청정에너지 성장에도 지속되는 중국의 초대형 석탄발전소

간쑤성에서 나란히 확장되는 두 에너지 체계

고비사막 가장자리의 허시 회랑을 따라 풍력 터빈과 태양광 패널이 길게 반짝이는 행렬을 이루며 펼쳐져 있다. 꾸준한 바람과 광활한 고원 덕분에 간쑤성은 중국에서 가장 중요한 재생에너지 발전 거점 가운데 하나가 됐다. 그러나 모래언덕 너머로 우뚝 솟은 굴뚝들은 국가 전력망의 핵심으로 남아 있는 또 다른 에너지원을 보여준다. 간쑤성 창러 발전소에서는 1기가와트급 석탄발전 6호기가 가동에 들어가면서 단지의 설비용량이 6기가와트로 늘었다. 이 발전소 한 곳이 작은 나라의 전력 수요에 맞먹는 전기를 공급할 수 있다는 점은 중국의 에너지 전환이 두 갈래로 동시에 추진되고 있음을 상기시킨다.

당국자들은 풍력과 태양광을 빠르게 늘리는 전력 시스템의 안전판으로 석탄을 자주 설명한다. 안정성 논리는 단순하다. 태양광 발전량은 밤에 급감하고 모래폭풍이나 흐린 날씨가 이어질 때도 줄어들 수 있다. 풍력도 계절적 패턴에 따라 변동한다. 반면 석탄발전소는 연료를 확보하면 24시간 전력을 공급할 수 있다. 균형을 맞추기는 쉽지 않다. 2021년 전력난으로 여러 성에서 전력 배급과 공장 가동 축소가 이어졌다. 국가가 배출량 감축을 강력히 추진하는 가운데, 전력계통에 충분한 급전 가능 설비를 확보하는 일이 우선 과제가 됐다.

중국은 2030년 이전에 탄소 배출량 정점에 도달하고 2060년까지 탄소중립을 달성하겠다고 약속했다. 이 목표에 따라 청정기술 투자가 사상 최대 규모로 이뤄지고 있다. 동시에 지방 당국은 에너지 안보를 위한 보험이자 산업 성장의 기반이라며 신규 석탄발전 사업을 추진하고 있다. 간쑤성처럼 태양광과 풍력 설비가 기록적인 속도로 늘어나는 곳에서도 전력망을 뒷받침할 초대형 석탄발전소가 계속 확대되는 모순이 가장 두드러진다.

신규 석탄발전소 건설은 얼마나 이어지고 있나?

분석기관 집계에 따르면 석탄발전 건설 활동이 크게 되살아났다. 2024년 신규 석탄발전 사업 94.5기가와트 규모의 공사가 시작됐고, 보류됐던 사업 가운데 3.3기가와트 규모가 재개됐다. 이는 10년 만에 가장 높은 수준이다. 신규 설비 허가 규모는 2024년 66.7기가와트에 달했으며, 상반기에는 주춤하다가 하반기에 승인 건수가 늘었다. 신규 제안은 2022년과 2023년의 급증세보다는 줄었지만 여전히 68.9기가와트에 이르렀다. 그해 전 세계 신규 석탄발전 착공의 압도적 다수는 중국에서 이뤄졌다. 노후 발전소 폐쇄는 더디게 진행돼 2020년 약 13기가와트에서 2024년 약 2.5기가와트로 줄었다.

청정에너지 발전이 확대되면서 전력망에서 석탄이 차지하는 비중은 여전히 크지만 서서히 낮아지고 있다. 중국은 2024년 한 해에만 풍력과 태양광 설비를 약 356기가와트 추가했는데, 이는 유럽의 연간 증설량보다 몇 배 많은 규모다. 연구기관에 따르면 2024년 말 태양광 설비용량은 890기가와트에 육박했고 풍력은 약 520기가와트에 달한 반면, 석탄발전 설비는 약 1,200기가와트 수준을 유지했다. 2025년 6월 석탄발전의 발전량 비중은 9년 만에 최저인 약 51%로 떨어졌고, 재생에너지는 전체 설비용량의 약 60%를 차지했다. 이 수치들은 청정에너지 발전이 빠르게 성장하는 동시에 석탄 설비가 여전히 얼마나 큰 규모로 전력계통에 남아 있는지를 보여준다.

