소규모 수력 발전은 탄소 중립 목표 달성에 어떤 역할을 합니까?

중국의 소수력 자원 개발률은 평균 60%에 달하며, 일부 지역은 90%에 육박합니다. 탄소 피크와 탄소 중립이라는 배경 하에 소수력 발전이 녹색 전환과 신에너지 시스템 개발에 어떻게 참여할 수 있는지 살펴보겠습니다.
소수력 발전은 중국 농촌 지역의 전력 소비 문제 해결, 농촌 경제 사회 발전 지원, 그리고 기후변화 대응에 중요한 역할을 해왔습니다. 현재 중국의 소수력 자원 개발률은 평균 60%에 달하며, 일부 지역은 90%에 육박하고 있습니다. 소수력 발전의 중심은 점진적 개발에서 자원 발굴 및 관리로 전환되었습니다. 최근 기자는 중국 수자원부 국제 소수력 발전 센터 소장이자 중국 수리학회 수력 발전 위원회 주임인 쉬진차이 박사를 인터뷰하여 탄소 정점 및 탄소 중립이라는 배경 하에서 소수력 발전이 신에너지 시스템의 녹색 전환 및 발전에 어떻게 참여할 수 있는지 알아보았습니다.
소규모 수력 발전은 탄소 중립 목표 달성에 어떤 역할을 합니까?
작년 말, 136개국이 탄소 중립 목표를 제안했는데, 이는 전 세계 이산화탄소 배출량의 88%, GDP의 90%, 그리고 인구의 85%에 해당합니다. 전 세계적인 녹색 및 저탄소 전환 추세는 멈출 수 없습니다. 중국 또한 2030년 이전에 이산화탄소 배출량을 정점에 도달시키고 2060년 이전에 탄소 중립을 달성하기 위해 강력한 정책과 조치를 채택할 것을 제안했습니다.
전 세계 온실가스 배출량의 70% 이상이 에너지 관련 배출량이며, 기후 위기는 온실가스 배출량을 엄격하게 통제할 것을 요구합니다. 중국은 세계 최대 에너지 생산국이자 소비국으로, 전 세계 에너지 생산량과 소비량의 각각 약 5분의 1과 4분의 1을 차지합니다. 중국은 석탄이 풍부하고 석유가 부족하며, 가스가 부족한 에너지 특성을 가지고 있습니다. 석유와 천연가스의 대외 의존도는 각각 70%와 40%를 초과합니다.
하지만 최근 몇 년간 중국의 재생에너지 발전 속도는 누구에게나 뚜렷하게 드러납니다. 작년 말 기준 재생에너지 설비 용량은 12억 킬로와트를 돌파했고, 전 세계 재생에너지 설비 용량은 약 33억 킬로와트에 달했습니다. 이는 전체 재생에너지 설비 용량의 3분의 1 이상이 중국에서 생산되었다고 할 수 있습니다. 중국의 청정에너지 산업은 태양광과 풍력 발전의 핵심 부품이 전 세계 시장 점유율의 70%를 차지하며 세계적인 선두 자리를 굳건히 지키고 있습니다.
재생에너지의 급속한 발전은 필연적으로 규제 자원에 대한 수요 증가로 이어질 것이며, 수력 발전의 규제적 이점 또한 더욱 두드러질 것입니다. 수력 발전은 가장 성숙한 재생에너지 기술이며, 전 세계 탄소 중립에 긍정적인 역할을 할 것입니다. 이에 따라 미국 정부는 전국의 수력 발전소 현대화 및 업그레이드에 6억 3천만 달러를 투자할 계획이며, 특히 수력 발전 유지관리 및 효율 향상에 중점을 둘 것입니다.
소수력 발전은 중국 수력 산업에서 차지하는 비중은 상대적으로 작지만, 여전히 매우 중요합니다. 중국에는 저장 용량이 10만 세제곱미터 이상인 소수력 발전소가 1만 개가 넘습니다. 이는 지역 신재생에너지의 높은 집적 및 소비 비중을 뒷받침할 수 있는 독보적인 분산형 에너지 저장 및 조절 자원입니다.
소수력 발전과 생태환경의 조화로운 공존
탄소 정점 및 탄소 중립이라는 맥락에서, 소수력 발전의 발전 방향은 새로운 전력 시스템 구축에 적응하고 소수력 발전과 생태 환경의 조화로운 공존을 달성하는 방향으로 전환되었습니다. 2030년 이전 탄소 정점 달성을 위한 행동 계획은 에너지 녹색화 및 저탄소 전환 활동의 중요한 부분으로서 소수력 발전의 녹색 발전을 가속화할 것을 명시하고 있습니다.
최근 몇 년 동안 중국은 소수력 발전의 녹색 전환 및 개발에 많은 실행을 수행했습니다.그 중 하나는 소수력 발전의 효율 및 용량 확장 개조입니다.12차 5개년 계획 기간 동안 중앙 정부는 85억 위안을 투자하여 4,300개의 농촌 수력 발전소의 효율 및 확장 개조를 완료했습니다.13차 5개년 계획 기간 동안 중앙 정부는 총 46억 위안을 투자했습니다.22개 성의 2,100여 개 소수력 발전소의 효율 및 확장 개조가 완료되었고 1,300여 개 하천의 생태적 전환 및 복원이 완료되었습니다.2017년 국제 소수력 센터는 "글로벌 환경 기금" 중국 소수력 효율 향상, 확장 및 변환 부가가치 프로젝트를 조직하고 시행했습니다.현재 8개 성의 19개 프로젝트에 대한 시범 작업이 완료되었으며 경험을 정리하여 국제적으로 공유하고 있습니다.
