中, 남는 전력 버리면서 더 짓는 까닭

2060 탄소 중립 달성과 에너지 안보 확보가 중국의 전력 설비 확충을 이끄는 핵심 동력이다. 인공지능(AI)과 로봇 공학, 첨단 제조 등 신산업에 필요한 대규모 전력을 공급하기 위해 중국은 2025년 기준 1년 만에 500기가와트(GW) 이상의 전력 설비를 추가하며 전례 없는 확장세를 나타냈다.

이러한 대규모 투자는 2060년 탄소 중립 목표 달성과 에너지 안보 강화뿐만 아니라 인공지능, 로봇 공학, 첨단 제조 등 미래 신산업에 필요한 안정적인 전력 공급을 목표로 한다.

중국은 신산업 성장을 위해 효율적인 전력망 재구성에 주력하며, 2026년 상반기에만 프랑스 전력 수요만큼 낭비된 풍력과 태양광 에너지를 회수할 방안을 모색한다. 2026년 상반기에만 낭비된 풍력 및 태양광 에너지의 양이 프랑스 전체 전력 수요를 감당할 수 있었을 것이라는 추산도 제기되었다.

중국은 신산업 경제 성장을 위해 깨끗한 전기 공급망을 구축하고 있으나, 생산된 에너지를 효율적으로 분배하고 활용할 수 있는 전력망 재구성이 성공의 관건으로 떠올랐다.

2021년과 2022년에 걸쳐 중국에서는 대규모 정전 사태가 발생했으며, 이는 팬데믹 이후 경제 회복 과정에서 석탄 생산이 급증하는 전력 수요를 따라가지 못한 결과였다.

당시 급격한 주문량 증가로 데이터 센터와 제조업 분야의 전력 수요가 폭증했으나, 유연하지 못한 기존 전력 시스템이 재생 에너지 전환 과정에서 병목 현상을 일으킨 것으로 분석된다.

중국은 늘어나는 전력 수요와 재생 에너지의 간헐성에 대응하기 위해 에너지 인프라를 확장하고 있다. 특히 2024년에서 2025년 사이 리튬 이온 배터리 용량을 84% 늘리며 배터리 저장 장치 분야에서 세계적인 선두 주자로 부상했다.

또한 고비 사막과 같은 에너지 생산지에서 베이징, 상하이 등 도심 지역으로 전력을 공급하기 위한 장거리 송전선을 구축하며 석탄, 가스, 수력, 원자력 등 다양한 에너지원의 균형을 맞추고 있다.

중국의 태양광 및 풍력 설비 용량이 전체 전력 생산 능력의 약 50%에 달하지만, 실제 발전량은 20%를 조금 넘는 수준에 그치고 있다.

이처럼 설비 용량과 실제 발전량 사이에 큰 간극이 발생하는 원인은 날씨 조건 외에도 석탄 발전의 경직성과 기존 에너지 시스템과 새로운 시스템 간의 압박과 불일치 때문으로 지적된다.

전력망 과부하로 인한 장비 손상이나 정전 위험 때문에 전력망이 발전소에 발전을 중단하도록 요구하는 현상을 '커테일먼트(Curtailment)'라고 부른다.

이러한 출력 제한 현상은 중국 내 풍력 및 태양광 발전소에 가장 큰 타격을 주어, 청정 에너지의 잠재력을 완전히 활용하지 못하게 하는 원인이 된다.

세레스의 럭셔리 브랜드 아이토가 46개월 만에 100만 대 생산 기록을 세우는 등 제조업 자동화가 가속화되면서 석탄 위주의 에너지 체제는 재생 에너지 중심의 대규모 전력망으로 재편되고 있다.

일례로 세레스(Seres) 사의 '슈퍼 팩토리'에서는 3,000대의 로봇이 활용되고 있으며, 럭셔리 브랜드 아이토(AITO) 차량은 불과 46개월 만에 100만 대 출고를 달성하는 등 전기 기계 자동화가 가속화되고 있다.

중국의 전력망은 국영 기업 중심의 중앙 통제 방식으로 운영되어 발전소 가동을 직접 지시하지만, 이러한 방식은 재생 에너지의 가변성에 대응하기 어렵다.

반면 유럽은 상호 연결된 도매 시장을 통해 공급과 수요에 따라 전력 가격이 결정되며, 가장 저렴한 전기가 먼저 공급되고 수요 증가에 따라 더 비싼 전력이 뒤따르는 유연한 시스템을 운영한다. 중국 또한 전력 시스템의 유연성 확보가 핵심 과제로 부상했다.

재생 에너지 확대에도 불구하고 석탄은 여전히 예비 전력원으로서 중요하며, 단번에 폐기하기 어렵다는 구조적 한계를 가지고 있다.

특히 연간 발전량 계약 제도 때문에 연말에 태양광과 풍력 발전량이 높더라도 석탄 화력 발전소들이 계약 물량을 채우기 위해 발전이 강제되는 경우가 발생한다. 또한 각 성이 자체 공급을 책임지는 구조로 인해 지역 간 전력 거래가 제한되어 전력 낭비를 심화한다.

성 간 장벽을 허무는 것이 베이징의 최우선 과제로 떠오른 가운데, 중국은 2030년까지 단일 국가 전력 시장을 구축하겠다고 밝혔다.

중국 당국은 2030년까지 단일 국가 전력 시장을 구축하여 에너지 풍요의 시대로 나아가겠다는 목표를 밝혔다. 이는 중국의 사례가 에너지 전환의 복잡성과 장기적인 시간적 과정을 보여주는 중요한 참고 자료가 될 것임을 시사한다.