물은 생존의 기반이자 발전의 핵심이며 문명의 근원입니다. 중국은 풍부한 수력 자원을 보유하고 있으며, 총 자원량 기준으로 세계 1위를 차지하고 있습니다. 2022년 6월 말 기준, 중국의 기존 수력 발전 설비 용량은 3억 5,800만 킬로와트에 달합니다. 중국 공산당 제20차 전국대표대회 보고서는 "수력 발전 개발과 생태 보호의 조화" 및 "모든 측면, 지역, 과정에서 생태 환경 보호 강화"를 요구하며 수력 발전 개발 방향을 제시했습니다. 본 논문에서는 생태 문명 건설의 관점에서 수력 발전 개발의 새로운 패러다임을 고찰합니다.
수력 발전 개발의 필요성
중국은 풍부한 수력 자원을 보유하고 있으며, 기술 개발 잠재력은 6억 8,700만 킬로와트, 연평균 발전량은 3조 킬로와트시로 세계 1위입니다. 수력 발전의 가장 큰 특징은 재생 가능성과 청정성입니다. 저명한 수력 발전 전문가인 판자정 학술원장은 "태양이 꺼지지 않는 한 수력은 매년 다시 태어날 수 있다"고 말했습니다. 수력 발전의 청정성은 배기가스, 폐기물, 폐수를 배출하지 않고 이산화탄소를 거의 배출하지 않는다는 점에서 나타나며, 이는 국제 사회에서 널리 인정받는 사실입니다. 1992년 리우데자네이루 정상회의에서 채택된 의제 21과 2002년 요하네스버그 정상회의에서 채택된 지속가능발전 문서 모두 수력 발전을 재생 에너지원으로 명시적으로 포함하고 있습니다. 2018년 국제수력협회(IHA)는 전 세계 약 500개 저수지의 온실가스 배출량을 조사한 결과, 수력 발전의 전 생애주기 동안 킬로와트시당 이산화탄소 배출량이 단 18g에 불과해 풍력 및 태양광 발전보다 낮은 것으로 나타났습니다. 뿐만 아니라, 수력 발전은 재생에너지 중 가장 오랜 기간 가동되고 투자 수익률이 가장 높은 에너지원이기도 합니다. 세계 최초의 수력 발전소는 150년 이상 가동되어 왔으며, 중국 최초의 스룽바 수력 발전소 역시 110년째 운영되고 있습니다. 투자 수익률 측면에서 볼 때, 수력 발전은 건설 수명 동안 최대 168%의 투자 수익률을 기록합니다. 이러한 이유로 전 세계 선진국들은 수력 발전 개발을 우선시하고 있습니다. 경제가 발달할수록 수력 자원 개발 수준이 높아지고, 해당 국가의 생태 환경 또한 더욱 양호해집니다.
지구 기후 변화에 대응하기 위해 전 세계 주요 국가들은 탄소 중립 행동 계획을 제시해 왔습니다. 일반적인 이행 경로는 풍력 및 태양광 발전과 같은 신에너지원을 적극적으로 개발하는 것이지만, 풍력과 태양광을 비롯한 신에너지원을 전력망에 통합하는 것은 변동성, 간헐성, 불확실성으로 인해 전력 시스템의 안정적인 운영에 영향을 미칠 수 있습니다. 수력 발전은 핵심 전력원으로서 "전압 조정기" 역할을 하는 유연한 조절이 가능하다는 장점을 가지고 있습니다. 일부 국가들은 수력 발전의 기능을 재정립하고 있습니다. 호주는 수력 발전을 미래의 안정적인 에너지 시스템의 핵심으로 정의하고 있으며, 미국은 수력 발전 개발 장려 계획을 제안했습니다. 스위스, 노르웨이 등 수력 발전 개발 수준이 매우 높은 국가들은 신규 개발 자원의 부족으로 인해 기존 댐을 높여 용량을 증설하고 설치 용량을 확장하는 방식을 취하고 있습니다. 일부 수력 발전소는 가역 발전기를 설치하거나 가변속 가역 발전기로 개조하는 등 수력 발전을 활용하여 신에너지의 전력망 통합 및 소비를 촉진하기 위해 노력하고 있습니다.
생태 문명은 고품질 수력 발전 개발을 선도합니다.
