미국 재생에너지 순생산, 석탄 및 원자력 넘어서다

전 세계적인 기후 위기로 인한 여파로 인해 미국은 전기차로의 전환을 서두르고 있다. 이러한 전환 과정에서 미국은 신재생 에너지를 사용한 전기생산을 점차 늘리고 있다.

전기차로의 전환을 통환 진정한 탈탄소화를 이루려면, 결국은 전기를 화석연료가 아닌, 재생에너지로부터 생산을 해야 의미가 있다.

아래 '그림 1'은 전력원에 따른 전기 순 생산량(Net Generation of Electricity)을 보여준다.

전기 순 생산량은 발전소 운영에 사용되는 전기를 제외한 발전소가 생산한 총전기량을 의미한다. 지난 2007년 이후 미국 내 전기 생산용 석탄 사용은 감소한 반면, 재생 에너지 사용은 증가하고 있음을 볼 수 있다. 여기서 재생 가능한 전력원은 풍력, 태양, 수력, 바이오매스 및 지열 에너지를 포함한다.

핵 에너지로부터의 전기 생산은 지난 20년 동안 상대적으로 안정적이었으나, 최근 몇 년 동안 약간의 감소추세를 보였다.

지난 2022년 재생 에너지로부터의 순 전기 생산은 91억 메가와트시(MWh)에 달해, 석탄과 핵 에너지의 순 생산량(각각 83억, 77억 MWh)을 넘어섰다.

지난해 재생 에너지는 순 전기 생산의 약 21%를 차지했다. '기타 (Others)' 범주에는 석유 액체, 석유 코크스, 배터리, 화학물질, 수소, 피치, 구매한 증기, 황, 여러 기술, 그리고 재생 불가능한 폐기물 등이 포함됐다.

미국의 탄소 배출을 줄이기 위한 노력은 공공 전력 발전용량의 새롭게 추가된 계획(Planned additions)및 오래된 공급원의 폐기(Retirements)를 통해서도 확인할 수 있다. (그림 2).

2023년에 추가될 발전 용량은 주로 신재생 에너지인 태양 에너지(52%)와 풍력(13%) 원이며, 에너지 저장을 위한 배터리는 신규 용량의 17%를 제공할 예정이다.

반면 천연가스는 새로운 용량에 기여하는 유일한 화석 연료로, 총용량의 14%를 차지하고 있다.

이와 대조적으로, 폐기되는 용량의 거의 100%가 화석 연료를 기반으로 하며, 이 중에서 석탄(62%)과 천연가스(36%)가 주를 이루고 있다. 그 결과 56.1 기가와트(GW)의 새로운 용량이 추가되고, 14.5GW의 현재 용량이 폐기되어 용량의 순 증가는 41.6 GW가 될 전망이다.

이렇게 미국은 화석연료로부터 재생에너지로의 전력 생산을 점진적으로 진행하고 있으며, 이는 전기차 보급과 시너지를 이루면서 탄소저감을 극대화할 수 있을 것으로 기대된다.

미국은 이러한 신재생에너지로의 전환과 함께, 에너지 자립도 이뤄나가고 있는 것으로 보인다.

미 에너지부 자료(그림 3)에 따르면 2002년 이후 미국의 '일차 에너지 수출 (Primary Energy Exports)'은 매년 증가하고 있으며, 2002년의 3.6쿼드릴리온Btu에서 2022년에는 27.5 quads로 상승했다. 일차 에너지는 석탄, 석탄 코크스, 원유, 석유 제품, 천연가스, 바이오 연료, 그리고 전기를 포함한다.

일차 에너지 수출은 증가한 반면, '일차 에너지 수입(Primary Energy Imports)'은 2007년의 34.7 quads에서 2022년에는 21.5 quads로 감소하고 있음을 볼 수 있다.

일차 에너지 수출이 증가한 반면, 수입이 줄면서 지난 2019년부터 플러스 순 수출(Net Energy Exports)이 시작됐다. 이런 추세는 2022년 6quads까지 점진적인 증가로 이어졌다. 미국이 에너지 자립을 이뤄나가고 있다는 의미다. 이러한 에너지 자립을 위한 노력은 미국의 재생에너지로의 전환과 전기차의 보급, 확대에 더욱 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상된다.