산업기술/제조/경영

Nikkei Monozukuri_2023.7 특집 요약 (p25~48)

재생가능에너지 100%로 가동되는 공장
비용절감과 공급량 증가로 훈풍

‘공장을 재생가능에너지로 움직인다’는 목표를 내걸고, 재생가능에너지 증서 구입이나 태양광 패널을 이용한 자가 발전 도입 등을 검토하는 공장과 기업이 증가하고 있다. 지구 환경 보전을 위해 노력하는 자세가 기업 경영에 불가결해지고 있다. 에너지 안정 공급의 일환이라고도 평가할 수 있게 된 재생가능에너지 도입의 최전선을 리포트한다.

Part 1. 동향
재생가능에너지 100%의 선진 공장 실현, 비용절감과 공급량 증가가 훈풍으로 작용

공장을 움직이기 위한 에너지를 재생가능에너지로 전환하는 움직임이 크게 활성화되기 시작했다. 올 3월, 도쿄에서 개최된 전시회 ‘스마트에너지위크 봄 2023’에서는 재생가능에너지를 100% 가까이 이용하는 공장으로 파나소닉의 쿠사쓰(草津)공장(연료전지 공장), 니프론(효고 현)이 건설중인 ‘미에(三重)스마트드림공장’에 대한 전시가 있었다.

전시회에서는 공장 등에 태양광 패널을 도입하려는 움직임이 갑자기 커지고 있다는 이야기가 나왔다. 지구환경에 대한 의식이 높아져 환경 부하를 줄이는 것에 대한 가치를 인정받는 사회가 되고 있는 것과 동시에 우크라이나 사태 등으로 인한 에너지 가격 급등도 배경에 있다.

-- 재생가능에너지를 도입하는 4가지 방법 --
구조적 측면에서도 ‘공장으로의 재생가능에너지 도입 문턱이 낮아졌다’라고 하기 보다는 공장의 비용 절감 정책으로 재생가능에너지 도입이 급부상하고 있다고 볼 수 있다.

예를 들면, 프린트 기판 제조 현장을 보유하고 있는 OKI넥스텍 고모로사업소(小諸事業所, 나가노 현)는 건물의 지붕에 태양광 패널을 설치할 계획으로, 빠르면 올 가을 안에 공사를 실시하고 싶다고 한다. “패널 도입 비용은 없으며, 지붕을 발전 업체에 빌려주는 형태이다.

발전한 전기는 전부 매입해 사용하며 그 요금은 통상의 전력 요금보다 싸다”라고 설명한다. 코퍼레이트 PPA(Power Purchase Agreement, 전력 구입 계약)라고 불리는 방법이다.

여기서 재생가능에너지 도입 방법을 정리해보자. 공장이나 기업에서 재생가능에너지 전력을 도입하는 방법은 [1] 태양광이나 바이오 가스를 이용해 자체적으로 발전, [2] 코퍼레이트 PPA, [3] ’수력 100%’ 등 전력회사의 재생가능에너지 전력 플랜을 구입, [4] 재생가능에너지 증서를 구입(전력회사로부터의 통상적인 전력이 재생가능에너지로 취급된다) 등 4가지가 있다. 이 중 [1]과 [2]는 새로운 재생가능에너지 발전소 신설이 요구된다.

Part 2에서 살펴볼 사례에서는 파나소닉의 쿠사쓰공장, 니프론의 미에스마트드림공장, 덴카의 아오미(青海)공장이 [1]에 해당, 큐피의 코베(神戶)공장이 [2]와 [3](열원 증기에 대해서는 [1]과 [4]), 기린그룹이 [2]~[4]에 해당한다.

-- 공급량은 충분한가? --
이전에는 재생가능에너지에는 공급량이나 비용에 과제가 있다고 여겨졌다. 이에 대해 ‘기업·자치체용 전력 조달 가이드 북’(자연에너지재단)을 집필한 자연에너지재단의 이시다(石田) 시니어매니저에게 물었다.