건설 중인 사업이 많아 앞으로 2~3년 동안 신규 석탄발전소 다수가 가동을 시작할 전망이다. 특히 전력망과 시장에서 석탄에 여전히 유리한 조건을 제공하는 성에서는 신규 설비가 재생에너지 전력을 밀어낼 수 있다는 우려가 커졌다. 설비 증설이 실제 석탄 사용 증가로 이어질지는 굴뚝이 몇 개 세워지는지가 아니라 전력 시스템을 어떻게 운영하느냐에 달려 있다.

재생에너지 호황에도 석탄이 사라지지 않는 이유

중국의 청정에너지 호황은 전례 없는 수준이지만, 발전 수요만으로 설명할 수 없는 이유들 때문에 석탄은 여전히 입지를 지키고 있다. 지방 지도자들은 과거 전력 부족 사태를 기억하고 있다. 전력 계획 당국은 여름철 최대 수요가 빠르게 증가하는 문제에 대응해야 한다. 전력망 규정과 계약 구조도 바뀌는 속도가 더뎌 석탄 발전량에 여전히 유리하게 작용한다. 이런 요인들이 맞물리면서 청정에너지가 추가 수요 증가분의 상당 부분을 충당할 수 있는데도 석탄의 역할은 계속되고 있다.

2021년 전력난 이후 강화된 에너지 안보

2021년 전력 부족 사태는 큰 충격이었다. 수요 급증에 석탄 가격 상승과 경직된 소매 전기요금이 겹치면서 발전소들은 손실을 감수하고 전력을 생산할 의사도, 여력도 없었다. 여러 성에서 전력 배급이 시행됐다. 일부 지역에서는 불이 꺼졌고 공장들은 교대 근무를 줄였다. 이후 개혁으로 급전과 가격 결정이 개선됐지만, 많은 지방정부는 보험 차원에서 신규 석탄발전소 승인을 추진했다. 이상기후와 풍력·태양광 발전량이 장기간 낮아지는 시기, 산업체나 가정의 추가 수요 급증에 대응할 완충 능력을 확보하는 것이 목표였다.

전력망 병목과 석탄에 유리한 계약

청정에너지 전력이 풍부해도 항상 시장에 공급되는 것은 아니다. 여러 성에서는 장기 계약과 석탄발전에 대한 최소 구매 할당량이 여전히 급전 방식에 영향을 미친다. 분석가들은 2024년 말 재생에너지 출력제한이 늘어 출력제한율이 한 자릿수 중반대에 이른 것으로 추정한다. 해안 수요 중심지로 보내는 송전망에 제약이 있는 내륙 지역에서는 이 비율이 더 높은 경우가 많다. 많은 전력 구매자는 풍력과 태양광을 더 낮은 비용에 이용할 수 있어도 정해진 양의 석탄 전력을 구매해야 하는 계약에 묶여 있다.

에너지·청정대기연구센터의 중국 담당 분석가 치친은 계약과 할당량이 전력망 접속을 가로막을 때 청정에너지 발전사업자들이 처한 어려움을 이렇게 요약했다.

태양광과 풍력 발전을 전력망에 더 많이 통합해야 하지만, 이런 계약 때문에 그렇게 하지 못했습니다.

