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[전문가오피니언] 스리랑카의 재생에너지 개발: 2021년 이후 미래의 과제와 기회

스리랑카 Lasantha Manawadu Dep. Of Geography, University of Colombo Chair Professor 2021/04/20

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스리랑카의 재생에너지

세계 인구의 증가 및 삶의 질 향상은 에너지 수요의 증가로 이어지고¹⁾, 이는 자원의 고갈과 기후변화 및 생태계적 재앙을 초래하는 요인이 되고 있다. 스리랑카 역시 이러한 환경에서 벗어나 있지 않기 때문에 천연 및 재생에너지를 개발하고 활용함으로써 이 수요에 대응하고 에너지원 수입에 들어가는 경제적 부담을 줄여 미래에 대비해야만 한다. 2020년을 기준으로 스리랑카 전력 생산 에너지원의 41%는 석탄이, 그리고 38%는 석유가 담당하고 있으나²⁾, 국내 매장량이 제한적이어서 대부분 수입되는 이들 화석 연료의 조달에 많은 비용이 소요된다. 그러나 스리랑카 정부는 재생에너지원에 비해 석탄의 비용이 훨씬 저렴하다는 이유로 석탄 기반 화력발전 분야의 개발 및 확장을 계속하고 있다.

그러나 위와 같은 정부 기조는 환경과 관련된 비용 문제를 간과한 것이다. 스리랑카는 여태껏 공급단가 최소화를 위해 비용이 저렴한 발전방식을 택해왔지만³⁾, 여기에는 탄소배출이나 공기의 질 등의 문제가 고려되지 않았을 뿐 아니라 국내 화석연료 매장량이 제한적인 상황에서 미래 에너지 공급원의 안정적인 공급을 대비하지 않고 있다. 따라서 스리랑카는 국내 재생 에너지를 개발 및 활용하여 점차 증가하는 에너지 수요에 대처할 필요가 있으며, 이를 통해 화석연료 수입에 들어가는 비용을 줄여 다른 개발 목표에 투자할 자금을 확보하고 장기적 저탄소 지속가능성을 담보하는 경제 성장 및 개발 계획을 세워야 한다. 이 점에 있어서 재생에너지 개발과 관련하여 미래에 스리랑카가 마주칠 도전과제와 기회에는 무엇이 있는지 살펴볼 필요가 있다.

스리랑카의 비재생 에너지 문제

촌락 기반의 농업경제에서 서비스 산업 기반 도시화 경제로 탈바꿈한 스리랑카의 경제적 발전이 가져온 불가피한 영향 중 하나는 에너지 수요의 증가이며, 스리랑카가 경제 성장 및 개발을 계속하면서 에너지 수요는 꾸준히 늘어날 것으로 예상된다. 하지만 현재 국내 에너지 수요량의 대부분이 비재생 에너지원(non-renewable energy) 수입을 통해 충족되고 있는 실정이며, 스리랑카 에너지부에 따르면 스리랑카가 사용하는 대부분의 에너지는 석탄, 천연가스, 석유, 그리고 천연가스 추출유 등의 비재생 에너지원을 통해 공급되고 있다. 석탄, 석유, 그리고 천연가스는 수백 만년 전 땅속에 묻힌 식물들로부터 장기간에 걸쳐 형성되는데, 이러한 에너지원들은 그 공급량이 제한되어 있고 생성에 오랜 시간이 소요되기에 비재생 에너지로 불린다⁴⁾. 현재 스리랑카는 국제 시장에서 거래되는 다양한 에너지원 중 주로 석유 연료 구입을 통해 에너지 수요를 충당하고 있어 미래 세대가 사용할 수 있는 자원들의 고갈에 대비해 에너지를 절약하고 환경을 보호할 필요성이 제기된다.