수력 발전의 과학적 발전은 의심할 여지가 없으며, 핵심 과제는 남아 있는 수력 자원을 어떻게 더 효율적으로 개발할 것인가입니다.
어떤 자원의 개발과 이용이든 생태학적 문제를 야기할 수 있지만, 그 영향의 양상과 정도는 다양합니다. 예를 들어, 원자력 발전은 핵폐기물 문제를 해결해야 합니다. 소규모 풍력 발전은 생태 환경에 미치는 영향이 미미하지만, 대규모로 개발될 경우 특정 지역의 대기 순환 패턴을 변화시켜 기후 환경과 철새 이동에 영향을 미칠 수 있습니다.
수력 발전 개발이 생태 및 환경에 미치는 영향은 객관적으로 존재하며, 긍정적인 영향과 부정적인 영향을 모두 포함합니다. 이러한 영향 중 일부는 명시적이고, 일부는 암묵적이며, 일부는 단기적이고, 일부는 장기적입니다. 수력 발전 개발의 부정적인 영향을 과장할 수도 없고, 그로 인해 발생할 수 있는 결과를 무시할 수도 없습니다. 우리는 생태 환경 모니터링, 비교 분석, 과학적 연구, 종합적인 논증을 수행하고, 부정적인 영향을 허용 가능한 수준으로 줄이기 위한 적절한 대응책을 마련해야 합니다. 새로운 시대에 수력 발전 개발이 생태 환경에 미치는 영향을 평가하는 데 어떤 시공간적 규모를 사용해야 하며, 수력 자원은 어떻게 과학적이고 합리적으로 개발해야 할까요? 이것이 바로 우리가 답해야 할 핵심 질문입니다.
세계 수력 발전 개발의 역사는 선진국의 하천 계단식 개발이 경제적, 사회적, 환경적으로 포괄적인 이점을 가져왔음을 입증해 왔습니다. 중국의 청정에너지 수력 발전 기지인 란창강, 홍수이강, 진사강, 야룽강, 다두강, 우장강, 칭장강, 황하 등은 생태 보호 및 복원 조치를 포괄적이고 체계적으로 시행하여 수력 발전 프로젝트가 생태 환경에 미치는 영향을 효과적으로 완화해 왔습니다. 생태 개념이 심화됨에 따라 중국의 관련 법규는 더욱 견고해지고, 관리 조치는 더욱 과학적이고 포괄적으로 발전하며, 환경 보호 기술은 지속적으로 발전할 것입니다.
21세기에 들어서면서 수력 발전 개발은 새로운 개념을 전면적으로 도입하여 "생태 보호 레드라인, 환경 품질 마지노선, 자원 활용의 지속가능성, 환경 유해물질 배출 금지" 등의 새로운 요구사항을 준수하고, 개발 속의 보호와 보호 속의 개발을 실현함으로써 생태 문명의 개념을 진정으로 구현하고 수력 발전의 고품질 개발 및 이용을 선도해 왔습니다.
수력 발전 개발은 생태 문명 건설에 도움이 된다
수력 발전 개발이 하천 생태계에 미치는 악영향은 주로 두 가지 측면에서 나타납니다. 하나는 저수지에 퇴적물이 쌓이는 것이고, 다른 하나는 수생 생물, 특히 희귀 어종의 감소입니다.
퇴적물 문제와 관련하여, 퇴적물 함량이 높은 하천에 댐과 저수지를 건설할 때는 특별한 주의를 기울여야 합니다. 저수지로 유입되는 퇴적물을 줄이고 저수지의 수명을 연장하기 위해 다각적인 조치를 취해야 합니다. 예를 들어, 상류의 토양 및 수자원 보존을 철저히 하면, 과학적인 계획 수립, 수량 및 퇴적물 관리, 퇴적물 저장 및 방류, 그리고 다양한 조치를 통해 저수지의 퇴적물 유입과 하류 침식을 줄일 수 있습니다. 퇴적물 문제를 해결할 수 없다면 저수지를 건설해서는 안 됩니다. 현재 건설 중인 발전소들을 보면, 저수지의 전반적인 퇴적물 문제는 공학적 및 비공학적 조치를 통해 해결할 수 있음을 알 수 있습니다.
