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[차이나인사이트] 탄소 중립 전략에 숨은 투자 기회 분석
천훙빈(陈洪斌) 소속/직책 : 중국 수석 경제학자 포럼 이사, SEALAND증권 수석 경제학자 2021-07-29
2020년 9월 22일 시진핑(习近平) 중국 국가주석이 제 75회 유엔(UN) 총회에서 “중국은 국가 자주 기여도를 높이고 더욱 힘있는 정책을 통해, 2030년 이전에 탄소 배출량 정점을 찍은 뒤, 2060년 전까지 탄소 중립을 실현하기 위해 노력할 것이다”라고 밝혔다. 그 후, 시진핑 주석은 수차례 국내외 중요 회의에서 탄소 배출량 정점 도달과 탄소 중립 목표의 중요성을 강조했다.
이는 탄소 중립 전략이 향후 모든 중국인의 생활 모습을 바꿀 뿐만 아니라, 세계 금융시장에도 중대한 영향을 미침을 의미한다. 기관 투자자들은 국가의 호소를 적극 반영하고 전략을 지원하는 동시에, 정책 방향을 고려해 발전 패러다임 전환의 기회를 놓치지 말고 투자 전략을 조기에 세워야 한다.
‘2030 탄소 정점 도달, 2060 탄소 중립’ 목표의 근본적인 문제는 탄소 배출량 감축이다. 국제 에너지기구(IEA)가 공개한 데이터를 보면, 세계 주요 경제국가의 탄소 배출량 중 89.5%, 중국의 탄소 배출량 중 92%가 에너지 활동에서 비롯되었다. 이는 그림1과 같다.
< 그림1: 탄소 배출 구조 >
포리드만(佛理德曼, 1979년)은 석유 파동 기간 미국, 일본, 독일, 중국과 해외의 수많은 연구 보고서 중에는 중국 탄소 배출 구조 중 77% 또는 85%가 에너지 소비에서 비롯되었다고 밝혔다. 연구와 논증을 거듭한 끝에, 본문에서는 IEA의 데이터를 인용했다. 이론적으로, 지구상의 약 99.99%의 탄소 원소는 모두 암석층에 존재하며, 대기 중의 탄소는 이산화탄소의 형식으로 존재해 그 비중이 극히 낮다. 탄소 배출의 본질은 암석의 탄소가 방출되는 것으로, 이 과정은 에너지 활동이 있어야 가능하다. 인류가 화석 에너지를 대규모로 사용하기 이전에는 지구상에 탄소 배출 문제가 존재하지 않았다. 최근 몇 년간, 중국의 연평균 탄소배출량은 총 100억 톤에 가까운데, 그중 석탄에서 발생하는 탄소 배출량은 약 89.5톤, △ 가솔린 △ 디젤 △ 천연가스 등 기타 에너지의 탄소배출량은 총 9억 6,100톤이다. 그러므로, 탄소 중립 실현은 우리가 반드시 화석에너지의 사용을 대폭 줄이고, 비(非)화석 에너지를 대대적으로 발전해야 함을 의미한다.
2020년 중국의 1차 에너지 구조 중 83%가 화석에너지, 17%가 비화석 에너지였다. 비화석 에너지의 9.1%는 수력, 3.1%는 풍력, 2.4%가 원자력, 1.7%가 태양광, 기타는 0.1%이다. 기타에는 △ 지열 △ 조력 △ 바이오매스 에너지 등이 포함된다. 이는 그림 2를 통해 알 수 있다. 2060년 탄소 중립 목표를 실현한다는 것은 중국의 비화석 에너지 사용이 1차 에너지 소비의 80%에 달해야 하며, 2030년 이전에 비화석 에너지 설비용량을 약 80%까지 끌어올려야 함을 뜻한다. 이같이 어렵고도 중대한 임무를 어떻게 완성시킬지에 대해, △ 수력 △ 원자력 △ 풍력 △ 태양광 등 4개 주요 에너지의 잠재력과 더불어 앞으로 어떤 분야가 중국 에너지 구조 전환을 주도할지에 대해 분석해 보았다.