현재 스리랑카 국내에서 온실가스의 일종인 이산화탄소 배출량이 증가 추세에 있으며, 비재생 에너지 사용이 환경 오염 및 기타 피해를 야기하기도 한다⁵⁾. 비재생 연료를 많이 사용할수록 기온은 상승하고, 이는 기후 패턴의 변화를 일으켜 집중호우로 인한 도시지역 홍수를 일으키거나 동물 생태계 및 보전지역의 종 다양성에 영향을 끼친다. 이에 더해 비재생 연료의 사용은 호흡기 문제를 일으키는 오염물질을 방출하고 수질을 저하시키며 지표면 온도 변화 또한 야기한다. 2019년 스리랑카의 1인당 이산화탄소 배출량은 1.31톤으로, 이는 1970년의 1인당 0.25톤에서 연평균 약 3.96%씩 증가한 것과 같다⁶⁾. 세계보건기구(WHO)에 따르면 온실가스 배출량의 급속한 증가로 스리랑카의 연평균기온이 1990년 대비 2100년까지 약 3.7℃ 상승할 것으로 예상되며, 온실가스 배출량이 높게 유지되고 기후적응에 대한 대규모 투자가 이루어지지 않을 경우 2070년부터 2100년까지 평균적으로 연간 6만 5,600명의 인구가 해수면 상승으로 인한 홍수 피해를 볼 것으로 예측된다⁷⁾. 지금과 같은 추세로 비재생 연료를 생산 및 소비할 경우 세계에 많은 환경 문제를 초래할 것은 자명하며, 이를 방지하기 위한 가장 확실한 대책은 재생에너지의 활용이다.

스리랑카 재생 에너지 활용 촉진 방안

장래에 높은 개발 잠재력을 가진 재생에너지 분야는 여럿 존재한다. 그중 첫째는 바이오매스(Biomass) 연료로, 농업생산력이 낮은 지대를 연료생산용 식목에 활용하고 기타 작물 및 가내 재배 생산력을 향상시켜 약 400억 kg의 바이오매스 연료를 확보할 수 있을 것으로 기대된다⁸⁾.

둘째로 스리랑카는 내륙 산악지대의 지리적 구조를 활용한 수력발전의 잠재력이 크다. 수력발전은 최근 많은 투자를 받아 현재 총 발전량의 20%를 담당하고 있다⁹⁾.

셋째로 스리랑카는 적도 부근에 위치해 태양열 에너지를 잘 활용할 수 있다. 저고도 지역의 3분의 2에 대한 일일 태양 복사에너지 노출도는 제곱미터당 4~5.5 킬로와트시(kWh/m²)가량이며, 내륙 산악지대의 경우 구름의 존재로 인해 제곱미터당 2~3.5킬로와트시 정도로¹⁰⁾, 이를 활용한 태양열 에너지 개발의 잠재력이 높다.

마지막으로 스리랑카는 국토 전면이 인도양과 접해 있어 상당한 수준의 풍력을 활용할 수 있다.

상기한 네 가지 자원 이외에도 파력발전, 해류발전, 지열발전, 그리고 해양온도차발전(OTEC, Ocean Thermal Energy Conversion) 또한 미래에 유용하게 사용될 수 있다. 현재 해당 에너지원들에 대한 평가 및 에너지 전환 기술 개발이 진행 중에 있으며 세계 각지의 연구 기관들에서 성과 도출에 힘쓰고 있다¹¹⁾.

스리랑카 재생에너지 개발의 도전과제

스리랑카는 아직 개발도상국으로서 재생에너지 개발에 다양한 도전과제를 안고 있으며, 이 중 주요한 과제들로는 정보 및 인식 부족, 높은 초기 투자비용, 재정 및 도구의 부족, 기술적 제약, 그리고 사회문화적 문제 등을 들 수 있다(<표 1> 참조).

<표 1> 스리랑카 재생에너지원들이 가지는 강점과 약점

*출처: 저자 직접 작성

1) 천연자원에 대한 통제 불가

재생에너지 개발의 애로사항 중 하나는 인간의 통제가 제한되는 천연자원 및 자연현상에 의존하기에 상황에 따라 에너지원을 항시 활용할 수 없다는 점이다. 태양열 발전은 일광이 비추는 주간에만 작동하며, 풍력 발전에는 일정 수준 이상의 풍속이 필요하다¹²⁾. 수자원 또한 국민이 필요로 하는 생활용수 및 농업용 관개용수 필요량을 확보한 이후에만 발전에 활용할 수 있기에 수력 발전의 경우 강우 패턴에 크게 의존하는 경향이 있다.

2) 설치비용

재생에너지 개발의 장애물 중 또 하나는 높은 초기 설치비용이다¹³⁾. 특히 풍력과 태양열 발전을 위시한 대부분의 재생에너지 발전방식은 높은 초기 투자비용을 요구하며, 생산된 전력을 타지로 전달 및 분배하는 데에 드는 비용 또한 높다. 구매력이 낮은 스리랑카 대부분의 중·저소득층은 이러한 초기 비용을 감당할 수 없기에 친환경적 발전방식을 적극적으로 활용하지 못할 것이다. 정부가 아시아 개발은행(ADB, Asian Development Bank)의 자금지원을 받아 지속가능한 에너지 개발에 대한 재정적 지원 정책을 시작하기는 했으나, 아직 국내 인구 대부분은 발전비용 및 소비자 단가가 낮은 기존 발전방식을 고수하고 있다.