그에 따르면, 일본의 국내 발전량에서 차지하는 재생가능에너지 비율은 2021년에 20% 정도로, 적어 보이지만 “국내 전력 수요 가운데 3분의 2가 기업이고 3분의 1이 가정이다. 이것을 생각하면, 기업 수요의 30%를 재생가능에너지로 채울 수 있는, 즉, 모든 기업이 재생가능에너지 30%를 달성할 수 있는 양, 또는 30%의 기업이 재생가능에너지 100%가 될 수 있다는 계산이다”(이시다 시니어매니저).

반면, 재생가능에너지 도입을 지향하는 기업은 아직 그리 많지 않다. 예를 들면, 재생가능에너지 100%를 추진하는 국제적 기업 그룹 ‘RE100’에 가맹한 기업은 대기업에 한정되어 있다.

“RE100의 방침대로 100%를 목표로 한다고 해도 국내 기업의 경우에는 2040년이나 2050년 등 목표 시기를 다소 멀게 설정한 기업들이 대부분”(이시다 시니어매니저)이며, 현재의 재생가능에너지 비율이 수 % 정도인 기업이 많다. 따라서, 2023년 현시점에서 “재생가능에너지의 공급량은 풍부하다”(이시다 시니어매니저)라고 한다.

재생가능에너지 비율을 늘리기 위한 사회적 노력도 필요하다. 정부는 2021년 10월, 국무회의에서 결정한 제6차 에너지 기본계획에서 2030년에 전력의 36~38%를 재생가능에너지로 구성한다는 목표를 제시. 앞으로 7년 정도 안에 16~18% 분을 늘릴 필요가 있지만, 향후 그만큼 재생가능에너지 공급량이 늘어날 것이라고도 말할 수 있다.

-- 저렴해진 재생가능에너지 --
재생가능에너지 증서를 구입하는 경우와 재생가능에너지 플랜의 전력을 전력회사로부터 구입하는 경우에도 통상적인 전력 요금에 코스트가 더 추가된다. 하지만, 재생가능에너지 발전 설비를 이용자가 자체적으로 설치하는 경우의 상황은 이전과 크게 달라지고 있다.

일본의 태양광발전 비용은 해외보다 높지만, 그럼에도 불구하고 2021년 설치된 사업용 태양광발전은 그 약 4분의 1이 1kWh 당 10엔 미만으로 사업을 실시할 수 있을 정도로 발전 비용이 낮아졌다. 한편, 산업용 전력 요금(대형 전력 회사의 평균)은 2021년에 17엔 정도였지만, 2022년에는 우크라이나 위기로 한층 더 상승했다.

원격지에 자체 태양광 패널을 설치해 전력 계통을 경유해서 송전하는 경우, “발전 코스트는 일반적으로 전기를 사는 경우의 절반 이하이다. 그 차액으로 15~20년 안에 본전을 뽑을 수 있다는 계산이 나온다”(이시다 시니어매니저)라고 한다. 더 나아가 공장 등의 부지 내에 설치하는 자가 발전 및 자가 소비의 경우, 전력 계통이나 소매 전기 사업자 비용이 들지 않기 때문에, 코스트는 그 절반밖에 소요되지 않는다.

공장 부지 내에 설치할 수 있는 태양광 패널만으로는 대부분의 경우, 전력 수요의 100%를 감당할 수 없다는 문제는 있다. 그럼에도 불구하고 “태양광발전 전력을 자가 소비하는 편이 코스트를 확실히 절감할 수 있다”(이시다 시니어매니저)라는 상황이 되고 있는 것이다.

한편, 국내 풍력발전 코스트는 2022년 상반기에 약 15엔으로, 해외에 비해 현저하게 높다. 그래도 통상적인 전력요금과 비교 가능한 레벨이 되고 있다.