두 번째는 수자원부가 시행한 소수력 발전 정화 및 정비 사업으로, 하천 연결성 복원 및 탈수된 하천 구간 정비가 포함됩니다. 2018년부터 2020년까지 창강경제벨트는 2만 5천 개 이상의 소수력 발전소를 정화 및 정비했으며, 2만 1천 개 이상의 발전소가 규정에 따라 생태 유량을 확보하고 각급 규제 플랫폼에 연결되었습니다. 현재 황하 유역의 소수력 발전 2,800여 개소에 대한 정화 및 정비가 진행 중입니다.
셋째, 친환경 소수력 시범 발전소를 조성하는 것입니다. 2017년 친환경 소수력 발전 제도가 도입된 이후, 작년 말까지 중국은 900여 개의 친환경 소수력 발전 발전소를 건설했습니다. 현재 소수력 발전의 친환경 전환 및 발전은 국가 정책으로 자리 잡았습니다. 각 성(省)과 시(市)의 많은 소수력 발전 발전소는 친환경 소수력 발전 기준을 정비하고, 생태 유량 방류 및 모니터링 시설을 개선하며, 하천 생태 복원을 시행하고 있습니다. 대표적인 친환경 소수력 발전 시범 발전소를 다수 건설함으로써 유역, 지역, 나아가 소수력 발전 산업의 친환경 전환의 질적 발전을 가속화하고자 합니다.
네 번째는 소규모 수력 발전소의 현대화입니다. 현재 많은 소규모 수력 발전소는 개별 발전소의 독립적이고 분산적인 운영 방식을 전환하여 지역 또는 유역 단위의 발전소 클러스터를 통합적으로 운영하는 방식을 구축하고 있습니다.
"이중 탄소" 목표 달성 지원
전반적으로 과거 소수력 발전 건설은 전력 공급 및 농촌 지역 전기화 달성을 목표로 했습니다. 현재 소수력 발전 개보수는 발전소의 효율, 안전성, 생태적 효과를 개선하고 고품질의 녹색 전환을 달성하는 데 중점을 두고 있습니다. 앞으로 소수력 발전의 지속가능한 발전은 에너지 저장 규제에 있어 독보적인 역할을 수행하여 "이중 탄소" 목표 달성에 기여할 것입니다.
미래를 내다보면, 기존 소규모 수력 발전용 계단식 발전소를 양수 발전소로 전환하여 무작위 재생에너지 소비를 촉진하고 소규모 수력 발전의 친환경 전환을 달성할 수 있습니다. 예를 들어, 작년 5월, 쓰촨성 아바주 샤오진현의 춘창바 양수 발전소 개보수를 통해 수력, 태양광, 양수 발전의 통합 시스템이 구축되었습니다.
또한, 수력 발전과 신에너지는 강력한 상호 보완성을 가지고 있습니다. 소규모 수력 발전소는 범위가 넓고 수량이 많아 전력 공급 조절에 제대로 된 역할을 하지 못하는 경우가 많습니다. 소규모 수력 발전소는 가상 발전소에 참여하여 운영 제어 및 시장 거래의 협력적 최적화를 달성하고, 피크 저감, 주파수 조정, 전력망 백업과 같은 보조 서비스를 제공할 수 있습니다.
무시할 수 없는 또 다른 기회는 수력 발전과 녹색 인증서, 녹색 전기, 탄소 거래의 결합이 새로운 가치를 가져올 것이라는 점입니다.국제 녹색 인증서를 예로 들면, 2022년에 소수력 발전에 대한 국제 녹색 인증서 개발을 시작했습니다.국제 소수력 센터 리수이 시범 구역에 있는 19개 발전소를 국제 녹색 인증서 개발 시범 대상으로 선정하고, 1차 6개 발전소에 대한 14만 개의 국제 녹색 인증서의 등록, 발급 및 거래를 완료했습니다.현재 풍력, 태양광, 수력 등 모든 국제 녹색 인증서 중에서 수력 발전은 발급량이 가장 많은 프로젝트이며, 소수력 발전은 약 23%를 차지합니다.녹색 인증서, 녹색 전기, 탄소 거래는 신에너지 프로젝트의 환경적 가치를 반영하여 녹색 에너지 생산 및 소비를 위한 시장 시스템과 장기 메커니즘을 형성하는 데 도움이 됩니다.
마지막으로, 중국 소수력 발전의 녹색 발전이 농촌 활성화에도 기여할 수 있다는 점을 강조해야 합니다. 올해 중국은 "천 개의 마을과 진(鎭)을 위한 풍력 발전 행동"과 "천 개의 가구와 가정을 위한 태양광 발전 행동"을 시행하고 있으며, 현(縣) 전역에 분산형 옥상 태양광 발전 시범 개발을 꾸준히 추진하고 농촌 지역의 청정 에너지 이용을 촉진하며 농촌 에너지 혁명 시범 건설을 추진하고 있습니다. 소수력 발전은 고유한 에너지 저장 및 조절 기능을 갖춘 재생 에너지원일 뿐만 아니라, 산악 지역에서 가치 전환이 비교적 쉬운 생태적 산물입니다. 농촌 에너지의 청정 저탄소 전환을 촉진하고 공동 번영을 촉진할 수 있습니다.