< 그림2: 2020년 1차 에너지 구조 >
첫째는 중국 수력 에너지의 발전 잠재력이다. 수력 에너지는 현재 중국에서 기술이 가장 성숙하고 가장 많이 분포된 비화석 에너지이다. 하지만, 중국에서 수력 에너지를 넓은 면적으로 배치하기는 어렵다. 중국 수자원 분포가 지역적으로 밀집되어 있다는 특징이 있기 때문이다. 그림 3과 같이, 중국의 수자원 중 70%는 윈난(云南), 구이저우(贵州), 쓰촨(四川) 등 세 성에 집중되어 있다. 수력에너지의 향후 발전에도 한계가 있다. 중국 수력 자원을 재검토한 결과, 2020년 말 기준, 중국 수력 발전 설비 용량은 3억 7,000만 ㎾로, 기술 개발 가능량의 68%에 달한다.
< 그림3: 중국 수력 자원 분포도>
기술 개발 가능량은 이론적인 상한선이 있지만, 현실적으로는 소규모 수력발전 설비 건설의 사회 비용이 높고 경제 산출이 낮아, 개발 전망도 제한적이다. 13차 5개년(2016~2020년) 계획의 수력 발전 방안에서는 “중소형 수력 발전 설비의 생태환경 파괴에 대한 징벌 퇴출 메커니즘을 수립하고 생태 보장 책임을 이행해야 한다”라고 언급한 바 있다. 중국 각 성(省)에서도 이에 상응하는 개편안을 제시했다. 쓰촨성(四川省)의 경우, 소규모 수력 발전 968개를 운영 정지해야 하며 개조·퇴출해야 할 소규모 수력 발전 설비는 4,705개에 달했다. 잠정적인 통계에 따르면, 중국 수리부(水利部)는 관련 부처와 함께 2022년 전까지 폐쇄를 요구한 소규모 수력발전 설비는 7,000개를 초과한다. 대형 수력발전소의 경우, 자연자원 조건의 제한을 받을 뿐만 아니라, 또 현지 주민들의 이주∙정착과 부처간 협조에도 어려움이 크다. 건설 주기도 길어, 짧은 기간 내에 이행하기 어렵다. 종합적으로 보면, 수력 발전은 자연적인 요소와 생태환경 파괴의 원인으로, 향후 발전 가능성이 제한적이다. 이 밖에도 중국 기상국(中国气象局)과 통계국 관련 데이터에 따르면, 중국 2060년 에너지 수요는 약 1,000억 기가줄(GJ) 에 달하지만, 수력에너지 잠재력은 72억 GJ로, 수력 발전은 주요 투자방향으로 고려하기 부족하다.
둘째는 중국 원자력 에너지의 발전 잠재력이다. 중국은 세계 3대 원자력 대국이다. 2019년 중국 원자력 발전량은 약 3,500억 ㎾h로, 미국과 프랑스의 뒤를 이었다. 미국 에너지국은 2020년 세계 원자력 에너지 발전설비 규모가 462기가와트(GW), 2030년에는 551GW에 달할 것이며, 2015~2020년 세계 발전설비 규모의 연간 복합성장률이 약 4%가 될 것이라고 예측했다. 최근 경제협력개발기구(OECD) 주요 국가의 원자력 발전설비 규모가 계속 줄어드는 가운데, 2019년 발전설비 증가율은 전년 동기 대비 -1.75%를 기록했다. 중국 원자력 발전의 성장 속도도 전고후저(前高後低)의 특징을 보인다. 2015년 원자력 발전설비 규모는 2014년 같은 기간 대비 35% 늘어났으며, 2018년의 전년 동기 대비 증가율은 약 24.7%이었다. 하지만, 2020년에 들어서는 전년 동기 대비 4.6% 둔화됐다. 일본 후쿠시마 원전 사고의 영향으로 원자력 발전 설비 용량 증가율이 세계적으로 둔화되었다. 중국도 최근 몇 년간 원자력 발전설비 신규 건설에 대한 심사 승인을 유예했다. 13차 5개년 계획 기간에 제시한 ‘내륙지역 원자력 발전 프로젝트의 전기 작업을 적극적으로 추진한다’는 내용은 14차 5개년(2021~2025) 계획에서도 언급되지 않았다.