-- 재생가능에너지 발전소 신설 움직임을 중시 --
국제적 기업 그룹 RE100의 ’기술 요건(Technical Criteria)’에서는 재생가능에너지 전력을 도입하는 방법으로 우선 자가 발전 및 자가 소비와 코퍼레이트 PPA를 권장하고 있다. RE100은 최근 사회 전체에서 재생가능에너지가 증가하고 있기 때문에 ‘추가성(additionality)이 있다’라고 표현한다. 최근 들어 이 추가성이 중요시 되고 있다.

2022년 10월, RE100이 이 기술 요건을 개정해 재생가능에너지 전력을 구입할 때에는 운전 개시 후 15년 이내의 발전 설비로 해야 한다는 규정을 마련했다. 2024년 1월 이후에 조달하는 전력이 대상이 된다.

그 이후에는 발전 개시로부터 15년 이상 경과한 발전소의 전력은 추가성이 부족하다는 이유로 기술 요건에서는 재생가능에너지 취급으로 간주되지 않는다. 즉, 대형 전력회사의 수력발전소는 대부분 RE100에서는 재생가능에너지로 취급되지 않게 된다.

다시 말하면, 신설된 재생가능에너지 발전소의 전력은 설비 비용 등으로 인해 코스트가 들었다고 해도 기후변화 억제로 이어지는 정도가 오래된 재생가능에너지 발전소의 전력보다 강하기 때문에 같은 재생가능에너지라고 해도 그만큼 환경 가치가 높다고 볼 수 있다.

그러나 기업이나 공장에 있어서는 당연히 저렴한 것이 도입하기 쉽다. 새로운 설치 비용 등을 수반하지 않는 수력발전소의 전력 등을 선택하기 쉽다. 하지만 가격만 아니라, 어떠한 환경 가치를 가진 재생가능에너지인지를 종합적으로 평가한 후 도입하는 기업 경영이 요구된다.

국내 기업에서는 예를 들어, 리코가 2021년 3월, 경영방침으로 독자적인 재생가능에너지 전력 종합평가제도를 도입했다. 그러나 이러한 제도를 가진 기업은 아직 드물다. 무엇보다 ”재생가능에너지 중에서도 ‘보다 기후 변동 억제 효과가 큰 것을 선택해 사업을 추진한다’라는 의식의 보급이 일본의 과제이다”(이시다 시니어 매니저)라고 한다.

-- 15년이 지나면 60~70%로? --
추가성의 개념은 예를 들어, 수력발전 이용을 바탕으로 재생가능에너지 도입 목표를 선언한 기업에게는 장벽이 높아졌다는 것을 의미한다. 하지만, 이시다 시니어매니저는 “이것에 대해 너무 신경 쓰지 않아도 된다”라고 말한다.

현재 운전 개시로부터 15년이 경과한 재생가능에너지 발전소의 전력은 국내 전체의 6% 정도라고 한다. 재생가능에너지는 전력 전체의 약 20%를 차지하기 때문에, 나머지 14% 분이 15년 미만이다. 전술한 바와 같이 기업이 사용하는 전력의 비율은 3분의 2이기 때문에 14%라고 해도 “기업의 20%가 재생가능에너지 100%가 될 수 있는 분량이 있다”(이시다 시니어매니저)

이 14%의 발전소도 머지않아 15년이 경과하지만, 지금으로부터 15년 후라고 하면 2038년. 많은 기업들이 재생가능에너지 도입 목표 실현 시기를 2040년이나 2050년으로 설정하고 있어 그것과 거의 비슷한 시기가 된다.

그 정도 시기가 되면 “전력 전체의 60~70%는 재생가능에너지가 될 것으로 생각한다. 재생가능에너지가 주류가 된 단계에서는 발전소 신설 여부는 그다지 의미가 없어진다”라고 이시다 시니어매니저는 보고 있다.

RE100은 재생가능에너지 100%를 목표로 하는 단체이지만 “어떻게 행동하는가를 중시하며, 결과에 대해 책임을 물을 생각은 없다”(이시다 시니어매니저).