석탄이 계속 사용되는 또 다른 이유는 금융과 산업정책이다. 석탄 채굴 기업들은 새로 승인된 발전소의 상당 부분에 자금을 댔으며, 이를 통해 자사 석탄의 장기 수요를 확보하고 지역 고용을 뒷받침했다. 지방정부는 경제 발전을 위해 신규 발전소를 추진하는 경우가 많고, 석탄발전소는 화학·금속·데이터 처리 등 에너지 집약적 사업의 기반 역할을 한다. 유연성을 보상하고 가장 비용이 낮은 발전을 우선하는 시장 개혁이 없다면 이런 유인책은 석탄을 전력 시스템의 중심에 계속 남게 한다.

신규 석탄발전소는 실제로 더 많이 가동되나, 아니면 가동 방식만 달라지나?

설비용량과 발전량은 같은 개념이 아니다. 최근 몇 년간 청정에너지 설비 증설은 중국의 전력 수요 증가분 대부분을, 일부 기간에는 전부를 충당했다. 석탄은 전체 수요와 수력·원자력·풍력·태양광 발전량을 합친 규모 사이의 부족분을 메우는 역할을 해왔다. 그 격차가 좁아지면 신규 석탄발전소가 건설되더라도 석탄 발전량은 정체되거나 감소할 수 있다. 연구자들은 신규 석탄 설비와 석탄 소비 증가 사이에 뚜렷한 상관관계가 없다고 본다. 오히려 더 많은 발전소가 더 적은 가동 시간을 두고 경쟁하면서 전체 발전소의 이용 시간이 줄어드는 경향이 있다.

정책상 석탄은 유연한 보조 전원 역할을 하도록 돼 있다. 하지만 실제로는 많은 발전소가 여전히 기저부하 발전소처럼 운전된다. 최소 안정 출력 기준과 느린 출력 증감 속도 같은 기술적 제약은 발전소가 출력을 얼마나 낮출 수 있는지, 얼마나 빨리 대응할 수 있는지를 제한한다. 계약상 의무와 용량 보상 제도도 유연성보다 발전량을 우선하도록 유도한다. 발전소의 출력 조절 능력을 높이는 개조, 에너지 저장 확대, 시장 기반 급전의 발전이 석탄에 의도된 비상 지원 역할을 맡기는 핵심이다.

전력 부족 사태 이후의 경험은 전력망 운영과 성 간 송전, 에너지 저장에 투자하고 수요 반응을 개선하면 위기 상황에서도 전력 공급을 유지할 수 있음을 보여준다. 이런 개선은 안정적인 전력 공급을 위해 석탄발전소를 더 지어야 할 필요성을 줄인다. 청정에너지가 신규 수요를 충당하고 전력 시스템을 유연하게 운영하면 안정성을 높이는 동시에 석탄 발전량을 낮출 수 있다.

간쑤성에서 네이멍구까지, 지역별 사례

간쑤성은 재생에너지와 석탄이 함께 움직이는 현상을 생생하게 보여준다. 설비용량 6기가와트인 창러 단지는 성에서 가장 큰 석탄발전소다. 지방 당국은 풍력과 태양광 비중이 높은 전력망을 안정시키는 시설이라고 설명한다. 겨울철 밤이 길거나 바람이 잔잔한 동안에는 배터리와 양수발전이 아직 대규모로 공급하지 못하는 전력 부족분을 이 발전소의 터빈이 메운다. 2024년 말 발표된 발전소 확장 계획은 간쑤성의 풍력·태양광 단지가 계속 확대돼 동부로 전력을 보내는 가운데 추진됐다.

중국의 석탄 중심지에서는 위선위헝이라는 초대형 발전소가 통합 모델로 거론된다. 이 사업은 소규모 비효율 발전 설비 수백 메가와트를 더 크고 효율이 높은 초임계압 발전 설비로 대체하고 있다. 현장에는 수십 메가와트 규모의 풍력과 수백 메가와트 규모의 태양광 설비도 함께 구축되며, 연간 약 10만 톤의 탄소를 포집하도록 설계된 시설도 포함된다. 노후 설비를 전력 시스템에서 퇴출하면서 단위당 배출량을 낮추고 더 안정적으로 전력을 공급하는 것이 이 사업의 구상이다.

