태양광과 풍력이 전 세계 발전량 증가를 주도하고 있다. 재생에너지 발전량이 역대 최고치를 경신했고 태양광이 이를 견인했다. 태양광과 풍력 누적 설비용량은 최초로 전체 발전설비용량의 25%를 넘어섰다. 반면 화석연료 발전도 여전히 높은 수준을 보이고 있다. 2022년 석탄화력 전력 생산량의 74%를 중국, 인도, 미국 등 3개국이 차지했다. 이같은 내용을 골자로 하는 에너지경제연구원 ‘2023년 전력부문 전환 트렌드’ 분석을 정리했다. <변국영 기자>

▲풍력·태양광이 세계 발전량 견인

2022년 전 세계 풍력과 태양광 발전량은 3500TWh로 전체 발전량의 12.6%를 차지했다. 풍력발전 비중은 2016년 4%에서 2022년 8%로 증가했으며 태양광발전 비중은 2016년 1.5% 미만에서 2022년 5%로 크게 늘었다. 비수력 재생에너지는 2016년 총 발전량의 8%를 차지했으나 2022년에는 15%를 차지하며 약 2배 증가했다.

무탄소 기술이 2022년 전체 발전량의 40%를 차지했다. 수력이 15.4%, 원자력이 9.5%를 각각 차지했으나 이들의 비중은 태양광과 풍력 등 다른 무탄소 기술 보급이 증가하면서 지난 10년 간 감소했다.

화석연료는 여전히 전 세계 발전에서 가장 큰 비중을 차지하고 있으나 서서히 감소하는 추세다. 석탄, 천연가스, 석유 및 기타 화석연료의 발전 비중은 2020년 65%였으나 2022년 59%로 축소됐다.

2022년 전 세계 발전량은 2만7500TWh로 전년 대비 3.1% 증가해 역대 최고치를 경신했다. 재생에너지(대규모 수력 포함) 발전량은 전년 대비 8% 증가하며 총 발전량 증가를 주도했다. 전 세계 재생에너지 발전량은 역대 최고치인 8400TWh로 최초로 연간 총 발전량의 30%를 넘어섰다. 태양광과 풍력 발전량은 각각 1350TWh, 2100TWh에 달했다.

2022년 화석연료 발전량은 1만6500TWh로 이는 전체 전력 수요의 약 60%로 여전히 화석연료가 주요 발전원임을 보여줬다. 석탄화력 발전량은 9600TWh로 2020년 대비 7%, 전년 대비 2% 증가하며 역대 최고치를 경신했다. 가스화력 발전량은 6200TWh로 2021년 대비 3% 늘었다. 반면 석유화력 발전량은 전년대비 6% 감소했다.

▲아시아 지역, 세계 발전량 증가 견인

2022년 아·태 지역의 발전량은 전년 대비 6% 증가한 1만4200TWh를 기록했다. 아·태 지역의 발전량은 지난 10년간 가장 크게 증가해 현재 전 세계 전력 생산량의 50% 이상을 차지했다. 급격한 경제 성장으로 인해 중국의 발전량이 약 9% 증가한 8600TWh에 달했으며 같은 기간 전 세계 발전량 변화의 약 85%를 차지했다.

2022년 유럽의 발전량은 전년 대비 3% 감소했다. 이는 에너지 위기 및 러시아-우크라이나 전쟁으로 인해 전력 가격이 상승하며 소비가 줄어들었기 때문이다. 반면, 북미, 남미, 중동 지역의 발전량은 각각 2.6%, 3%, 1.5% 증가했다. 아프리카 대륙의 전력 수요는 전 세계 발전량의 약 3%를 차지하며 전년과 거의 동일한 수준을 유지했다.

2022년 전 세계 재생에너지 발전량은 역대 최고치를 경신했다. 특히 태양광이 이를 견인했다. 이는 코로나19 팬데믹 이후 전체 전력 수요가 빠르게 증가했고 석탄 및 가스 가격이 급등한데다 재생에너지의 LCOE가 낮았기 때문이다. 원자재 가격과 운임 비용 상승, 고금리로 인해 2021년과 2022년에 태양광과 풍력 LCOE가 소폭 상승했음에도 불구하고 화석연료 가격이 더 올라 에너지원 중 태양광과 풍력의 LCOE가 가장 낮았다.

2022년 석탄화력 발전량은 중국, 인도, 유럽의 주도로 전년 대비 209TWh 대폭 증가했지만 2021년에 비해 전년 대비 증가율은 낮은 수준이었다. 전력 수요가 증가하고 에너지 안보 우려에 따라 석탄 생산량이 전년 대비 5% 증가했으며 석탄화력 발전도 다시 확대되는 추세다.