기존의 기술 조건 하에, 지리적 조건도 중국의 원자력 발전 잠재력을 제한하고 있다. 중국 원자력 발전소 및 세계 원자력 발전소는 그림4, 5와 같이 주로 연해 및 하류(河流) 인근 지역에 분포되어 있다. 원자력 발전소 부지를 연해 및 하류 인근 지역에 선정하는 원인은 핵분열로 인해 발생하는 높은 열을 식힐 때, 대량의 냉각원(冷却源)으로 온도를 낮춰야 하는데, 연해지역에 풍부한 냉각원이 있기 때문이다. 다른 한 편으로, 핵분열의 연료가 수소의 동위원소인 두테륨, 트리듐인 점이다. 두테륨은 해수(海水)에 풍부한데, 1㎏당 추출할 수 있는 두테륨의 핵융합 반응 에너지는 300㎏의 가솔린과 맞먹는다.
< 그림4: 중국 원자력 발전소 분포도 >
< 그림5: 세계 원자력발전소 분포도
이밖에도, 원자력 발전소의 부지 선정은 지질 조건, 지각판 안정성에 대해 요구하는 바가 높다. 그림4를 보면, 중국 원자력 발전소가 현재 연해 지역에 비교적 밀집되어 있는데, 발전소 건설 조건에 부합하는 지역 공간이 매우 제한적임을 알 수 있다. 종합해보면, 원자력 발전소의 건설은 연해 주민 생활 환경 및 경제 활동을 고려해야 할 뿐만 아니라, 안전성 문제도 고려해야 하기 때문에, 중국의 향후 에너지 대체 문제에 있어 원자력의 가능성은 제한적이므로, 주요 투자 항목으로 적합하지 않다. 셋째는 중국의 풍력 발전의 잠재력이다. 역대 기상 자료 통계를 정리한 경과, 중국의 풍력 에너지 자원은 그림 6처럼 주로 중국 북부, 서부, 동남부 연해 및 도서 부근에 분포되어 있다. 중국은 풍력 자원이 풍부하고 기술이 성숙되었으며, 에너지 단위 원가도 저렴해, 지난 30년간 중국이 중점 발전시킨 청정 에너지 프로젝트였다. 2020년 중국 풍력 발전 설비 용량은 세계에서 약 40.2%를 차지한다.
< 그림6: 풍력 자원 분포도 >
풍력 에너지가 빠르게 발전하면서, 이에 대한 폐단도 점점 수면 위로 올랐다. 풍력 발전 설비가 에너지를 발전하는 과정에서 진동으로 인한 심각한 소음이 발생하기 때문이다. 로이터 통신은 해상에 세워진 풍력발전기는 해양 생물들의 청력을 손상시키고 나아가 해양 생물과 어류의 방향감각 상실을 초래할 수 있으며, 해양 생물의 대규모 이동을 조성해 해양 생태계를 파괴할 것이라고 보고했다.
이 밖에도, 풍력발전소는 조류(鳥類)에도 위협적이다. 미국 유력 일간지인 USA 투데이(USA Today)의 보도에 의하면, 미국 학자인 왈라스 에릭슨(Wallace Erickson)은 연구를 통해, 북미 지역에서 풍력발전기로 인해 매년 21만 4,000~36만 8,000마리의 조류가 죽고 있다고 보고했다. 일본 환경성(環境省) 역시, 2003년부터 희귀종인 흰꼬리수리 18마리가 풍력발전기의 회전 블레이드에 맞아 목숨을 잃었다고 보고했다. 이 밖에도 풍력 발전이 가져오는 위험은 많다. 풍력발전기로 인한 전자파 문제, 수토 유실 문제, 국지적인 기후 조도(粗度) 문제 및 현지 기온에 대한 장기적인 영향 등의 문제를 가져오고 있다. 종합적으로 볼 때, 풍력 발전은 잠재력, 기술, 비용 방면에서 탄소 중립 전략의 목표와 부합하지만, 환경 오염 문제도 중시해야 하므로, 투자 시 차선책으로 삼아야 한다.
넷째는 중국 태양광 에너지 발전의 잠재력이다. 중국은 세계 최대 태양광 발전 국가로, 2016년부터 중국은 세계 태양광 발전 설비 용량 규모 1위의 자리를 지키고 있다. 2020년 태양광 발전 설비 용량은 세계에서 약 35.6%를 차지하고 있어 2위인 미국의 약 10.6%를 훨씬 앞선다. 14차 5개년(2021~2025년) 계획에서도 태양광을 중점 발전 사업에 포함시켰다.