네이멍구에서는 또 다른 형태의 실험이 진행되고 있다. 국영 전력회사가 운영하는 대규모 석탄화학 단지에 그린수소 생산 라인과 약 150메가와트 규모의 전용 풍력·태양광 발전소가 추가됐다. 암모니아와 메탄올 같은 다운스트림 제품 생산에 쓰이는 수소와 합성가스의 탄소 집약도를 낮추는 것이 목표다. 발전 자체를 탈탄소화하는 것은 아니지만, 시간이 흐르면서 중공업의 석탄 투입량 일부를 재생에너지로 대체하는 경로를 보여준다.

그린수소는 철강·화학 산업과 장기간 에너지 저장에 유망하지만, 일상적인 발전에 쓰이는 양은 아직 제한적이다. 수전해에는 풍부하고 저렴한 전력과 운송·저장을 위한 상당한 기반시설이 필요하다. 분석가들은 중국에서 그린수소가 화석연료로 생산하는 그레이수소보다 여전히 비싸다고 추산한다. 석탄발전소에서 암모니아를 혼소하면 배출량을 줄일 수 있지만, 혼합 비율이 10%에 불과해도 석탄만 사용하는 것보다 발전 비용이 크게 높아질 수 있다. 향후 5년 동안은 풍력·태양광·에너지 저장·송전·수요 관리 확대가 대규모 석탄 대체를 위한 더 저렴한 경로다. 산업과 비상용 저장 분야에서는 수소 시범사업을 계속 발전시킬 수 있다.

석탄에서 벗어나는 전환을 앞당기려면?

분석가와 전력망 전문가, 여러 지방의 계획 당국은 일관된 개선 방안을 제시한다. 청정에너지를 이용할 수 있을 때마다 발전하도록 하고, 석탄발전은 유연한 역할에 맞추며, 투자자에게 명확한 전환 일정을 제시하는 것이 목표다. 차기 5개년 계획과 갱신된 기후 목표를 통해 이런 방향을 확고히 할 수 있다.

• 유연성 제공을 명시적으로 목적으로 설계하고 계약한 경우가 아니라면 기존 방식의 석탄발전소 신규 승인을 중단한다.
• 노후·비효율 발전소의 폐쇄를 앞당기고 전체 발전소의 평균 이용 시간을 줄이는 목표를 설정한다.
• 최소 석탄 구매량을 의무화하는 장기 전력구매 계약을 개혁하고, 최저비용 발전을 우선하는 시장 기반 급전으로 전환한다.
• 현물시장과 보조서비스 시장을 확대해 유연성, 빠른 출력 조절, 전압 지원에 보상한다.
• 내륙 지역의 풍력·태양광 전력을 해안 수요 중심지로 보낼 송전망을 확충하고 성 간 전력 거래를 늘린다.
• 단시간 변동성에 대응할 수 있도록 배터리·양수발전·수요 반응을 확대해 석탄발전에 의존하지 않도록 한다.
• 지속적인 발전량이 아니라 유연한 대기 능력에 보상하는 용량 보상 제도를 도입한다.
• 석탄 채굴 기업이 신규 사업에 투자하도록 유도하는 요인을 줄이는 세제·금융 개혁을 포함해 지방의 유인책을 국가 목표에 맞춘다.

국제적인 석탄 전환 노력에서 나오는 정치적 신호도 중요하다. 캐나다 환경기후변화부 장관이자 탈석탄동맹 공동의장인 줄리 다브루진은 기후 관련 회의에서 전환의 방향을 이렇게 설명했다.

세계가 경제 성장과 깨끗한 환경을 위해 저탄소 에너지와 청정기술로 나아가는 가운데, 석탄에서 청정에너지로의 전환은 불가피합니다.