3) 인센티브와 연구개발의 부족

재생에너지 개발의 또 다른 주요 당면과제는 기술적 어려움과 인센티브의 부족이다. 재생에너지 분야의 성장을 지원하기 위한 포괄적 에너지 정책의 시행이 고려 중에 있지만¹⁴⁾, 아직까지는 석탄에 기반한 기존의 발전방식이 설비의 규모와 단위설비당 발전량 등 수익성에서 우위에 있다.

여기에 더해 각 지역 수준에서 자체적으로 재생에너지를 개발할 수 있는 연구시설이 부족해 재생에너지 설비 및 자원 또한 수입에 의존하고 있는 실정이다¹⁵⁾.

결론

미래에 에너지 자급 달성을 위해 야심찬 계획을 발표한 스리랑카 정부는 재생 에너지에 대한 공적 및 사적 투자의 큰 증가를 기대하고 있다. 스리랑카의 2015~2025년 에너지 분야 개발계획에 따르면 정부는 2030년까지 화석연료 수입량의 25~30%, 그리고 수출수익의 최대 40%까지를 감축하는 것을 목표로 하고 있다¹⁶⁾. UN 개발계획(UNDP)과 아시아개발은행의 보고서에 따르면 스리랑카 발전량의 100%를 재생에너지를 통해 충당하기 위해서는 약 500억 달러의 투자비용이 필요할 것으로 보인다. 그 비용이 커 보일 수는 있어도, 이러한 에너지 개발 계획은 장기적 국가 개발 동력을 확보함과 동시에 값싸고 질 좋은 전력을 빈부에 상관없이 모든 국민에게 안정적으로 공급하면서 아름다운 자연환경 또한 보존하는 현명한 선택이다. 또한 국내 수급이 가능한 에너지원으로 관심을 돌림으로써 타국 대비 에너지 자급률 면에서의 빈부 격차 해소 효과도 기대할 수 있다.

* 각주

1) Sri Lanka Sustainable Energy Authority, Renewable Energy - What We Do (2020), http://www.energy.gov.lk/en/renewable-energy/what-we-do

2) Kamburugamuwa A., Sri Lanka’s Electricity Generation (2020), https://www.pucsl.gov.lk/sri-lankas-electricity-generation-excluding-non-conventional-energy-decrease-by-22-7-percent-to-964043-gwh-in-april-from-january-2020-due-to-lower-demand/

3) UNDP, 100% Electricity Generation through Renewable Energy by 2050, (2017), http://www.undp.org/

4) Sri Lanka Sustainable Energy Authority, Renewable Energy - What We Do (2020), http://www.energy.gov.lk/en/renewable-energy/what-we-do

5) Ali, S., Anwar, A., and Nasreen, S., Renewable and Non-renewable Energy and its Impact on Environmental Quality in South Asian Countries, Forman Journal of Economic Studies, Pp: 177-194 (2017), https://www.researchgate.net/profile/Sofia-Anwar/publication/323429588_Renewable_and_Non-Renewable_Energy_and_its_Impact_on_Environmental_Quality_in_South_Asian_Countries/links/5a99987b0f7e9be37963f6ab/Renewable-and-Non-Renewable-Energy-and-its-Impact-on-Environmental-Quality-in-South-Asian-Countries.pdf

6) World Data Atlas, Sri Lanka CO2 emission per capita (2019), https://knoema.com/atlas/Sri-Lanka/CO2-emissions-per-capita

7) WHO, Climate and Health Country Profile – 2015, Sri Lanka, https://www.who.int/docs/default-source/searo/wsh-och-searo/srl-c-h-profile.pdf?sfvrsn=1b62c800_2

8) Sayanthan, S., Kannan, N., Renewable energy resources of Sri Lanka: A review, International Journal of Environmental & Agriculture Research, Vol 3, Issue 4 (2017), https://ijoear.com/Paper-April-2017/IJOEAR-APR-2017-19.pdf

9) Hydropower pro, Country Profile: Sri Lanka (2019), https://www.hydropower.org/country-profiles/sri-lanka

10) WHO, Climate and Health Country Profile – 2015, Sri Lanka, https://www.who.int/docs/default-source/searo/wsh-och-searo/srl-c-h-profile.pdf?sfvrsn=1b62c800_2

11) WHO, Climate and Health Country Profile – 2015, Sri Lanka, https://www.who.int/docs/default-source/searo/wsh-och-searo/srl-c-h-profile.pdf?sfvrsn=1b62c800_2

