OPEC, 전력 수요 2050년 85% 폭증 전망… 원전·가스 확보 필수

인공지능(AI) 확산과 데이터센터 건설 영향으로 2050년까지 세계 전력 수요가 85% 이상 폭증하는 가운데 전력망 신뢰성을 높이려면 재생에너지와 함께 원자력·천연가스 등 고밀도 기저 전원을 우선 확보해야 한다는 주장이 나왔다.
에너지 전문매체 '에너지 뉴스 비트'는 지난 7월 26일(현지시각) 석유수출국기구(OPEC)의 '세계 석유 전망' 보고서를 인용해 세계 총 발전량이 2025년 3만 2017TWh에서 2050년 5만 9500TWh로 85.8% 증가한다고 발표했다.


전력 수요가 급증하는 주요 배경으로는 가구와 상업 수요 증가, 산업화, 수송 부문 전기화, 인공지능 및 데이터센터 확장이 꼽힌다. 이들 산업은 24시간 내내 끊김이 없이 안정적으로 고용량 전력을 공급받아야 한다.
발전원별로는 재생에너지 비중이 2025년 34%에서 2050년 58%까지 확대된다. 태양광 발전량은 2667TWh에서 1만 6355TWh로 6배 이상 늘어나며 가장 빠르게 성장한다. 같은 기간 풍력 발전량은 2746TWh에서 9628TWh로 3배 넘게 증가한다.

화석연료 시장에서는 석탄 발전이 1만 758TWh에서 8904TWh로 감소한다. 반면 천연가스 발전은 6782TWh에서 1만 728TWh로 늘어난다. 원자력 발전도 2860TWh에서 4875TWh로 증가해 전력망 안정에 기여한다.


태양광과 풍력은 낮은 에너지 밀도로 말미암아 전력망 보강 비용을 키우는 한계를 지닌다. 면적 대비 전력 생산량을 뜻하는 에너지 밀도에서 원자력은 제곱미터당 100W에서 1000W 이상을 기록한다. 가스와 석탄 발전소 역시 제곱미터당 수백 W의 높은 밀도를 보인다.

반면 태양광 설비 밀도는 제곱미터당 4~10W에 그친다. 풍력 설비 밀도는 제곱미터당 0.5~1.5W 수준으로 더 낮다. 밀도가 낮은 발전원은 넓은 토지와 많은 송전선이 필요하며, 간헐성 보완을 위해 대규모 배터리와 예비 발전소를 갖춰야 한다. 계통 보완 비용이 늘어나면 전기요금 인상 압박으로 이어진다.

용인 반도체 클러스터와 AI 데이터센터 증설로 한국의 전력 수요는 2038년까지 129.3GW로 급증할 전망이다. 산업통상자원부의 '제11차 전력수급기본계획 실무안'에 따르면 정부는 대형 원전 3기와 SMR, 재생에너지를 동원해 대응할 방침이다. 삼성전자와 SK하이닉스 등 기업도 LNG 자가발전소 건설과 RE100 이행에 나섰다.

그러나 첨단 산업의 가파른 발전 속도를 고려할 때 현재 수급 계획은 불안정하다. 수도권 송전망 건설 지연과 호남 등 지방 발전 전력의 전송 병목 현상이 심화되고 있어, 전력망 법제화 없이는 실질적인 적기 전력 공급이 어렵다는 지적이 이어진다.


앞으로 늘어나는 전력 수요의 75%는 개발도상국에서 발생하며, 이 가운데 60%가 아시아에 집중된다. 인도의 연평균 전력 소비 증가율은 4.6%에 달하는 반면 경제협력개발기구(OECD) 국가 증가율은 1.4~2.2%에 머문다.
미국 원자력 전문가 토드 로열은 미국이 풍력과 태양광에 투입한 10조 3000억 달러(약 1경 5088조 원)를 원자로 건설에 썼다면 신형 원전 174기를 짓고 세계 시장에 1700기를 공급할 수 있었다고 언급했다. 엔제이 아육 아프리카에너지상공회의소 회장도 아프리카의 에너지 빈곤을 끝내려면 천연가스 인프라 구축이 시급하다고 설명했다.

전력 수요 폭증 시대에는 전력망이 없는 오지에 소규모 분산형 태양광을 적용하는 효율적 접근과 함께, 국가 전력망 뼈대를 이루는 원자력과 가스 등 고밀도 전원을 균형 있게 배치하는 정책이 전기요금 안정과 전력 안보를 좌우할 전망이다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com