[분석] 2018년 에너지 연소에서 발생한 CO2 배출량 ‘역대 최고’
[분석] 2018년 에너지 연소에서 발생한 CO2 배출량 ‘역대 최고’
  • 변국영 기자
  • bgy68@energydaily.co.kr
  • 승인 2019.04.24 18:45
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경제 성장으로 CO2 배출량 전년 대비 1.7% 증가 33.1GtCO2
석탄화력 증가 주원인… 2017년 대비 배출량 2.9% 증가 첫 10Gt 초과
저탄소 발전량 증가가 급격한 전력수요 증가세 따라잡지 못해 화력발전 증가
“저탄소 에너지원으로의 전환 없었다면 CO2 배출량 50% 가량 더 많았을 것”

[에너지데일리 변국영 기자] 2018년 경제 성장으로 세계 에너지 연소에서 발생한 CO2 배출량이 전년대비 1.7% 증가해 역대 최고치인 33.1GtCO2에 달했다.

2018년 증가율은 지난 2013년 이후 가장 높은 증가율로 2010∼2018년 연평균 증가율보다 70% 높은 수치다.

CO2 배출량 증가 요인은 세계 경제 성장으로 인한 에너지수요 증가와 일부 지역의 이상 기상에 따른 냉·난방용 에너지 수요 증가 때문으로 분석된다.

에너지경제연구원이 최근 내놓은 세계 에너지시장 인사이트에 따르면 2014∼2016년에는 세계 경제의 지속적인 확장 속에서도 강력한 에너지 효율정책과 저탄소 기술개발로 인해 석탄 소비가 감소해 CO2 배출량은 늘어나지 않는 ‘비동조화’ 현상이 나타났다.

2017∼2018년에는 에너지 효율 개선과 저탄소 기술 도입이 에너지 수요 증가를 상쇄시킬 만큼 빠르게 일어나지 않았기 때문에 비동조화 현상이 사라지고 경제성장과 함께 CO2 배출량도 늘어났다.

이 결과 2010년 이후 세계경제가 1% 성장 할 때 마다 평균적으로 0.3% 증가하던 CO2 배출량이 2018년에는 0.5% 증가한 것으로 분석했다.

재생에너지와 원자력의 도입으로 2018년 에너지소비의 증가율와 비교해 CO2 배출량 증가율이 25% 가량 적어질 수 있었다.

 

▲에너지원별 온실가스 배출 추이

석탄화력발전 증가가 2018년 CO2 배출량 증가의 가장 큰 원인으로 2017년 대비 배출량이 2.9%(280Mt) 증가하며 처음으로 10Gt을 초과했다. 석탄화력발전은 세계 CO2 배출량의 30%를 차지했는데 주요 석탄화력발전소는 주로 아시아 지역에 분포하고 있다.

석탄화력발전소의 평균 수명은 40년인데 반해 아시아 지역의 석탄화력발전소는 평균 12년밖에 되지 않은 것으로 나타났다.

석탄 사용량이 증가했음에도 불구하고 2018년에 가스로의 연료 전환이 가속화 돼 전 세계 에너지 사용의 탄소 집약도는 감소한 것으로 분석됐다. 석탄에서 가스로의 전환은 60Mt 가량의 석탄수요를 감축시켰고 95Mt의 CO2 배출량을 저감한 것으로 나타났다.

석탄에서 가스로의 전환이 이뤄지지 않았다면 2018년에 CO2 배출량은 15% 이상 더 늘어났을 것으로 추정됐다.

석탄과 가스의 연료 전환은 중국과 미국에서 가장 활발하게 진행돼 CO2 배출량을 각각 45Mt과 40Mt씩 감축한 것으로 분석됐다.

2018년 재생에너지 사용의 증가는 CO2 배출량에 더 큰 영향을 미치며 215Mt의 배출량 저감 효과를 가져왔는데 대부분은 전력부분의 재생에너지 전환에서 기인했다.

재생에너지로 인한 CO2 배출량 감축은 중국과 유럽에서 주로 발생했고 두 지역의 감축은 전 세계 재생에너지로 인한 배출량 감축분의 2/3 정도 기여한 것으로 나타났다. 원자력의 발전량 증가도 60Mt 수준의 CO2 배출을 감소시킨 것으로 분석됐다. 2018년에 저탄소 에너지원으로의 전환이 없었다면 CO2 배출량은 50% 가량 더 높았을 것으로 추정됐다.

