이 책 『넷제로 에너지 전쟁』은 미국에서 에너지와 유틸리티, 모빌리티 및 배터리 전문가가 모여서 ‘넷제로’와 ‘재생에너지의 미래’에 대해 치열하게 고민하며 정리한 에너지 전문서다. 이 책을 통해 독자들이 미국을 중심으로 글로벌 에너지 시장의 흐름을 이해하고 변화하는 에너지 시장을 전망하는 데 도움이 되길 소망한다.
---「저자의 말」중에서

우리는 이미 재생에너지로의 전환과 다변화된 에너지 포트폴리오의 시대로 이동하고 있다. 에너지 수요는 코로나19 팬데믹 이후 다시 늘어날 것이며 전력화를 통해 전기에너지의 형태로 빠르게 전환될 것이다. 전기에너지에 대한 추가 수요는 태양광과 풍력에너지가 담당하게 될 것이다. 하지만 원자력과 같은 대규모 기저 전력 발생원에 대한 수요 또한 계속 선택지로 남게 될 것이다.
---「시작하는 글」중에서

우리는 이른바 ‘넷제로’라는 탄소 중립 시대로 가고 있다. 미래를 이야기하는 것이 아니다. 변화는 지금 이 순간 일어나고 있는 중이다. 미국의 전기에너지 중 20%는 이미 재생에너지가 떠받치고 있다. 에너지의 원천은 이미 다원화됐고 중심축이 재생에너지 쪽으로 서서히 변화하는 패러다임 시프팅이 일어나는 중이다. 이제 중요한 것은 ‘언제’ 에너지 대전환이 시작되는지가 아니다. ‘언제까지’ ‘어떻게’ 변화하는가를 알아야 한다. 어떤 에너지원이 헤게모니를 쥐게 될 것이며, 그에 따라 필요한 기술적인 발전과 시장의 지원을 파악해야 한다. 넷제로를 위한 에너지 대전환이 어떻게 이루어질 것인지, 과연 경제적으로 실현 가능한 방안은 무엇일지 논의해야 할 시점이다.
---「1장 경제적으로 실현 가능한 에너지 대전환」중에서

“우리의 목표는 세계가 에너지를 이용하는 방식을 근본적으로 바꾸는 것입니다.” 2015년 4월 30일. 미국 캘리포니아주 호손에서 한 남자가 연단에 올라 힘주어 말했다. 그는 천천히 이동하며 이어 “세계의 에너지 인프라를 완전히 변화시키겠다”는 목표를 제시했다. 글로벌 에너지 회사의 수장이 나선 것일까? 다름 아닌 그는 전기차 회사 테슬라의 CEO 일론 머스크였다. 그는 테슬라가 자동차 회사에 머무는 것이 아니라 종합 에너지 회사가 되겠다는 장기적인 비전을 회사 설립 이후 처음 제시했다. 이날 일론 머스크가 가지고 나온 제품은 신차가 아니라 가정용 에너지 저장장치(ESS) 파워월(Powerwall)과 상업용 ESS 파워팩(Powerpack)이었다. 이날은 테슬라가 ‘테슬라 에너지’란 자회사를 설립한 날이기도 하다.
---「2장 테슬라는 종합 에너지 회사를 꿈꾼다」중에서

20세기 에너지의 중심에 있었던 글로벌 에너지 기업들의 움직임이 부산하다. 든든한 캐쉬카우 역할을 해주던 석유와 가스에 대한 시장의 반감이 확산되고 있기 때문이다. 새로운 에너지원에 대한 시대적 전환 요구가 거세지면서 에너지 기업들은 앞다투어 미래 에너지 먹거리에 대한 투자와 기술 선점을 위한 연구 개발에 전력을 기울이고 있다. 한편으로는 자신감도 내비치고 있다. 에너지원이 변화한다고 해도 결국 기존 에너지원을 완전히 차단하는 것이 아니라 에너지 다원화로 전환된다는 전망이 우세하다.
---「3장 변화하는 에너지 기업들」중에서