기술이 발전함에 따라, 태양광 발전 비용은 점차 낮아졌다. 중국 전력기업연합회(中电联), 국가 에너지 안전 보고서(国家能源安全报告)가 발표한 데이터에 따르면 1㎾h 당 0.175위안(약 31원)까지 낮아졌다. 사우디아라비아의 태양광 발전 비용은 1㎾h 당 1.01 센트(약 11원)로, 앞으로 더 낮아질 것으로 전망된다. 이는 그림 7을 보면 알 수 있다.
수력, 원자력, 풍력 모두 안전과 환경 등 요소의 제약을 받지만, 태양광은 태양광을 쬘 수 있는 부지만 있으면 된다. 그림 8과 같이, 중국에서는 중위도의 건조한 토지가 태양광 발전설비를 짓기 적합하다.
세계 10대 고원 및 10대 사막 중 고원 3개와 사막 2개가 중국에 위치해 있으며 총 면적은 약 390만 평방 킬로미터(㎢)에 달한다. 이는 중국 국토의 41% 정도로 세계 1위를 차지하고 있다. 타클라마칸 사막의 경우, 전체 면적의 20%에만 태양광 발전설비를 건설해도, 중국 국민 모두가 사용할 수 있는 발전량을 확보할 수 있다. 중국 기상국과 통계국이 발표한 데이터로 미루어 볼 때, 중국의 2060년 에너지 수요는 약 1,000억 GJ이며, 태양광 자원량은 79조 6,800억 GJ로, 에너지 총 수요의 약 800배에 달한다.
이 밖에도, 그림9와 같이, 태양광 발전소는 환경 촉진 역할을 한다. 황무지에 세워지는 태양광 발전 설비의 말뚝은 모래를 고착하는 역할을 할 뿐만 아니라, 모든 태양광 발전소 건설에 적용된다. 태양광 설비 주위에는 방사림(모래 방지 숲)이 조성되는데, 이는 바람과 모래를 막는 데에 유용하다. 태양광 발전소 건설 후, 태양광 패널은 정기적으로 물로 세척하는데, 이때 사용하는 물은 지표로 흘러 들어가, 장기적으로는 현지 환경의 녹화에도 큰 역할을 해 생태계를 개선해 줄 수 있다.
2020년, 중국에 신규 설립된 태양광 발전 설비 용량은 48.2GW, 누계 기준 발전 설비 용량은 약 253GW에 달했으며, 2021년 신규 태양광 발전 설비 용량은 60GW에 달할 것으로 전망된다. 전체 목표를 역으로 추산한 결과, 중국 태양광협회(中国光伏协会)는 ‘2030 탄소배출량 정점 도달’까지 10년 동안, 중국 태양광의 연평균 신규 설비 건설 용량이 70~90GW, 연평균 복합 증가율은 약 15.7~20.5%에 이를 것이라고 밝혔다.
풍력 에너지와 태양광 에너지 모두 중국의 2060년 에너지 수요를 만족시킬 수 있으며 전략적 의미도 그만큼 크다. 하지만, 각계의 연구 보고서는 중국 에너지구조에서의 비중에 대한 의견 차이를 보였다. 세계 풍력에너지 협의회인 GWEC, 국제 재생에너지 기구인 IRENA는 2025년 중국 풍력에너지 신규 발전설비 용량은 44.8GW, 2050년 전체 풍력 발전 설비 용량은 2,156GW이며 태양광 에너지 설비 용량은 2,494GW로 풍력 및 태양광 발전이 비슷한 구도로 발전할 것으로 보았다. 이 같은 추산을 한 기관의 회원들은 대부분 유럽 국가로, 자신의 연구를 바탕으로 유추한 것이다. IRENA는 2050년 EU의 태양광 발전과 풍력 발전이 청정 에너지 중 각각 약 47.4%, 37.5%를 차지할 것으로 예측했다. 이를 통해, EU가 앞으로 에너지 구조에서 ‘풍력 발전’ 및 ‘태양광 발전’의 양강 구도를 형성할 것을 알 수 있다. 이는 그림 10과 같다.
EU는 선진경제체로서, 탄소 배출량 정점 도달을 실현했고, 탄소 중립 이행의 선두에 서있다. 하지만 EU의 오늘이 중국의 내일일까?