▲태양광·풍력 누적 설비용량 25% 넘어

2022년 전 세계 누적 발전설비용량은 8.3TW에 달해 전년 대비 5% 이상 증가했다. 이는 2012년 5.4TW보다 50% 이상 늘어난 것이다. 풍력과 태양광 누적 설비용량은 2022년 말 기준 전체 발전설비용량의 약 26%를 차지했다. 또한 무탄소 전원 누적 설비용량은 46%를 차지해 2012년 33%보다 크게 늘어났다.

태양광과 풍력 설비용량이 전체 에너지원 중 가장 빠르게 증가해 2022년에는 전년 대비 20% 증가한 1228GW에 달했다. 이는 2012년(101GW) 대비 11배 이상, 2006년(6GW) 대비 176배 높은 수준이다. 2022년 전 세계 풍력 설비용량은 930GW로 전년 대비 10%, 10년 전 대비 3배 확대됐다.

2022년 전 세계 석탄화력 발전량은 2.2TWh로 전체 발전량 대비 최대 비중인 26%를 차지했다. 석탄화력의 발전 비중은 점차 감소하는 추세나 가동 중인 석탄화력발전 설비 용량은 계속해서 증가하고 있다.

전 세계 신규 발전설비용량 규모는 424GW로 이 중 태양광과 풍력이 80%를 차지했다. 2022년의 증설 규모는 2021년 371GW 대비 14%, 2012년 231GW 대비 80% 이상 각각 증가했다. 태양광이 전체 증설 용량의 59%를 차지했으며 풍력이 21%로 그 뒤를 이었다.

2022년 태양광 발전설비는 252GW 증설돼 전년 대비 40% 늘어났다. 원자재 인플레이션과 공급망 문제, 세액 공제 및 정책 변화 등에도 불구하고 태양광은 여전히 에너지원 중에서 신규 증설 비용이 가장 낮은 기술 중 하나다.

2022년 풍력 증설 규모는 87GW로 전년 대비 10% 감소했다. 이는 프로젝트 허가 및 계통 연계 지연, 공급망 병목현상, 수익성 감소 등이 걸림돌이 됐기 때문이다. 특히, 비용 상승 뿐 아니라 공급망 병목현상이 후기 단계의 프로젝트 보급을 어렵게 했다.

2022년 신규 설비용량의 86%를 재생에너지(수력 포함)가 차지했다. 또한 석탄화력 비중은 7%로 반등하였으며 가스화력은 전년도에는 14%를 차지했으나 2022년에는 5%를 차지했다.

2022년 전 세계 81%의 국가가 화석연료보다 재생에너지 발전설비를 더 많이 증설했다. 또한 대상국 중 58%가 태양광을 선택했으며 그 뒤를 수력(12%)이 이었다. 2022년에 다른 에너지원보다 화석연료 발전설비를 더 많이 증설한 국가의 비중은 2012년(51%)보다 감소한 39% 였으며 1MW 이상급 화석연료 발전설비를 증설하지 않은 국가는 23개국에 달했다. 한편, 인도네시아 등 6개국은 에너지 위기 상황에서 자국 내 석탄 매장량을 활용하기 위해 다른 에너지원보다 더 많은 석탄화력 발전설비를 증설했다.

▲화석연료 발전 여전히 활성화

2022년 석탄화력 전력의 89%가 10개국에서 생산됐으며 중국, 인도, 미국이 전체의 74%를 차지했다. 이어 일본과 인도네시아가 각각 3%, 2%를 기록했다. 미국의 석탄화력 발전량이 2012년 17%(1,500TWh)에서 2022년 9% (834TWh)로 감소해 주요 석탄 시장 중 가장 크게 줄어들었다. 이는 수압파쇄 붐으로 인해 저렴한 가스가 대량 공급되고 비용 하락과 정책 등의 요인이 재생에너지 보급을 확대하면서 석탄화력 발전소가 경쟁력을 점차 잃었기 때문이다.

세계 최대의 석탄화력 전력 생산국 중 하나인 독일은 2038년까지 석탄화력 발전 폐지를 목표하고 있다. 독일은 EU ETS의 탄소가격 상승과 독일 내 풍력, 태양광 보급 증가로 미국 등 다른 주요 석탄화력 전력 생산국에 비해 지난 10년간 석탄화력 발전량이 크게 감소했다.

지난 15년 간 세계 최대 석탄화력 전력 생산국인 중국은 2022년 세계 석탄화력 발전량의 52%를 차지했고 인도는 석탄화력 발전량이 두 번째로 많은 국가로(전체 발전량의 14%), 2022년 발전량은 1383TWh를 기록했다.