12) Moradiya M.A., The Challenges Renewable Energy Sources Face (2019), https://www.azocleantech.com/article.aspx?ArticleID=836

13) UNDP, 100% Electricity Generation through Renewable Energy by 2050, (2017), http://www.undp.org/

14) UNDP, 100% Electricity Generation through Renewable Energy by 2050, (2017), http://www.undp.org/

15) UNDP, 100% Electricity Generation through Renewable Energy by 2050, (2017), http://www.undp.org/

16) Asian Development Bank, Sri Lanka: Energy Sector Assessment, Strategy, and Road Map (2019), https://www.adb.org/sites/default/files/institutional-document/547381/sri-lanka-energy-assessment-strategy-road-map.pdf

Renewable Energy Development in Sri Lanka: Challenges and Opportunities beyond 2021

I. INTRODUCTION

Resource depletion and steady growth of energy demand significantly impact climate change and the earth's ecological disasters. The growth of the world's population and the best living conditions have created an increasing energy demand¹⁾. In this regard, Sri Lanka must focus on developing and adopting indigenous and renewable energy to meet the growing demand and reduce the economic burden of heavy imports, thereby ensuring its energy future. In 2020, 41 per cent of Sri Lanka's electricity was generated from coal, and thermal oil contributed 38 per cent of the total electricity generation²⁾. Natural fossil fuel resources are scarce in the country, so the fossil fuel used for power generation is mostly imported, and fossil fuel commodities are a large part of Sri Lanka's overall import cost. Nevertheless, Sri Lanka's government continues to develop and expand the coal-based power generation sector because the government believes that the cost of coal-based product is much lower than that of renewable energy sources.

However, the government is not considering the environmental cost. The cost of carbon emissions, air-quality-related issues, etc., are not considered, and Sri Lanka has always sought for the cheapest way to generate energy to keep consumers' costs low³⁾. As mentioned above, Sri Lanka lacks a large amount of local fossil fuel resources. Hence, to secure its future energy supply, it is necessary to focus on developing and utilizing local and renewable energy to meet the country’s growing demand. This will reduce Sri Lanka's expenditure on importing fossil fuels, thereby saving money for other development goals. It will also ensure that economic growth and development are based on long-term low-carbon sustainability. Therefore, it is essential to examine future challenges and opportunities to develop renewable energy in Sri Lanka.

II. ISSUES RELATED TO THE NON-RENEWABLE ENERGY IN SRI LANKA

Sri Lanka's economy has shifted from a rural-based agricultural economy to a service-driven urbanisation economy. The inevitable result of economic growth is the country's growing demand for energy. This demand is expected to continue to grow as Sri Lanka pursues economic growth and development. At present, a higher percentage of Sri Lanka's energy needs are met by imported non-renewable energy. “In Sri Lanka, non-renewable energy supplies most of the energy we use. Non-renewable energy includes coal, natural gas, crude oil and oil made from natural gas liquids. These energy sources are called non-renewable energy because their supply is limited, and it takes a long time to form. Coal, crude oil and natural gas are formed from the remains of plants buried underground millions of years ago."⁴⁾. Although there are many forms of energy sources available in the international market, Sri Lanka mainly uses petroleum fuels for energy needs. Therefore, it is necessary to save energy and protect our environment from drastic changes to save our future generations' exhausted resources.

The amount of CO₂ emission is increasing in Sri Lanka, causing greenhouse gases(GHG)⁵⁾ and Non-renewables can often pollute the environment and cause other damage. As Sri Lanka burns more non-renewable fuels, the air temperature continues to increase, which contributes to changing weather patterns that affect flash flood production in an urban environment, animal ecosystems and essential biodiversity within habitats. Burning non-renewable fuels also release pollutants that can make it more difficult to breathe. Moreover, water pollution will also occur and surface temperature changes due to non-renewable energy sources. For instance, in 2019, CO₂ emissions per capita for Sri Lanka was 1.31 tons and increased from 0.25 tons of CO₂ per capita in the 1970 to 2019 period, with a 3.96 per cent annual average growth rate⁶⁾. According to the WHO (2015), in Sri Lanka mean annual temperature is projected to rise by about 3.7℃ on average from 1990 to 2100 due to rapid GHG emission and under high emission scenario and without large investments in adaptation, an annual average of about 65,600 people are projected to be affected by flooding due to sea level rise between 2070 and 2100 in Sri Lanka⁷⁾. The speed at which non-renewable energy is produced and consumed can harm our world in many ways. The most prominent strategy for this problem is the utilisation of renewable energy.