종 보존 문제, 특히 희귀종 보존과 관련하여 수력 발전 개발은 서식지에 가장 직접적인 영향을 미칩니다. 희귀 식물과 같은 육상 종은 이식 및 보호가 가능하지만, 어류와 같은 수생 종은 이동 습성이 있어 댐과 저수지 건설로 이동 경로가 차단되면 종의 멸종이나 생물 다양성 감소로 이어질 수 있습니다. 따라서 구체적인 상황에 따라 적절한 대응 방안을 마련해야 합니다. 일반적인 어류와 같은 흔한 종은 번식을 통해 개체 수를 보충할 수 있지만, 매우 희귀한 종은 특별한 보호 조치가 필요합니다. 객관적으로 볼 때, 현재 일부 희귀 수생 종은 멸종 위기에 처해 있는데, 이는 수력 발전 자체가 주된 원인이 아니라 과거의 남획, 수질 악화, 수생 환경 악화 등이 복합적으로 작용한 결과입니다. 특정 종의 개체 수가 일정 수준 이하로 감소하여 번식이 불가능해지면 결국 점차 사라지게 됩니다. 따라서 희귀종을 보존하기 위해서는 인공 번식 및 방류와 같은 다양한 연구 및 대책을 시행해야 합니다.
수력발전이 생태환경에 미치는 영향은 매우 중요하게 여겨져야 하며, 부정적인 영향을 제거하기 위한 조치를 최대한 취해야 합니다. 우리는 이 문제를 체계적이고, 역사적 맥락을 고려하여, 공정하고 객관적인 시각으로 접근하고 이해해야 합니다. 수력발전의 과학적 개발은 하천의 안전을 보장할 뿐만 아니라 생태 문명 건설에도 기여합니다.
생태적 우선순위가 수력 발전 개발에 새로운 패러다임을 제시합니다
중국 공산당 제18차 전국대표대회 이후 수력발전 산업은 “사람 중심, 생태 우선, 녹색 발전”이라는 이념을 견지하며 수력발전의 생태적 발전을 위한 새로운 패러다임을 점진적으로 구축해 왔습니다. 앞서 언급했듯이, 엔지니어링 계획, 설계, 건설 및 운영 과정에서 생태 유량 방류, 생태적 일정 관리, 어류 서식지 보호, 하천 연결성 복원, 어류 번식 및 방류에 대한 연구, 계획 설계 및 실행을 통해 수력발전 개발, 건설 및 운영이 하천 수생 서식지에 미치는 영향을 효과적으로 완화할 수 있습니다. 고층댐과 대형 저수지의 경우, 저온수 방류 문제가 발생하면 일반적으로 다층 취수 구조물 엔지니어링 대책을 채택하여 해결합니다. 예를 들어, 진핑 1급댐, 누오자두댐, 황덩댐과 같은 고층댐과 대형 저수지는 모두 저온수 방류를 완화하기 위해 적층식 보문, 전면 옹벽, 방수 커튼월과 같은 대책을 채택했습니다. 이러한 조치들은 업계 관행으로 자리 잡았으며, 업계 표준 및 기술 사양을 형성하게 되었습니다.
강에는 회유성 어종이 서식하고 있으며, 어류 운송 시스템, 어류 엘리베이터, "어로+어류 엘리베이터"와 같은 방법들이 어류 이동을 위해 일반적으로 사용되고 있습니다. 장무 수력 발전소의 어도는 수년간의 모니터링과 평가를 통해 매우 성공적으로 구축되었습니다. 신규 건설 사업뿐만 아니라 기존 사업의 개보수 및 어류 이동 시설 추가 설치도 이루어졌습니다. 풍만 수력 발전소 재건 사업에서는 어망, 어류 집하 시설, 어류 엘리베이터를 추가하여 어류 이동을 막고 있던 쑹화강의 물길을 개방했습니다.