태양광에 대한 수요는 지속적으로 증가하고 있다. 이를 반증하듯 블룸버그NEF(BNEF)는 2022년 1월 세계 태양광 설치 예상과 전망을 통해 전 세계적으로 태양광에 대한 폭발적인 수요를 예측하며 2022년 이후에도 매년 꾸준히 14%에서 22%까지 태양광에 대한 수요가 증가할 것이라 밝혔다. 이 자료를 통해 BNEF는 2020년 한 해 144GW 규모의 시설이 건설됐다면 10년 뒤인 2030년에만 2020년의 두 배가 넘는 334GW 규모의 태양광발전 시설이 건설될 것이라고 전망했다.
---「4장 태양광 시대가 온다」중에서

넷제로 목표를 달성하기 위해서 어떤 도시나 국가, 기업을 막론하고 산업 규모의 풍력에너지가 필수적이다. 가격적으로도 그렇다. 풍력은 이미 재래에너지에 비해 훨씬 저렴하게 전기를 생산해내고 있다. 깨끗하고 효율적인 풍력에너지는 시장에서 충분히 매력적이다. 물론 다양한 현실적 어려움과 기술적 도전 과제도 남아 있다. 하지만 풍력 없이는 재생에너지의 미래도 없다는 것은 분명하다.
---「5장 풍력이 에너지 전력화의 열쇠를 쥐고 있다」중에서

“배터리 가격을 지금보다 절반 이상 낮추겠습니다.” 2020년 9월 전 세계의 이목은 테슬라의 배터리 데이에 쏠렸다. 에너지 대전환 시기에 배터리는 반드시 필요한 제품인데, 그중 글로벌 전기차 판매 1위이자 종합 에너지 회사로 전환하는 테슬라가 어떤 계획을 발표하는지 주목했기 때문이다. 일론 머스크 테슬라 CEO는 18개월 뒤 배터리 가격을 kWh당 56% 낮춘다는 구체적인 로드맵을 내놨다. 물론 공급망 이슈로 원자재 가격이 올라 해당 목표는 달성하지 못했지만, 그만큼 테슬라조차도 배터리에 사활을 걸고 있다는 점을 시사한다. 경쟁력 있는 배터리 기술을 확보하는 것이 바로 테슬라가 종합 에너지 회사로 거듭나는 첫 걸음일 수 있기 때문이다.
---「6장 에너지 항상성, 배터리가 답이다」중에서

“그 어떤 청정에너지도 원자력과 비교할 수 없다.” 마이크로소프트 창업자인 빌 게이츠는 2021년 2월 그의 저서 『빌 게이츠, 기후재앙을 피하는 법』에서 대규모 전력을 생산하면서도 탄소를 발생시키지 않는 에너지원은 원자력뿐이라며 힘주어 강조했다. 미국 메사추세츠공대(MIT) 연구진이 발표한 1,000여 개의 탄소 중립 시나리오 중 가장 경제적인 방법은 언제나 원자력발전이 중심이 된 안이었다는 점은 경제적 에너지 대전환이란 현실에 비추어볼 때 시사하는 바가 크다.
---「7장 경제적 에너지 대전환과 원자력」중에서

한국을 비롯해 미국, 유럽 국가들이 수소에 주목하는 이유는 무엇인가? 첫째, 수소를 사용한 발전의 안정성 때문이다. 태양광과 풍력으로 대표되는 재생에너지 발전은 날씨 등 주변 환경의 영향을 많이 받는다. 따라서 전기 생산량이 일정하지 않기 때문에 전력 공급 계획에 영향을 미치며 이러한 변동성 때문에 전력 수급에 차질을 발생할 수 있다. 이에 대한 대안으로 제시되는 것이 수소와 연료 전지의 조합이다.
---「8장 수소에너지의 현실과 미래」중에서

전력망의 역할은 오랜 세월 동안 전기의 송전에 그쳤다. 하지만 지구 온난화에 따른 기후 변화의 심각성과 탈탄소화에 대한 관심의 증가로 전력망의 역할이 새롭게 재조명되고 있다. 자동차와 같이 기존엔 화석연료로만 이용할 수 있던 수단들이 전력화(electrification)를 통해 변화되면서 전력망 생태계에 있는 전력 공급자와 전력망 운영원은 늘어나는 전기 수요를 어떻게 감당하고 안정적으로 전기를 공급할지 고민하게 됐다. 결국 전력망이 잘 운영되려면 전력 공급자들은 전력 수요를 보다 정확하게 예측하고 공급하고, 전력 소비자들은 적절한 소비를 하며 전력망의 밸런스를 맞춰야 한다.
---「9장 에너지 효율의 극대화, 스마트 그리드」중에서