2022년 중국은 전 세계 석탄화력 신규설비의 68%를 증설했으며 2013∼2022년 간 총 374GW의 석탄화력 신규설비를 건설했다. 같은 기간 인도는 총 13GW를 증설했다. 중국을 제외한 다른 7개 아시아 국가(인도네시아, 일본, 튀르키예, 방글라데시, 한국, 필리핀, 베트남)가 전 세계 석탄화력 신규설비의 24%(12GW)를 차지했다. 아·태 지역은 세계 최대의 석탄 매장지로 2022년 석탄화력 신규설비의 95%를 건설했다. 또한 2013∼2022년 증설된 석탄화력 신규설비의 약 93%를 건설했다.

2022년에 가스화력 발전 전력의 65%를 10개국이 공급했다. 그러나 다른 화석연료 및 재생에너지와 비교해 가스화력을 주요 발전원으로 선택한 국가는 없었다. 미국은 전 세계 가스화력 발전량의 28%를 차지하면서 15년 간 세계 최대 가스화력 전력 생산국으로 자리매김 하고 있다. 미국의 가스화력 발전량은 2021년에 감소했으나 2022년에는 1703TWh로 역대 최고치를 기록했다. 세계 10대 가스화력 전력 생산국 중 6개국의 가스화력 발전량이 전년 대비 증가했고 러시아, 일본, 사우디아라비아, 이집트의 발전량은 감소했다.

2013∼2022년 세계 최대의 가스 매장량을 보유하고 있는 미국과 중국이 전 세계 가스화력 신규설비의 54%를 건설했다. 2022년에 양국은 전 세계 가스화력 신규설비의 51%를 차지했다.

2022년 중국은 10GW의 가스화력 신규설비를 증설했는데 이는 전 세계 신규설비 용량의 33%다. 중국이 공급망 안보에 집중하기 위해 자국 내 생산을 촉진함에 따라 가스화력 발전설비 보급이 확대됐다.

수압파쇄 붐으로 인해 저렴한 가스가 대량 공급되면서 2022년에 미국은 6GW의 가스화력 신규설비를 건설했다. 이는 전 세계 신규설비 용량의 18%를 차지한다. 태국, 독일, 우즈베키스탄, 브라질, 파키스탄, 가나, 그리스, 캐나다 등 8개국이 2022년 증설된 가스화력 발전의 34%를 차지했다. 독일과 그리스에서 3GW, 그 외 나머지 국가에서 8GW가 증설됐다.

전 세계 석유화력 발전 전력의 70%를 10개 국가가 공급했다. 사우디아라비아, 일본, 멕시코가 전 세계 석유화력 발전량의 54%를 차지했다. 방글라데시(4%), 미국(3%)이 그 뒤를 이었다.

지난 10년간 최대 석유화력 발전 국가로 자리하고 있는 사우디아라비아는 전 세계 석유화력 발전량의 33%를 차지했다. 2012년에 사우디아라비아의 석유화력 발전량은 14만3000TWh로 전 세계 발전량의 17%를 차지했는데 2022년에는 19만4000TWh로 확대됐다.

세계 2대 석유화력 전력 생산국인 일본의 2022년 석유화력 발전량은 82TWh를 기록했다. 일본은 2016∼2019년 석유화력 발전량이 감소했으나 2022년 다시 증가세로 전환돼 2016년 이후 최대치를 기록했다. 일본의 석탄·가스화력 발전량이 감소함에 따라 석유화력 발전량 비중이 2019년 4%에서 2022년 14%로 늘어났다.

2022년 석유화력 발전설비 증설 규모는 1.9GW로 20년 만에 최저를 기록했다. 이는 러시아산 원유 금수 조치로 인한 가격 상승과 에너지 위기로 인해 원유 벤치마크가 10년 만에 최고치로 상승하는 등 석유화력의 매력도가 떨어졌기 때문이다.

지난 10년 간 석유화력 발전설비 증설을 주도해 온 사우디아라비아, 인도, 방글라데시는 2013∼2022년 전 세계 석유화력 신규설비의 42%를 건설했다. 사우디아라비아는 13.4GW의 석유화력 신규설비를 건설해 전 세계 신규설비 용량의 19%를 차지했으며 인도는 약 10GW를 증설했다. 2013년 이후 연간 1GW 이상의 석유화력 발전설비를 증설한 국가는 11개국 미만이었으며 2022년에 1GW 이상의 석유화력 발전설비를 증설한 국가는 전무했다.

▲재생에너지가 세계 발전량 선도

아·태 지역(중국 포함)의 전력 수요는 지난 10년간 급격히 증가해 전 세계 발전량의 50% 이상을 차지했다. 단일 국가로는 중국이 전 세계 발전량의 31%를 차지함.