에너지효율 개선도 2018년 CO2 배출량 증가폭을 줄이는데 큰 역할을 했지만 에너지효율 정책 이행의 지체로 인해 CO2 배출 저감에 대한 기여도는 2017년의 기여도 보다 40% 가량 낮은 것으로 나타났다.

2018년에는 10년 만에 처음으로 대규모 탄소 포집, 활용 및 저장(CCUS) 시설 건설 계획이 증가했다. 2018년 말까지 운영 중이거나 실현 가능성이 높은 CCUS 시설 개발 계획은 43개로 늘어났다.

중국은 천연가스 생산 공정에서 CO2를 포집하기 위한 새로운 설비를 도입해 운영하고 있고 유럽의 경우는 5개의 새로운 프로젝트가 진행 중이다.

새로운 CCUS 설비는 매년 13MtCO2 가량을 포집할 잠재력을 가지고 있는데 이는 전 세계 CO2 포집량을 15% 정도 증가시키는 수준이다.

미국은 CCUS에 대한 세금 공제 혜택 확대를 추진하고 있어서 향후 CCUS에 대한 투자가 증가할 것으로 예상된다.

발전부문에서 화석연료를 친환경 에너지로 대체하는 탈탄소화가 동반되지 않는다면 전력화가 반드시 CO2 배출량 감축을 의미하는 것은 아닌 것으로 분석했다.

재생에너지원의 전력생산은 2018년 7% 이상 증가하며 세계 발전량에 450TWh를 추가했고 원자력 발전은 저탄소 발전에 90TWh 가량을 기여했다.

그러나 이러한 저탄소 발전량 증가는 급격한 전력수요 증가세를 따라잡지 못해 1억TWh 이상의 추가 발전을 필요 했고 결국 화석연료를 이용한 화력발전이 증가했다.

결과적으로, 화석연료를 이용한 화력발전이 증가하며 발전부문의 배출량은 CO2 총 배출량의 2/3 수준을 차지했다. 발전부문에서 배출량이 지속적으로 증가해 왔지만 탄소 집약도도 꾸준히 개선해 2018년에는 2010년 대비 10% 개선된 473gCO2/KWh를 기록했다. 발전부문에서 이러한 개선이 없었다면 전 세계 CO2 배출량은 1.5Gt 더 증가했을 것으로 추정됐다.

발전부문의 CO2 배출량 증가를 억제하기 위해서는 탄소 집약도의 추가적인 10% 개선이 필요하다고 분석했다.

 

▲지역별 CO2 배출 추이

2018년 중국의 CO2 배출량은 전년보다 230Mt(2.5%) 증가한 9.5Gt를 기록했다. 발전 외 부문에서 석탄 사용이 감소했음에도 불구하고 석탄화력의 발전량이 5% 증가함으로 인해 발전 부문에서 250Mt의 CO2 배출량 증가 요인이 발생했다. 발전부문 외에서는 주로 석탄 기반의 난방을 가스가 대체하면서 가스 연소로 인한 배출량은 80Mt 증가 요인이 발생했다.

미국은 2017년까지 감소하던 CO2 배출량이 2018년 3.1% 증가했지만 이는 1990년 수준으로, 배출량이 가장 높았던 2000년보다 14%(800Mt) 낮았다.

2018년 인도의 CO2 배출량은 전력 부문과 非전력부문(수송, 산업 등)에서 고르게 증가하며 2017년 대비 4.8%(105Mt) 증가했다. 절대적인 CO2 배출량은 늘어났지만 1인당 CO2 배출량은 여전히 낮아서 세계 평균의 40% 수준에 그쳤다.

유럽의 CO2 배출량은 1.3%(50Mt) 감소한 것으로 나타났다. 독일에서 석유와 석탄 소비가 급격히 감소함에 따라 CO2 배출량이 4.5% 하락한 것이 가장 큰 이유로 분석됐다. 독일의 석탄 소비의 감소는 전력부문에 집중됐고 반면 재생에너지는 전원 믹스에서 차지하는 비중이 37%까지 확대되며 사상 최고 기록을 달성했다. 영국도 재생에너지의 전원비중 확대(35%)와 석탄의 전원비중 축소(5%)의 영향으로 CO2 배출량은 6년 연속 감소하며 1888년 이후 최저치를 나타냈다. 프랑스는 2018년 석탄과 가스 발전의 가동률이 2017년보다 낮아지고, 수력 및 원자력 발전이 확대되면서 CO2 배출이 상당량 감소했다.

일본의 지속적인 에너지효율 향상과 원자력 발전량 증가는 화석연료의 사용을 큰 폭으로 감소시켰고 이로 인해 CO2 배출은 5년째 감소세를 이어갔다.