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전문가오피니언

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주요 이슈에 대한 국내외 전문가들의 견해 및 제언이 담긴 칼럼을 제공합니다.

중국 14・5순항, 전기에너지 확보 안정성이 관건

곽복선 소속/직책 : 경성대학교 중국학과 교수 2021-10-29

~빠른 도시화, 소득수준제고, 4차 산업발전 등으로 수요 지속 증가~
~전력공급 구조의 불안정성 해결, 자원의 안정적 확보가 관건~
~14・5(2021~2025) 디지털경제 발전 전기에너지확보가 좌우~

2021년 하반기에서 중국을 강타한 두 단어를 들라면 ‘정전사태’와 ‘홍수’라고 할 수 있다. 이 중에서도 동북삼성을 중심으로 10월에 벌어진 ‘정전사태’는 중국이 매년 한국전체 전력설비보다도 많은 설비용량을 증가시켜 나가고 있는 가운데 벌어졌고, 9월까지도 전력공급에 전혀 문제가 없다는 정부발표가 나온 가운데 발생하였기 때문에 중국의 에너지구조가 안정적인가하는 근본적인 문제가 제기되고 있다.
 
이번 정전사태와 관련 국내외언론과 유튜브에서 많이 지적되었던 것은 COVID-19으로 인해 마찰이 생긴 오스트레일리아의 석탄 수입을 중국정부가 금지한 것과 기후변화관련 중국이 약속한 온실가스 감축을 위해 석탄화력분야를 급격히 줄여간 것이 주요한 원인이라는 것이었다. 에너지의 주요 공급수단인 전력구조에서 석탄화력이 차지하는 비중이 50%를 넘는 상황에서 보면 단기적으로 맞는 이야기라고 할 수 있지만, 보다 장기적으로 보면 석탄수입 물량의 지속적 확보도 중요하지만 급격한 에너지 수요 증가에 대처할 수 있는 안정적인 에너지 공급구조 확보가 더욱 중요한 상황이 되었다. 중국정부가 디지털 경제발전을 주축으로 하여 금년부터 추진하고 있는 14・5계획(國民經濟和社會發展第十四個五年規劃 2021~2025)이 순항하려면 무엇보다 이번과 같은 정전사태가 발생하지 않고 전력공급이 제대로 이루어져야 한다는 것이다.

~빠른 도시화, 소득제고, 4차 산업발전->14・5 에너지소비 급증 가능성~

중국의 경제가 빠르게 성장하면서 나타난 현상이자, 경제성장을 이끈 현상이 ‘도시화’라고 할 수 있다. 중국의 개혁개방 자체가 특구, 신구, 개발구를 통한 지역발전 즉 도시발전과 궤를 같이 하고 있으며, 14・5계획의 지역발전정책도 장강연안의 도시군 형성, 중경-성도간 도시군 형성, 북경-하북성-천진을 잇는 도시벨트 형성 등 더욱더 도시발달에 정책의 초점이 맞춰지고 있다.  
  
중국정부가 매년 발표하는 도시화율1)을 보면 2010년 처음으로 50%를 넘어섰고 10년만인 2019년에 60%를 넘어섰다.(<그림1>) 2020년에는 도시화율이 63.89%에 달해 그 어느 때 보다도 도시화 속도가 빨랐던 것으로 나타나고 있다. 처음으로 50%대를 기록했던 2011년과 비교해보면 도시화율이 무려 12.59%p나 증가하였다. 한 마디로 급격한 도시화가 이루어지고 있는 것이다. 


이러한 도시화는 도시인프라 확충(주거시설, 상업시설, 교통, 환경, 에너지 , 통신시설 등의 건설)과 소득수준제고를 가져 오면서 그 자체로 전기에너지사용량의 지속적인 증가를 유발하고 있다. 도시화로 인한 영향을 구분할 수 는 없지만 중국전체 전력사용량은 <표1>같이 지속적으로 증가하고 있다.


전기에너지 소비의 증가를 가져오는 주요한 원인 중 하나는 국민소득의 지속적 증가라고 할 수 있다. 중국의 일인당국민소득(GDP)은 Covid-19으로 인한 어려움에도 불구하고 2019년 일만 달러를 넘어섰으며 2020년에도 일만 달러를 넘어섬으로써2) 확실히 중국은 중진국의 상위그룹으로 들어갔다. 특히 북경, 상해, 천진, 심천, 광주 같은 특대 도시들의 경우 시내 중심지역의 일인당 국민소득은 선진국과 같은 6만 달러 대에 달하고 있어 부담 없이 전력을 사용할 수 있는 소비 인구들이 늘어나고 있다.(<표2>참조) 이 역시 14・5계획기간 중 에너지 소비증가를 가져올 주요한 요인이라고 할 수 있다.