연구로 미루어 볼 때, 중국의 향후 에너지 구조는 현재 EU의 구조와 큰 차이를 나타낼 것으로 보인다. EU는 객관적인 조건의 제약으로, 중국 상황과 직접적으로 매칭시키기 어렵다. 이에 대한 구체적인 원인은 다음의 4가지로 정리할 수 있다.
첫째, 기후 조건이다. 유럽 대부분 지역은 온대 해양성 기후로, 1년 내내 따뜻하고 습도가 높으며, 흐리고 비 오는 날이 연속돼, 태양광 발전에 필요한 태양광이 부족하다. 하지만, 중국의 드넓은 서부 지역은 강수량이 극히 적고 기후가 건조해, 태양광 에너지 발전을 위한 천혜의 기후 조건을 갖추고 있다.
둘째, 지질 조건이다. 유럽은 식생이 풍부하고 녹지율이 높다. 넓은 면적으로 태양광 발전 설비를 건설하는 것은 환경을 파괴할 수도 있어, 실행하기 어려운 계획이다. 반면, 중국 서부는 황무지와 사막이 많으며 강수량이 적고 일조량이 풍부해 태양광 발전소를 짓는 것이 이상적인 선택이다.
셋째, 국토 면적이다. 유럽은 전체 면적도 제한적이고 단일 국가의 국토 면적도 작을 뿐만 아니라 3분의 1 이상의 지역이 반도와 도서로, 등고선이 이어지지 않아 큰 규모로 태양광 설비를 지을 수 없다. 이에 반해 중국은 국토 면적이 세계 3위로, 토지가 광활하다.
넷째, 해발 고도다. 태양광 발전에는 충분한 일조량이 필요하다. 유럽은 세계에서 지세(地勢)가 가장 낮은 대륙으로, 평균 해발 340m이며, 2000m 이상의 고산 지대는 유럽 대륙 전체 면적의 2%에 불과하다. 태양광 에너지 밀도도 낮다. 이는 그림 11과 같다.
반면, 중국 서북부는 해발 고도가 높고, 고원지대 면적이 중국 국토의 26%를 차지해, 태양광 발전설비를 분포할 수 있는 충분한 토지를 갖추고 있다. 그림 12와 같이, 이 점에서는 유럽과 중국의 격차가 큼을 알 수 있다.
종합해볼 때, EU에 주어진 자원 및 자연 조건이 태양광 발전을 제약하고 있으며, 이 때문에 EU는 풍력 발전에 더 집중하고, 태양광의 발전 전망에 대해서도 보수적이다. 중국은 지리 환경과 기후 조건적으로 태양광 발전에 선천적인 비교우위를 지니고 있으며, 앞서 발전한 기술, 저렴한 노동 원가, 대규모 효과 등 요소를 갖추고 있어, 태양광 분야에서의 발전 잠재력이 크다.
마지막은 탄소 중립이 가져올 투자 기회와 시장 변화다. 최근, 테슬라 주가가 1년 반 만에 25배 뛰었고, 중국 전기차 제조사 니오(NIIO·蔚来)의 주가는 56배 뛰어, 역대 최고 기록을 경신했다. 해당 주식 소유자들은 거액의 돈을 벌었으며 일부는 돈으로부터 자유로워졌다. 1년여의 시간 동안, 세계 금융시장은 같은 대상을 두고 왜 확연히 다른 평가가 나타났는지, 이전의 저평가는 기업에 대한 이해가 부족한 것에서 비롯된 것인지에 대한 질문이 쏟아졌다.이는 세계 각국 정부의 기후변화 대처 전략에 대한 시장의 인식이 부족했기 때문이다. 시진핑 주석은 올해 3월 15일 중국 중앙재경위원회(中央财经委员会) 제9차 회의에서 “중국이 2030년 전까지 탄소 배출량 정점을 찍고, 2060년 전까지 탄소 중립을 실현하기 위해 노력하는 것은 당 중앙위원회의 심사숙고를 통한 중대한 정책 결정이며, 중화민족의 영원한 발전과 인류 운명 공동체 구축과 관련된 것이므로, 새로운 발전 이념을 흔들림없이 관철해야 한다”라고 강조했다. 탄소 배출량 정점 도달, 탄소 중립 정책은 국가 전략에서 새롭게 높은 지위로 올랐다. 이 목표를 실현하는 방법을 충분히 이해한다면, 투자자들은 앞으로 역사적인 투자 기회를 잡을 수 있게 될 것이다.
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