일본에서 2050년 하절기 블랙아웃(대규모 정전) 가능성을 예고한 전망이 나와 관심이다.

단 전력수요가 예상보다 증가하고, 노후 화력 및 원자력발전의 대체건설이 없을 경우를 산정된 시나리오다. 대체건설이란 수명이 다한 발전기를 대체할 신규 발전기 도입을 의미한다.

이러한 내용은 에너지경제연구원이 8일 ‘일본 미래 전력수급 시나리오 검토회’의 분석결과를 요약·정리한 보고서에 드러나 있다. 일본 미래전력 수급 시나리오 검토회는 일본정부가 설립한 광역계통운영기관(OCCTO)의 전문가위원회다.

◆디지털·그린전환으로 전력수요 크게 늘듯 = 검토회는 일본의 ‘2040년·2050년 전력수급 시나리오’를 작성했다. 전력수요는 개연성과 불확실성을 고려했다.

시나리오에 따르면 2040년에는 900TWh(테라와트시), 1100TWh 등 2가지 경우를, 2050년에는 950TWh, 1050TWh, 1150TWh, 1250TWh 등 4가지 경우를 설정했다. 2023년 일본의 전력수요는 880TWh다.

일본의 전력수요는 동일본대지진 이후 2012년부터 코로나19 발생 전인 2019년까지 인구감소와 에너지효율화 영향으로 전력수요가 감소했다. 이후 데이터센터와 관련된 데이터 트래픽 양이 증가해 증가세로 전환됐다.

2050년 부문별 전력수요는 가정·상업부문만 소폭 감소하고, 산업과 디지털전환(DX) 그린전환(GX) 부문에선 증가할 것으로 전망됐다. 가정·상업부문의 경우 인구감소 둔화와 가정부문 전기화 진행, 상업부문 경제활동 활성화 등으로 수요감소가 한정적일 것으로 내다봤다.

산업부문에서는 기술혁신 등으로 고온영역에서 전기화가 진전되고, 경제활동 활성화로 수요가 증가할 전망이다. DX부문에서는 생성형AI 기술보급 확대에 따른 데이터량 증가로 데이터센터 수요가, GX부문에서는 차량의 전기화와 철강 고로의 전기로 전환 등으로 각각 수요가 대폭 증가할 것으로 보인다.

전력공급도 수요와 마찬가지로 2040년은 2가지, 2050년은 4가지 시나리오를 마련했다.

재생에너지 설비용량은 2040년 수요가 900TWh일 경우 150GW, 수요가 1100TWh일 경우 225GW로 설정했다. 2050년은 수요 시나리오에 따라 170GW, 200GW, 230GW, 260GW 등이다.

재생에너지 중에서는 태양광이 가장 큰 비중을 차지하며, 2050년 120GW~180GW 수준이 될 것으로 전망했다. 풍력은 2040년 수요가 900TWh일 경우 육상 8GW·해상 7.5GW, 수요가 1100TWh일 경우 육상 13GW·해상 22GW가 도입될 것으로 가정했다. 재생에너지 설비용량은 2040년 수요 900TWh일 경우 150GW, 수요 1100TWh일 경우 225GW로 설정했다. 2050년은 수요 시나리오에 따라 170GW, 200GW, 230GW, 260GW 등이다.

재생에너지 중에서는 태양광이 가장 큰 비중을 차지하며, 2050년 120GW~180GW 수준이 될 것으로 전망했다. 풍력의 경우 2040년 수요가 900TWh일 경우 육상 8GW·해상 7.5GW, 수요가 1100TWh일 경우 육상 13GW·해상 22GW가 도입될 것으로 가정했다.

◆원전 수명 60년 기점으로 시나리오 제시 = 원전은 2040년 전력 수요량의 20%를 충당할 수 있는 설비 규모로 27GW, 33GW 등 2가지 시나리오를 설정했다. 2050년에는 대체건설 없이 60년 운전을 지속하는 경우 23GW와 대체건설을 포함해 60년 운전하는 경우 37GW를 가정했다.

계통용 에너지저장장치(ESS)는 2040년 8~10GW, 2050년 10~13GW의 시나리오를 마련했다.

화력발전의 경우 신규 건설계획은 총 25.9GW(LNG 17.6GW, 석탄 8.3GW), 폐쇄 계획은 총 25.4GW(LNG 11.1GW, 석탄 2.9GW, 석유 11.5GW)를 반영했다.

일본 미래 전력수급 시나리오 검토회는 이러한 설정을 토대로 수요·공급의 20개 모델을 제시하며 전력수급 균형을 모색했다. 전력예비율은 13.9%를 기준 값으로 했다.

그 결과 전력수요가 예상보다 증가하고, 노후 화력 및 원자력의 대체 건설이 없을 경우 2050년 하절기 야간시간대에 최대 89GW의 전력이 부족할 것으로 추정했다. 정전가능성을 예고한 것이다.

에너지경제연구원은 이에 대해 “장기적으로 간헐성 전원 확대에 대응하기 위한 유연성 확보의 중요성을 부각시키고 있다”고 분석했다.

한편 일본 경제산업성은 2025년 2월 발표한 ‘제7차 에너지기본계획’에서 2040년 전원믹스 구성비를 재생에너지 40~50%(태양광 23~29% 포함), 화력 30~40%, 원자력 20% 등으로 제시했다.

화력은 석탄발전의 경우 단계적으로 폐지하되 암모니아나 이산화탄소포집·활용·저장(CCUS)을 통해 탈탄소화를 추진한다. 천연가스는 에너지전환 과정에서 안정적인 공급원으로 활용하기 위해 장기계약을 통해 물량을 확보하기로 했다.

이재호 기자 jhlee@naeil.com