기업이 선언한 목표를 달성하지 못하더라도, 예를 들면, 재생가능에너지를 90% 달성했을 경우, 재생가능에너지 도입을 늘린 실적에 대해 칭찬은 받아도 100%를 달성하지 못했다고 비난 받지 않는 것이다. 단번에 100%를 실현할 수 없더라도 지금 할 수 있는 일이 무엇인지를 생각하며 추진해 나아가는 것이 중요하다고 할 수 있다.

Part 2. 선진 사례 (파나소닉 구사쓰공장)
액화수소와 태양광으로 모든 전력을 조달, 과제는 그린수소로의 전환

사용 전력의 20%를 태양광발전 시스템으로부터, 80%를 순수 수소형 연료 전지(이하, 연료 전지)로부터 공급하고, 잉여 전력을 저장하는 축전지를 보조역으로 설치해 소비 전력 100%를 재생가능에너지로 조달한다.

Part2. 선진 사례 (니프론 미에스마트드림공장)
태양광 패널로 공장 90% 가동, BCP 대책을 함께 추진해 8년 안에 투자금 회수

니프론(효고 현)은 8월, 사용 에너지의 89%를 태양광발전으로 조달하는 새로운 공장 ‘미에스마트드림공장’을 준공한다. 재생가능에너지 증서 구입 없이 거의 모든 것을 재생가능에너지로 커버할 예정이다. 100%를 목표로 하지 않은 것은 “투자 대비 효과를 고려해 투자금을 길어도 10년 안에 회수할 수 있도록 생각했기 때문이다”(니프론의 가와키타(川北) 이사)라고 한다.

Part2. 선진 사례 (큐피 고베공장)
계기는 바이오매스 증기의 활용, 100% 재생가능에너지로 식품 공장 풀가동

식품 공장에 재생가능에너지를 활용해 이산화탄소 배출량 저감을 그룹 전체가 추진하고 있는 큐피. 지금까지 국내 많은 거점에 태양광 패널을 설치해 공장 내 전력 일부를 재생가능에너지로 조달해왔으며, 마침내 이산화탄소 배출량을 실질적 제로로 하는 100% 재생가능에너지화를 ‘큐피 고베공장’(고베 시)에서 실현했다.

Part2. 선진 사례 (덴카 아오미공장)
수력발전 변동을 ‘예비 설비’로 흡수, 자연의 리듬에 맞춘 탄화물 생산

계절이나 날씨에 따라 발전량이 크게 변동하는 재생가능에너지. 공장을 안정적으로 가동하려면 부족한 전력을 보충하거나 잉여 전력을 모으는 등의 기술개발이 필요하다. 약 40%의 전력을 수력발전으로 조달하는 덴카의 아오미공장(니가타 현)은 색다른 방법으로 발전량 변동에 대응하고 있다.

Part 2. 선진 사례 (킬링 루프)
맥주 생산시의 배수(排水)에서 메탄가스 확보, 증서 조달과 함께 자가 발전도

기린그룹은 이용하는 모든 에너지를 100% 재생가능에너지로 하는 활동 중 하나로 계열사 공장의 구매 전력을 재생가능에너지로 전환하는 것을 추진하고 있다. 올 4월부터 기린맥주의 도리테(取手)공장(이바라키 현)에 도입. 기린맥주 전체 9개 공장 중 5개 공장의 구매 전력 가운데 재생가능에너지 비율은 43%가 되었다.

Part3. 다양화되는 방법
재생가능에너지 도입이 시급, 가상 PPA를 단행하는 기업도

Part2에서 소개한 것 외에도, 재생가능에너지 활용을 목표로 하는 공장이 국내에서 증가하고 있다. 그 방법은 자가 발전이나 증서 구입 등 다양하다. 세계적 흐름인 탄소중립 실현을 위해 기업이 강구하는 방법으로 재생가능에너지 도입은 없어서는 안 되는 것이 되고 있다.

 -- 끝 --

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