어류 양식 및 방류 기술 측면에서, 장비 및 시설의 계획, 설계, 건설, 생산 및 운영은 물론 양식 및 방류 시설의 방류 효과 모니터링 및 평가를 위한 기술 시스템이 구축되었습니다. 어류 서식지 보호 및 복원 기술 또한 상당한 진전을 이루었습니다. 현재 주요 하천 수력 발전 기지에서는 효과적인 생태 보호 및 복원 조치가 시행되고 있습니다. 또한, 서식지 훼손 전후의 생태 환경 적합성 모델 시뮬레이션을 통해 생태 환경 보호 및 복원에 대한 정량적 평가가 가능해졌습니다. 2012년부터 2016년까지 삼협 수력 발전소에서는 ‘국내 4대 명어’ 양식 촉진을 위한 생태 계획 실험을 지속적으로 수행했습니다. 이후 시루오두, 샹자바, 삼협 수력 발전소의 공동 생태 방류가 매년 동시에 시행되고 있습니다. 수년간 지속적인 생태 규제와 어업 자원 보호를 통해 ‘국내 4대 명어종’의 산란량은 매년 증가 추세를 보였으며, 특히 거저우바 하류 이두강 구간의 ‘국내 4대 명어종’ 산란량은 2012년 2,500만 마리에서 2019년 30억 마리로 증가했습니다.
실천을 통해 입증된 바와 같이, 앞서 언급한 체계적인 방법과 조치들은 새로운 시대의 수력 발전 생태 개발을 위한 새로운 패러다임을 형성했습니다. 수력 발전의 생태 개발은 하천 생태 환경에 미치는 악영향을 완화하거나 제거할 뿐만 아니라, 수력 발전의 생태 개발을 통해 환경 보호를 더욱 효과적으로 증진시킬 수 있습니다. 현재 수력 발전 기지의 저수지 지역은 다른 지역에 비해 육상 환경이 훨씬 양호합니다. 얼탄(Ertan)과 룽양샤(Longyangxia) 같은 발전소는 유명한 관광 명소일 뿐만 아니라, 지역 기후 개선, 초목 성장, 생태계 사슬 확장, 생물 다양성 증진 덕분에 보호 및 복원되고 있습니다.
생태 문명은 산업 문명 이후 인류 사회 발전의 새로운 목표입니다. 생태 문명의 건설은 국민의 복지와 국가의 미래와 직결됩니다. 자원 제약 심화, 심각한 환경 오염, 생태계 파괴라는 중대한 상황에 직면하여 우리는 자연을 존중하고, 자연에 부합하며, 자연을 보호하는 생태 문명의 개념을 확립해야 합니다.
현재 국가는 효과적인 투자를 확대하고 주요 프로젝트 건설을 가속화하고 있습니다. 여러 수력 발전 프로젝트는 사업 강도를 높이고 사업 진행 속도를 가속화하여 제14차 5개년 계획 기간 내에 승인 및 착공 조건을 충족하도록 노력할 것입니다. 중화인민공화국 제14차 국가 경제 사회 발전 5개년 계획과 2035 비전 목표는 쓰촨-티베트 철도, 서부 신규 육해수로, 국가 수로망, 얄룽창포강 하류 수력 발전 개발과 같은 주요 프로젝트를 추진하고, 주요 과학 연구 시설, 주요 생태계 보호 및 복원, 공중 보건 비상 지원, 주요 용수 전환, 홍수 통제 및 재해 경감, 전력 및 가스 송전 등 국경, 하천 및 해안 교통망 구축과 같은 강력한 기반과 부가 기능, 장기적인 혜택을 제공하는 여러 주요 프로젝트를 추진할 것을 명확히 제시하고 있습니다. 우리는 에너지 전환에 수력 발전이 필수적이며, 수력 발전 개발은 생태 안보 또한 보장해야 한다는 점을 잘 알고 있습니다. 생태환경 보호에 더욱 중점을 둘 때에만 양질의 수력발전 개발이 가능하며, 수력발전의 개발 및 이용은 생태문명 건설에 기여할 수 있다.
새로운 수력 발전 개발 패러다임은 새로운 시대에 수력 발전의 질적 발전을 더욱 촉진할 것입니다. 수력 발전 개발을 통해 신에너지의 대규모 개발을 추진하고, 중국의 에너지 전환 속도를 가속화하며, 청정하고 저탄소이며 안전하고 효율적인 신에너지 시스템을 구축하고, 신전력 시스템에서 신에너지의 비중을 점진적으로 늘려 아름다운 중국을 건설하고, 수력 발전 분야 인재들의 역량 강화에 기여할 것입니다.
게시 시간: 2023년 12월 15일
