일본 정부가 추진하는 암모니아 혼소 정책이 과연 현실적인 탈탄소 해법인지에 대한 논의가 뜨거워지고 있다. 최근 싱가포르 재정연구소의 보고서에 따르면, 일본의 암모니아 혼소 정책은 막대한 비용 부담과 환경적 한계에 직면해 있다는 진단이 내려졌다. 보고서는 석탄화력발전소에 암모니아를 혼합해 탈탄소화를 추진하려는 일본의 야심찬 계획이 실상은 경제성의 딜레마에 빠져 있음을 강조하고 있다.
보고서에 따르면, 블루 암모니아를 20% 혼소할 경우 생산 비용이 수익의 1.5배에 달하고, 50% 혼소 시에는 생산 비용이 수익의 2배를 넘는다. 이는 정부의 보조금 없이는 사업 지속이 불가능하다는 점을 의미한다. 구체적으로 20% 혼소를 위해서는 MWh당 4350엔, 50% 혼소 시에는 MWh당 1만950엔의 보조금이 필요하다. 이러한 수치는 블루 암모니아를 50% 혼소할 경우 석탄화력 발전 비용보다 약 10배 높은 수준이다.
환경 효과 역시 제한적이다. 블루 암모니아를 20% 혼소할 경우 탄소 배출량이 기존 대비 20% 감소하는 데 그치며, 여전히 80% 수준의 온실가스를 배출하게 된다. 50% 혼소 시에도 절반의 배출량은 남는다. 더구나 블루 암모니아 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소와, 연소 시 발생하는 질소산화물(NOx), 암모니아의 인화성과 독성을 고려할 때 새로운 환경 위험 요소도 존재한다.
흥미로운 점은, 일본의 재생에너지 발전이 이미 전력 시장에 큰 변화를 일으키고 있다는 것이다. 일본전력거래소(JEPX) 자료에 따르면, 태양광 발전 설비는 2017년 50GW에서 2023년 90GW로 급증했다. 이로 인해 낮 시간대 발전량이 전체의 40%를 초과하고 있으며, 잉여 전력을 저장하는 용량을 현재보다 5배 이상 확대할 경우 야간에도 재생에너지 전기를 활용할 수 있게 된다. 이는 화력 발전의 경제성을 더욱 약화시킬 수 있다.
배터리 저장 기술 역시 빠르게 발전하고 있다. 리튬이온 배터리는 충전 속도가 50% 이상 개선되고 있으며, 전고체 배터리는 고출력과 빠른 충전 속도, 높은 안전성을 갖추고 있다. 나트륨이온 배터리는 리튬보다 저렴한 원료를 사용해 대규모 전력망용 저장장치로 적합한 특성을 보인다.
그러나 암모니아 관련 기술의 불확실성은 여전하다. 대규모 상용 암모니아 생산 기술은 아직 정착되지 않았고, 안정적인 공급망도 부족하다. 암모니아 생산 비용은 여전히 높으며, 향후 20년간 석탄 수준으로 낮아질 가능성은 매우 낮다는 분석이 지배적이다. 이러한 가격 변동성은 정책 계획의 지연 가능성도 키우고 있다.
이 같은 상황에서 막대한 보조금을 투입해 석탄화력을 유지하는 것이 과연 합리적인 선택인지에 대한 의문이 제기된다. 불확실한 기술에 천문학적인 예산을 투입하기보다는, 이미 경쟁력을 입증한 재생에너지 확대와 스마트그리드 강화, 에너지 저장 기술에 대한 투자가 더 현실적인 대안으로 여겨진다.
일본이 진정한 탈탄소 사회로 나아가려면 과거 기술에 대한 미련을 버리고, 미래 기술에 과감히 투자하는 전환점이 필요한 시점이다.
한편, 국내에서도 제10차 전력수급기본계획에 따라 초임계압 석탄화력 발전소들을 대상으로 암모니아 혼소 연소 현장 테스트가 진행되고 있다. 이와 관련해 사업 추진의 투명성과 함께 정보 공유, 진행 상황 공개 등의 조치가 필요하다는 목소리도 높아지고 있다.
※ 주: 본 기사에 인용된 보고서는 싱가포르 금융 컨설팅 기관인 Asia Research & Engagement(ARE)가 발간한 자료다. 이 보고서는 일본의 암모니아 정책이 전력 부문에 미치는 경제적 영향을 분석했다.