도시화 진전, 개인소득 증가에 따른 에너지 사용 증가는 충분히 예측이 되는 분야이지만 중국정부가 14・5계획의 모토로 내세우고 있는 디지털경제(數字經濟) 역시 상당한 에너지 소비증가를 가져올 것으로 보인다. 
  
4차 산업에 대한 정확한 정의를 내리기 어렵지만 AI, IoT, 로보틱스, 클라우드컴퓨팅, 빅데이터, IDC(Internet Digital Center), BT, CT, 5G, 전기자동차, 신형 서비스 등으로 특징 지워지는 4차 산업이 중국의 디지털경제의 핵심이 될 것임에는 틀림없다. 블록체인과 비트코인 마이닝 문제에서도 드러나듯이 IoT, 클라우드컴퓨팅 기반의 빅데이터 처리와 막대한 연산기능의 뒷받침이 필요한 디지털경제는 필연적으로 에너지사용 특히 2차 에너지인 전기 사용량의 급격한 증가를 가져 올 것으로 보인다. 일례로 중국은 2025년 까지 120eFlops급의 슈퍼컴퓨터3)가 배치되는 IDC를 100여 곳에 설립할 계획인데 한 곳의 IDC 전기사용량이 인구 30만 명의 도시 전기사용량과 거의 같다는 지적이 있을 정도로 전기사용량이 막대하다. 단순 계산을 해 보아도 IDC 100여 곳이면 3천만 명이 사용하는 전력이 필요한 상황이다. 
  
4차 산업이 발전하면서 에너지 절약기술도 더욱 발전하겠지만 에너지의 주요 형태인 전기사용은 지속적이면서 대규모로 증가할 것으로 보여, 이러한 수요에 대처할 수 있는 공급구조를 확보하는 것이 절대적으로 중요한 사항이 되고 있다.

~전력공급 구조의 안정화가 관건~

중국의 발전설비 용량은 2020년 현재 220,058만kw에 달했으며, 매년 빠른 속도로 증가하고 있다.(<표3>) 한국의 2020년도 발전설비 용량이 12,919만kw인 것을 감안하면 놀라운 속도로 설비용량을 늘리고 있는 것이다. 즉, 중국은 급속한 경제발전에 맞춰 중요 인프라인 전력설비용량을 총력을 다 해 증가시키고 있는데, 거의 매년 우리나라 전체의 발전설비용량 만큼을 신규로 가동시키고 있는 상황이다.4)

이러한 상황임에도 불구하고 급속한 도시화와 소득증가, 산업발전에 따른 에너지 사용량 증가가 빠른 상황이어서 심심치 않게 매년 정전사태가 일어나곤 하였다.    


중국의 발전설비용량의 구조를 보면 중국의 전력공급의 안정성 확보가 쉽지 않음을 알 수 있다. 2020년 기준 한국과 중국의 발전설비용량 구조를 비교해보면 한국과 중국 모두 화력발전 비중이 높으나 중국은 화력이 거의 전부 석탄발전인 반면, 한국은 LNG발전 의존도가 높은 상황이다.5) 한편 수력과 신재생(풍력,태양광)발전설비용량이 전체에서 차지하는 비중은 각각 16.3%, 24.3%로 한국에 비해 월등히 높은 편이다. 그러나 원자력발전의 경우 한국의 비중은 18.0%인 반면 중국은 원자력발전 설비용량이 한국의 2배임에도 불구하고 전체에서 차지하는 비중은 2.3%에 불과하다.  

이러한 전력설비용량 구조를 보면 중국이 안고 있는 구조적 문제를 손쉽게 알아 볼 수 있다. 
  
우선, 자국의 석탄매장량이 전 세계 3-4위의 수준임에도 일인량 부존량은 적은 상황인데다, 주요 생산지인 산서성에서 채굴되는 석탄의 유황함유량이 높은 상항이어서 상당부분의 석탄을 수입할 수밖에 없어6) 이번에 벌어진 오스트레일리아 석탄수입의 급감 같은 사태가 벌어지면 ‘정전사태’가 발생할 가능성이 높아지는 것이다.7) 또한 수력의 비중이 높은데 문제는 최대 댐인 삼협8) 외에도 상당히 많은 수력댐이 있으나 가을부터는 갈수기에 접어들어 발전량이 줄어드는 문제를 가지고 있으며, 중국의 광활한 초원과 비거주 지역에 설치된 풍력과 태양광의 경우 국가에서 발전에 따른 상당한 보조금을 지급하는 문제 외에도 근본적으로 발전의 안정성이 없는 상황이다.9)
   
반면에 안정적으로 발전을 하며 값도 저렴한 원자력의 경우 엄청난 속도로 건설하고 있지만 전체설비에서 차지하는 비중이 2.3%에 불과하여 근본적으로 중국 전력공급의 안정성에 큰 기여를 할 수 없는 상황이다.10)


중국은 기존의 석탄화력 위주(2000년대 초반만해도 석탄화력이 전체의 70%를 차지할 정도)에서 탈피하여 기후변화에 대응하면서도, 보다 안정적인 발전을 하여 에너지공급의 안정성을 기하고 디지털경제에 필요한 전력자원을 확보하려고 다양한 노력을 기울이고 있다. 
   