III. OPPORTUNITIES TO PROMOTE RENEWABLE ENERGY IN SRI LANKA

There is an opportunity to promote the renewable energy sector in Sri Lanka. First, Sri Lanka has a vast potential of producing biomass, and it is estimated that about 40 billion kg of biomass can be generated by converting marginal land to fuel wood plantations, and improving the productivity of other crop lands and home gardens⁸⁾.

Second, Sri Lanka has a significant hydropower potential for the central high mountains' geographical structure. Recently hydropower is well developed in Sri Lanka, and it has contributed around 20 per cent of total electricity generation⁹⁾.

Third, Sri Lanka has unique solar energy resources as it is located near the equator. Two-thirds of the lowland areas are exposed to 4-5.5 kWh/m² of radiation per day, while the rest of the central mountainous areas are exposed to 2-3.5 kWh/m² of radiation per day due to the continuous cloud cover in these areas¹⁰⁾. Therefore, there is a high potential to develop solar energy in the country.

Lastly, Sri Lanka is located in the Indian Ocean, facing a large uninterrupted ocean, providing a substantial wind power.

In addition to the above four resources, other forms of renewable energy, such as wave energy, ocean current energy, and geothermal energy and Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) energy may be useful for Sri Lanka in the far future. At present, these resources are evaluated, and technologies for energy conversion are being developed. The research community around the world is looking forward to its progress.¹¹⁾

IV. CHALLENGES FOR RENEWABLE ENERGY DEVELOPMENT IN SRI LANKA

As a developing country, Sri Lanka is facing various challenges in the renewable energy development sector. Mainly, lack of information and awareness, high investment requirement, lack of financial institutes to support, lack of instruments, technical constraints, social and cultural issues, etc., can be identified as significant challenges and barriers the country is facing. (Figure 1).

Figure 1: Renewable Energy Sources in Sri Lanka: Advantage and Challenges

Source: Prepared by Author.

1) Uncontrollable Natural Resources

One of the significant concerns in renewable energy is that the generation of energy is based on natural resources, which are uncontrollable by human. Renewable energies are not available all the time. For example, solar power can only be generated while the sunlight is available, and it turns off at night. Wind power depends on the availability of wind energy, so if the wind speed is insufficient, the turbines will not run and energy will not be generated¹²⁾. Hydropower stations is heavily dependent on the monsoon patterns as it only be able to generate electricity when domestic water and irrigation requirements are met.

2) Cost of Installation

The high initial installation cost is another obstacles to the development of renewable energy¹³⁾. Most renewable energy power plants, especially wind and solar power, require high installation cost. Transmission and distribution costs are very high as well. Hence, without supports from multilateral and foreign funds, it will be challenging to implement. Most Sri Lankans will not spend a large amount of money due to their low-income rate, and because of very low purchasing power, accepting such environmental friendly power sources will not become popular with low and middle-income population groups. Although, Sri Lankan government has launched a financial assistant project funded by Asian Development Bank for sustainable energy development in the country, still majority of the Sri Lankan population has not accepted it due to the current lower monthly electricity rate and cost.

3) Lack of Incentives and R&D

Different technical challenges and lack sufficient incentives to develop renewable energy-based capabilities also can be identified as a major challenge. Although a comprehensive national energy policy can be implemented to support the growth of renewable energy¹⁴⁾, coal-based capacity development is still more profitable due to large unit size, high plant capacity factor and loading operation in Sri Lanka for now.

Moreover, lack of local research and development to promote local capacity building: Sri Lanka has limited or negligible research facilities at the local level to develop renewable energy resources, creating an industry that relies on imported renewable energy experience and resources¹⁵⁾.

V. FUTURE EXPECTATIONS AND IMPLICATION

Sri Lanka's new government expects a substantial increase in public and private sector investment in renewable energy as it presents an ambitious plan to achieve energy self-sufficiency in the future. According to Sri Lanka's energy sector's 2015-2025 development plan, by 2030, the island plans to phase out 25 per cent to 30 per cent of its total imports of fossil fuels and burn up to 40 per cent of its export revenue¹⁶⁾. As UNDP and ADB's report has estimated that the transition to 100 per cent electricity generation by renewable energy, Sri Lanka will need an investment of US $50 billion. However, this kind of energy and energy sector development plans for the future aligns with the country's development momentum. Also, this will help to provide affordable, high-quality and reliable energy for all citizens: the rich and the low while protecting the country's beautiful natural environment. Giving priority to indigenous energy will minimize worldwide regional gaps in the provision of energy services.