유럽의 수요는 에너지 위기와 러-우 전쟁으로 인한 전력 가격 상승으로 인해 감소했다. 2022년 유럽은 전 세계 발전량의 18%를 차지했나 2013년 이후 전 세계 발전량에서 차지하는 비중은 북미와 함께 꾸준히 감소하고 있다.

중동, 남미, 아프리카가 전 세계 발전량에서 차지하는 비중은 대체로 보합세를 유지했다. 중동과 아프리카는 전 세계 발전량의 5%를 차지했으며 남미는 6%를 기록했다.

아·태 지역(중국 포함)은 전 세계 발전설비용량의 49%를 차지하며 2022년 말 기준 누적 설비용량은 4.1TW에 달했다. 중국, 인도, 일본이 지난 10년간 1729GW를 증설해 아·태 지역의 설비 증설을 주도했다. 이는 도전적인 보급 목표와 재생에너지 지원 정책으로 재생에너지 설비의 보급이 확대될 수 있었기 때문이다. 단일 국가로는 중국이 전 세계 설비용량의 30%를 보유하고 있으며 중국의 누적 설비용량은 2012년 1.1TW에서 2022년 2.5TW로 증가해 10년간 2배 이상 늘었다.

유럽의 전 세계 발전설비용량의 20%를 차지했고 북미가 17%를 기록했다. 이들 지역의 비중은 대체로 2021년과 유사했다. 그러나 두 지역의 비중은 각각 약 26%에 달했던 2006년 이래로 크게 감소했다. 중국의 설비용량이 급증하였기 때문이다. 에너지 위기와 러-우 전쟁에도 불구하고 유럽의 2022년 누적 설비용량은 소폭 증가했다. 북미의 누적 설비용량 증가는 주로 미국이 견인했으며 이는 인플레이션감축법(IRA) 제정 덕분으로 보인다.

전 세계 인구의 약 16%가 거주하고 있는 아프리카의 누적 설비용량은 전 세계 설비용량의 약 3%만 차지했다. 이러한 비중은 지난 15년 간 유지돼 왔다. 2012∼2022년 아프리카의 누적 설비용량은 2012년 121GW에서 2022년 237GW로 67% 급증해 아·태 지역에 이어 가장 빠른 증가세를 보였다. 이집트, 남아프리카공화국, 알제리는 같은 기간 총 57GW의 발전설비를 증설하며 아프리카에서 발전설비를 가장 많이 증설했다.

2022년 아·태 지역의 재생에너지 누적 설비용량은 약 1.8TW로 최초로 석탄화력을 넘어섰다. 그러나 석탄화력(1.7TW)은 여전히 아·태 지역의 주요 발전원이며 이는 중국과 인도의 석탄 매장량이 매우 풍부하기 때문으로 분석된다. 재생에너지 목표에도 불구하고 아·태 지역 주요국의 석탄화력 폐쇄 목표는 아직 까지 요원하다. 중국, 인도, 일본, 한국, 호주 등 5개국의 누적 설비용량은 3.5TW로 아·태 지역 누적 설비용량의 약 89%를 차지했다.

지난 3년 간 아·태 지역의 화석연료 누적 설비용량은 연평균 2% 증가했으며 석탄이 화석연료 발전의 60%를 차지했다. 또한 2022년 태양광 신규 설비용량이 47GW에 달하며 최고치를 경신했고 풍력 신규설비는 54GW가 늘었다.

지난 10년간 유럽의 재생에너지(대규모 수력 포함) 비중은 지속적으로 증가해 현재는 전체 설비용량의 23%를 차지했다. 지난 2012년 80GW를 밑돌던 태양광 누적 설비용량은 2022년 245GW로 증가했고 같은 기간 풍력 누적 설비용량은 110GW에서 252GW로 늘었다.

유럽 국가들은 에너지 위기로 인해 화석연료발전소의 단계적 폐쇄 시점을 연기하거나 시장 불안정을 반영해 재생에너지 목표 달성 시기를 엄격하게 적용하지 않았다. 그럼에도 불구하고 2022년 재생에너지 신규 설비용량은 64GW에 달해 역대 최고치를 경신했다.

북미와 카리브해 지역에서의 재생에너지 설비 비중은 2012년 20%를 밑돌았으나 현재는 34% 이상을 차지했다. 태양광 누적 설비용량은 2012년 8GW에서 2022년 146GW로 증가했고 같은 기간 풍력 누적 설비용량은 약 2.5배 늘어 163GW에 달했다. 북미의 재생에너지 발전설비 증설 규모는 화석연료보다 4배 이상 높았다. 미국과 캐나다는 2022년 총 36GW 이상의 재생에너지 신규설비를 건설했다.

변국영 기자 다른기사 보기