우선 안정적 에너지공급원인 원자력발전소 건설에 박차를 가하고 있다. 2021년 8월말 현재 중국에는 원자력발전기가 51기(설비용량 5,326만kw)가 가동되고 있으며, 현재 18기(설비용량 1,902만kw)를 더 짓고 있다.11)

또한 풍력, 태양광발전 설비를 지속적으로 증가시키고 있다. 풍력의 경우 2020년 한 해에만 신규로 7,167만kw(해상풍력 306만kw)의 설비를 확대하였다. 태양광의 경우도 신규로 3,268만kw의 설비를 확대하였다. 또한 바이오매스(543만kw) 등 다양한 발전시설의 건설을 계속 진행하고 있다. 이와 함께 석탄, 원유의 매장량 탐사 및 채굴확대를 통해 1차 에너지 확보에 총력을 기울이고 있다.
  
전체적으로 보면 중국의 전기에너지는 그 공급구조가 불안정성을 가지고 있는 것으로 보인다. 대규모인 전력설비확충이 주로 풍력, 태양광 발전에서 이루어지고 있는데 전력의 안정적 공급이나 코스트 면에서 여러 가지 문제를 노정하고 있다. 또한 서부지역을 중심으로 수력도 계속 확대하고 있으나 전체 규모에 비하면 미미한 상황이며, 원자력 역시 최선을 다해 설비용량을 증가 시키고 있으나 그렇게 해도 전체 발전설비의 3~4%밖에 않되기 때문에 전기에너지가 주를 이루는 디지털경제를 발전시키려면 앞으로 상당히 긴 기간 동안은 석탄화력의 설비개선과 기술개발(청결석탄 등 이미 상당한 기술이 있으나 높은 코스트문제가 있음)에 많은 노력을 기울여야 할 것이다.   


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1) 도시화율(城鎭化率):도시 또는 도시화된 지역에 거주하는 인구가 전체 인구에서 차지하는 비율로 상주(常住)인구와 호적인구 둘로 나누어 발표하고 있는데, 본문에서는 상주인구비율로 계산하였다. 
2) 2019년 10,276달러, 2020년 10,504달러
3) eFlops:엑사(exa) 즉 초당 100경의 연산 속도를 의미함. pFlops는 페타(peta)는 초당 연산속도 1000조로 엑사가 페타의 1000배 연산속도를 가지고 있다고 할 수 있다.
4) 일인당 설비용량을 보면 한국의 경우 2.49kw/인인 반면에 중국은 1.56kw/인으로 중국의 발전설비 용량이 인구대비 여전히 적은 상황임을 알 수있다. 
5) 한국의 경우 LNG,석탄 모두 외국으로부터 수입하는 상황이어서 에너지공급 안정성, 국가안보를 위해서는 원자력발전을 더 늘려야 하는 상황임을 쉽게 알 수 있다.
6) 중국은 2020년 국내에서 39억톤(2011년 35.2억톤)을 채광하고, 부족한 수량 3억톤(2011년 2.22억톤)을 수입하였다.
7) 정전사태는 본문에서 이야기한 이유외에도 여러 가지 복잡한 요인이 있는데 국가에서 발전소에 주는 전기값이 낮은 반면 석탄구입 코스트는 올라가는 상황(즉, 발전소의 이익이 줄거나 적자로 운영하여야 하는 상황)으로 인해 발전소들이 발전량을 늘리지 않는데도 정전사태의 원인이 있다고 지적되고 있다.
8) 금년부터 터빈 34개(총 설비용량 2.250만kw)가 전부 가동되기 시작하였다.
9) 중국발전설비용량에서 풍력과 태양광이 차지하는 비중은 24.3%이지만 전체발전량에서 차지하는 비중은 9.3%에 불과하다. 한국역시 기타(신재생+폐기물)발전의 설비용량은 전체의 14.8%를 차지하고 있으나 발전량 전체의 8.0%밖에 커버하지 못하고 있다.
10) 원자력의 경우 중국전체발전설비의 2.3%에 불과하지만 발전량에서는 4.7%를 차지하고 있으며, 한국의 경우도 발전설비의 14.8%가 원자력인데 발전량에서는 29.0%를 원자력이 감당하고 있다. 
11) 我國大陸在運核電機組達51臺, 2021.09.30. 科技日報

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