에너지 대전환에 대한 관심이 높아지면서 에너지 대전환 관련 투자도 지속적으로 증가하고 있다. 블룸버그에 따르면 2021년에만 재생에너지, 전기차, 수소, 탄소 포집(CCS) 등의 기술을 현장에 도입하는 데 전 세계에 7억 5,000만 달러가 투자됐다고 한다. 17년 전인 2004년에 3,200만 달러가 투자된 것에 비해 23배가 증가한 금액이고 전년인 2020년에 비하면 총 금액이 27% 늘었다.
---「10장 에너지 신기술 혁신을 이끄는 기업들」중에서

넷제로를 달성하기 위해서는 정부, 기업, 소비자 모두가 넷제로라는 목표에 대해 이해하고 공통의 목표를 이루려는 협력이 필요하다. 정부는 본 책에 소개된 다양한 에너지원과 기술을 융합한 정부 차원의 정책적 그리고 행정적 지원과 로드맵을 비롯한 구체적인 가이드라인을 제시해야 하며 동시에 넷제로 관련 기술에 대한 R&D를 적극적으로 지원해야 한다. 또한 탄소세를 통해 탄소 배출을 감축하는 회사들에게는 당근을, 탄소를 배출하는 회사들에게는 채찍을 주저하지 말아야 할 것이다. 넷제로에 대한 정책과 로드맵, R&D에 대한 지원을 총괄하는 기관을 마련해 각 정부 부처가 한 목소리를 내면서 넷제로 실행에 대한 지속적인 모니터링과 관리를 하는 것이 중요하다.

