석탄 화력 발전소는 많은 이산화탄소를 배출하고 있기 때문에 기후 변화에 대처하기 위해 신재생 에너지를 이용한 발전으로 전환이 급선무가 되고 있다. 전 세계 221개국 3만 개 가까운 발전소를 대상으로 이산화탄소 배출량을 분석한 새로운 연구에 따르면 화석 연료를 사용하는 발전소 중 5%가 발전으로 이산화탄소 배출량 73%를 배출하고 있는 것으로 밝혀졌다.
재생 가능 에너지를 이용한 발전소는 환경에 좋고 화석 연료를 이용하는 발전소는 환경에 나쁘다는 인식이 있는 게 사실이다. 어느 정도는 맞는 말이다. 하지만 같은 화석 연료를 이용한 발전소에도 발전 효율은 다양하고 수요가 높아지는 시기에만 가동하고 다른 시기는 가동하지 않는 발전소 등 발전소 이산화탄소 배출 실태는 복잡하다.
콜로라도대학 연구팀은 221개국 2만 9,078기 화석 연료 발전소를 대상으로 탄소 배출량 프로필을 만들었다. 이 작업은 발전소당 이산화탄소 배출량에 대한 자세한 정보를 공개하고 있는 일부 국가에선 쉽지만 많은 국가에 자세한 데이터가 없었기 때문에 국제에너지기구 IEA 데이터나 개별 플랜트 엔지니어링 사양 등에서 배출량을 추정했다.
분석 결과 가장 이산화탄소 배출량이 많은 발전소 최악 10은 모두 석탄 화력 발전소이며 모두 생산하는 우리나라와 폴란드, 인도, 대만, 중국, 독일, 일본 등 7개국이며 세계에서 가장 이산화탄소 배출량이 많은 발전소는 폴란드 벨차토프 발전소였다. 벨차토프 발전소는 유럽 최대 석탄 화력 발전소이며 폴란드 국내 발전량 가운데 무려 20%를 차지하고 있다.
최악 10 발전소는 아시아가 많고 그 중에서도 우리나라에 3개, 인도에 2개, 일본 1개가 석탄 화력 발전소 세계 최악 10에 이름을 올렸다. 석탄 화력 발전이 활발한 중국에선 의외로 발전소 1개 밖에 이름을 올리지 않았는데 이는 중국 석탄 화력 발전소 대부분이 산업화가 진행된 시기에 함께 건설됐기 때문에 발전 효율이라는 점에서 편차가 적은 게 이유라고 볼 수 있다. 한편 독일과 인도네시아, 러시아, 미국 등 국가에선 건설 시기가 제각각이며 놀랍도록 비효율적인 석탄 화력 발전소도 있다고 한다.
연구팀에 따르면 최악 석탄 화력 발전소 10은 자국 석탄 화력 발전소 이산화탄소 배출량에 비해 무려 28.2∼75.6% 이상 발전 효율이 나빴다고 한다. 또 국내에서 가장 비효율적인 발전소 5%가 발전에 관한 국가 이산화탄소 배출량에서 차지하는 비중은 중국 25%, 미국과 우리나라 75%, 호주와 독일, 일본에선 90%에 이른다.
또 이번 연구는 전 세계 발전에 따른 이산화탄소 배출량 가운데 무려 73%가 가장 비효율적인 최악 5% 발전소에 의해 배출된다는 것도 판명됐다. 이들 5% 발전소는 평균적인 발전소보다 14배나 이산화탄소 배출량이 많다고 한다. 연구팀은 왜 이런 비효율적인 발전소가 자주 사용되는지 미래 연구에 남겨진 주제라고 밝히고 있다.
만일 가장 비효율적인 최악 발전소 5%가 모두 재생 가능 에너지를 이용하는 발전소로 대체하면 전력 부문 이산화탄소 배출량은 73% 감소될 수 있다. 여기까지 급격하게 변화하지 않고 발전 효율을 국가 평균 수준까지 끌어 올릴 수 있다면 호주와 독일은 전력 부문 이산화탄소 배출량이 25∼35% 감소한다고 한다. 또 화석 연료를 천연 가스로 대체하는 등 방법으로 미국을 비롯한 많은 국가에서 40% 이상 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있다.
효과적인 건 발전소에서 배출되는 이산화탄소를 다른 기체에서 분리해 회수하고 깊게 저장하는 시스템인 CCS(Carbon dioxide Capture and Storage) 도입이다. 연구팀은 최악 석탄 화력 발전소 5%에 회수 효율 85% CCS를 통합하면 전력 부문 이산화탄소 배출량은 48.9%까지 감소할 것으로 추정하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.