계속해서 배럴당 80달러 수준을 유지할 것으로 분석했다.

전력 생산 및 건물 부문에서 천연가스 수요가 더 이상 확대되지 않을 것으로 예상되면서 세계 천연가스 수요 증가율은 급속한 둔화가 예상된다. 2011년 이후 연평균 약 2% 대를 유지해 온 천연가스 수요 증가율은 2030년까지 약 0.4% 미만으로 하락할 것으로 보인다.

천연가스 수요 전망은 지역별로 차이를 보인다. 모든 시나리오에서 선진국의 경우 수요가 감소하는 반면 신흥 및 개발도상국에서는 2030년까지 신규 LNG의 공급과 함께 낮은 가격이 유지되면서 가스 수요가 증가할 것으로 예상된다. 2030년 이후에는 STEPS 상에서는 신흥 및 개발도상국의 가스 수요가 계속해서 증가하는 것으로 나타나지만 APS와 NZE에서는 재생에너지의 급속한 성장으로 발전에서 가스가 차지하는 비중이 줄어들면서 수요도 줄어들 것으로 전망된다.

2022년 에너지 공급 위기 대응의 일환으로 액화천연가스(LNG) 수출 프로젝트에 대한 추가 투자가 단기적으로 증가했으나 2030년 이후로는 증가세가 둔화되거나 감소로 돌아설 것으로 전망된다.

STEPS에서는 2022년에서 2030년 사이에 업스트림 가스 개발을 위해 매년 약 1900억 달러를 투자하고 있으며 LNG 인프라에 매년 400억 달러를 추가로 투자하고 있다. APS에서는 2030년까지 총 투자 지출이 STEPS 수준의 80% 수준으로 떨어지고 NZE 시나리오에서 천연가스에 대한 상류 투자는 기존 프로젝트의 공급을 유지하고 생산의 배출 강도를 최소화하는 수준으로 제한될 것으로 보인다.

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