<b>최악의 폭염과 가뭄, 계속되는 이상 기후 <br/>전쟁과 팬데믹 혼란 속에서 꼬여만 가는 에너지 공급망<br/>걷잡을 수 없이 치솟는 에너지 가격과 블랙아웃의 공포…<br/><br/>“대혼돈의 에너지 시장! 과연 해법은 무엇인가?”</b><br/><br/>2022년 여름, 유럽 곳곳이 연일 40도를 웃돌며 폭염으로 아우성이다. 살인적인 더위에 철로가 휘고, 산이 불타고, 건물이 파괴되며 이주민이 발생했다. 상황을 더욱 악화하는 것은 폭등하는 에너지 가격이다. 무섭게 치솟는 전기, 석유, 가스 가격을 보며 일반 소시민들은 이전처럼 마음 놓고 냉방 기구를 사용하기도 어렵게 됐다. 그렇다면, 왜 이렇게 전기, 석유, 가스 가격이 급격히 비싸졌을까? 미국 에너지 전문가들이 저술한 『넷제로 에너지 전쟁』을 보면 복잡하게 얽혀 있는 지금의 에너지 사태에 대한 명쾌한 해답을 찾을 수 있다.<br/><br/>우선 지금 에너지 가격이 불안정한 것은 공급망이 불안한 탓이 크다. 수요는 늘어났는데 공급이 이를 뒷받침하지 못한 것이다. 더 정확하게는 코로나19 이후 전 세계적으로 친환경 정책 기조가 확대됨에 따라 탄소 배출의 주범이라고 지목되는 석탄과 석유 에너지원 투자를 크게 축소시켰는데, 이후 빠진 부분을 충당해야 할 대체 에너지원이 계획한 생산량을 채우지 못한 것이 패착이 됐다. 유럽의 경우 2020년 유럽 전체 에너지 생산의 13%를 담당하던 풍력이 2021년 5%도 채 생산하지 못하면서 유럽 전체에 에너지 대란이 현실화되었다. 발전 용량을 증가했음에도 인간의 힘으로 컨트롤할 수 없는 바람이 멈추자 유럽 전체 전기료가 걷잡을 수 없이 폭등한 것이다. 당장 써야 하는 에너지가 부족해지자 멈췄던 석탄발전소를 재가동하기에 이르렀고, 부족한 전력량을 메우기 위해 각국 정부가 앞다퉈 가스 수급에 뛰어들어들자 천연가스가 사상 최고가를 경신하기도 했다.<br/><br/>이 책의 저자들은 한 목소리로 “에너지는 현실”이라고 이야기한다. 우리는 에너지 없이 단 하루도 정상적으로 생활할 수 없으며, 에너지 부족 사태로 인한 피해는 국가적인 문제일 수밖에 없다는 것이다. 일부 유럽 국가가 맞닥뜨린 최악의 에너지 위기는 곧 우리에게 닥칠 현실임을 직시해야 한다고 경고한다.<br/><br/>그렇다면 이러한 의구심이 들 것이다. 공급이 불안정한 재생에너지를 굳이 계속해서 가지고 가야 하느냐는 의문이다. 이에 대해 저자들은 “지속가능한 에너지원으로의 에너지 대전환은 필수불가결한 방향”이라고 단언한다. 우리는 이미 다변화된 에너지 포트폴리오 시대를 살아가고 있으며, 무엇보다 중요한 것은 “2050년까지 목표로 한 넷제로(Net Zero, 탄소 중립)를 실현할 수 있는 가장 경제적이면서 구체적인 방법”이라고 강조한다. 다만, 에너지 대전환은 하루아침에 일어날 수 없으며, 화석연료 등 기존의 재래에너지원과 혼재된 채로 서서히 변화할 수밖에 없다고 설명한다. 이에 저자들은 에너지 믹스 시나리오 가운데 비용과 효용 측면에서 가장 현실적인 시나리오가 무엇인지 면밀히 살펴보았다.<br/><br/><b>태양광, 풍력 등 재생에너지를 포함한 에너지 다원화는 이미 시작됐다!<br/>가장 경제적이면서 현실적인 에너지 대전환 시나리오는 무엇인가?</b><br/><br/>그렇다면 막대한 자금과 영향력을 가진 글로벌 에너지 기업들은 어떻게 변화하고 있을까? 저자들은 글로벌 에너지 기업들의 생존 전략을 ‘3D’라는 키워드로 명쾌히 설명한다. 3D 전략은 각각 탈탄소화(Decarbonization), 다각화(Diversification), 그리고 디지털화(Digitization)를 말한다. 화석연료의 사용이 줄어듦에 따라 입지가 좁아질 것이라는 예상과 다르게 석유, 가스에너지 등 전통적인 글로벌 에너지 기업들은 오히려 앞장서 탄소발자국 지우기에 나서고 있다. 탈탄소 혹은 저탄소 기조에 맞춰 사업의 포트폴리오를 전환하고 있으며, 직접 다양한 미래 에너지원에 투자하며 에너지원 다변화의 중심축이 되고 있다는 설명이다. BP, 쉘, 토탈, 옥시덴탈 등 주요 에너지 기업들은 에너지 전환을 위한 협력 플랫폼 구축 목표로 2020년 12월 기후협약 목표를 위한 6대 원칙에 합의했고, 온실가스 감축과 탄소 흡수원 개발 등에 노력을 기울이기로 합의하기도 했다. <br/><br/>한편으로 태양광, 풍력 등 재생에너지 산업의 중요도와 비중이 커지고 있음을 강조하며 관련 산업의 굵직한 이슈들을 짚어냈다. 탄소를 배출하지 않는 깨끗한 전기에너지로의 전환은 계속될 것이고, 이때 태양광과 풍력 등 재생에너지가 핵심이 되어 수요를 채울 것이라는 전망이 주요 국제에너지 기관과 전문가들의 공통된 결론이기 때문이다. 이에 저자들은 어째서 태양광과 풍력이 깨끗한 에너지원으로 각광받게 된 것인지 원인과 배경을 분석하며 다초 등 주요 재생에너지 기업들의 미래 가치에 대해서도 따져보았다. <br/><br/><b>저탄소, 저비용, 고효율인 원자력…넷제로로 향하는 길에 빼놓을 수 없어<br/>차세대 원자력 기술이 새로운 게임 체인저가 될 것</b><br/><br/>자주 논쟁거리가 되었던 ‘원자력’에 대해서도 다뤘다. 저자들은 “그 어떤 청정에너지도 원자력과 비교할 수 없다”는 빌 게이츠의 발언을 인용하며, 탄소 중립 시나리오 중 가장 경제적인 방법은 언제나 원자력발전이 중심이 된 안이었다고 설명한다. 더불어 “국토가 넓고 태양광이나 풍력발전을 하기에 입지가 유리한 미국과 호주와 같은 국가들은 원자력의 힘을 빌리지 않고도 넷제로의 전환이 가능하나, 한국과 같이 재생에너지 발전에 상대적으로 불리한 조건을 갖춘 국가는 원자력 에너지의 역할이 필수적”이라고 강조했다. 2022년 현재 시점에서 29%인 원자력 비중을 2050년까지 6.1%로 줄이고 현재 6.6%인 재생에너지 비중을 70.8% 늘린다는 계획이지만, 이것이 실현 가능한 로드맵인지 냉정히 검토해야 한다는 의견이다. 더불어 기존의 원자력에너지의 단점을 보완하고 효율을 높이는 차세대 원자력기술이 계속 개발되고 있으며, 신개념 중소형 원자로를 개발 중인 스타트업 기업들이 에너지 산업의 새로운 게임 체인저로서 주목되고 있음을 소개했다.<br/><br/><b>테슬라, ‘종합 에너지 회사’로의 도전과 행보 주목<br/>다시 한 번 에너지 혁신 기술에 투자 몰리고 있어</b><br/><br/>‘종합 에너지 회사’로서의 변신을 천명한 테슬라의 행보 또한 흥미롭다. 전기차 시장을 평정한 뒤 테슬라는 가정용 에너지 저장장치(ESS)인 파워월(Powerwall)과 상업용 ESS 파워팩(Powerpack)을 잇달아 출시했다. 이후 태양광 기업인 ‘솔라시티’를 인수하며 ‘세계에서 유일하게 수직적으로 통합된 지속가능한 에너지 회사’라는 야심 찬 포부를 드러냈다. 테슬라의 태양광 패널로 생산한 전력을 파워월에 저장하고, 이 전기로 테슬라 전기자동차를 충전시키고 남은 전력은 가정에서 사용하도록 하는 에너지 종합 서비스 모델을 구축한 것이다. 전기차 매출보다 에너지 부문 매출을 더욱 키울 것이라는 일론 머스크의 야심에 따라 테슬라가 앞으로 얼마만큼 성장할 것인지 유추해볼 수 있는 대목이다.<br/><br/>재생에너지의 또 하나의 축인 ‘수소에너지’에 대해서도 살폈다. 한국은 지난 2020년 세계 최초로 수소법을 제정하며, 2050년 넷제로 시나리오에 수소를 대체 에너지원으로 포함시켰다. 수소는 태양광과 풍력에 비해 날씨 등 주변 환경의 영향을 받지 않아 안정적으로 발전할 수 있으며, 사용처가 다양하다는 장점이 두드러지기 때문이다. 이에 수소경제 시대를 맞아 주도권을 쥐기 위한 글로벌 기업들의 경쟁이 본격화되고 있다고 설명했다.<br/><br/>에너지 효율을 극대화하기 위한 다양한 기술들도 끊임없이 개발되고 있다. 대표적인 것이 사용자의 소비 패턴에 맞춰 전력 배분을 최적화하는 ‘스마트 그리드’다. 그 밖에 탄소 포집(CCS), 재생에너지 등 에너지 대전환 관련 비즈니스로 다시 돈이 몰리고 있음을 강조하며 투자 동향을 살폈다. 에너지 청정 신기술을 개발하고 있는 스타트업들을 소개하며 청정기술 2.0에 대한 긍정적인 전망 속에서 또 한 번 붐이 일어나게 될 것으로 기대했다. <br/><br/>저자들은 마지막으로 “넷제로를 달성하기 위해서는 정부, 기업, 소비자 모두가 넷제로라는 목표에 대해 이해하고 공통의 목표를 이루려는 협력이 필요하다”며, “이 책을 통해 독자들이 글로벌 에너지 시장의 흐름을 이해하고 변화하는 에너지 시장을 전망하는 데 도움이 되길 소망한다”고 밝혔다.