세계적 흐름과 중국이 중요한 이유

여러 지역에서 석탄발전이 쇠퇴하고 있지만, 아시아 최대 경제국 두 곳에서는 설비용량이 계속 늘고 있다. 2025년 상반기 전 세계에서 신규 가동된 석탄발전소 대부분은 중국과 인도에 집중됐다. 유럽과 중남미에는 신규 발전소 건설 계획이 거의 없거나 전혀 없으며, 기존 발전소 폐쇄에 주력하고 있다. 미국에서는 선거에 따라 정책 선택이 달라지는 가운데서도 경제성을 이유로 석탄발전소 폐쇄가 계속되고 있다. 중국의 선택은 전력 시스템의 규모가 크고 제조업과 공급망에 미치는 영향이 상당하기 때문에 세계적인 흐름에서 특히 중요하다.

중국은 세계 청정에너지 경제의 중심축이기도 하다. 전 세계 태양광 패널 대부분을 생산하고 배터리와 전기차 시장을 주도하며, 전력망 저장과 초고압 송전을 확대하고 있다. 중국의 수출은 전 세계의 기술 비용을 낮추고 글로벌 사우스 국가들이 재생에너지를 빠르게 도입하는 데 도움을 준다. 중국에서 청정에너지 발전이 늘어난 덕분에 화석연료로 충당했을 전력 수요를 대신하며 국가 배출량 증가세를 늦추는 효과도 이미 나타났다.

청정에너지 산업의 급성장과 대규모 석탄발전 설비의 공존이 이 이야기의 핵심이다. 시장과 전력망 개혁이 설비 증설 속도를 따라가면 청정에너지 발전 시간이 늘고 출력제한은 줄어들며, 일부 신규 설비가 가동을 시작하더라도 석탄 발전량은 감소할 것이다. 계약과 급전 규정이 계속 석탄에 유리하게 작용하면 재생에너지 발전량은 억제되고 배출량은 필요한 수준보다 높게 유지될 것이다. 중국의 규모를 고려하면 이 결과는 전 세계 석탄 수요와 탈탄소화 속도에 영향을 미친다.

핵심 내용

• 간쑤성에서 풍력·태양광이 확대되는 가운데 창러 발전소의 설비용량이 6기가와트에 도달해 중국의 양갈래 에너지 전략을 보여준다.
• 2024년 약 94.5기가와트 규모의 신규 석탄발전 설비 공사가 시작됐고 3.3기가와트 규모 사업이 재개돼 10년 만에 최고치를 기록했다.
• 2024년 신규 석탄발전 승인 규모는 66.7기가와트에 달했다. 제안 규모는 2022년과 2023년 정점보다 줄었지만 여전히 높은 수준이었다.
• 중국은 2024년 풍력과 태양광 설비를 약 356기가와트 늘렸으며, 2025년 중반 석탄 발전량 비중은 약 51%로 낮아졌다.
• 석탄 구매 계약과 할당량, 전력망 병목으로 청정에너지 설비가 사상 최대 규모로 늘었는데도 재생에너지 출력제한이 증가했다.
• 분석가들은 청정에너지 발전이 늘어 발전소 이용 시간이 줄 수 있으므로 신규 석탄 설비가 자동으로 배출량 증가로 이어지는 것은 아니라고 본다.
• 석탄 채굴 기업이 신규 사업의 상당 부분에 자금을 대면서 석탄발전을 계속 건설하려는 지역 경제의 유인을 강화하고 있다.
• 전환을 앞당길 정책으로는 대부분의 신규 승인 중단, 계약 개혁, 현물시장 확대, 유연성 보상 등이 꼽힌다.
• 2025년 초 신규 석탄발전소 가동은 중국과 인도가 주도했고, 유럽과 중남미는 석탄 단계적 폐지 계획을 추진했다.
• 중국의 청정기술 제조는 전 세계 비용을 낮추고 있으며, 석탄이 재생에너지에 얼마나 빠르게 자리를 내줄지는 국내 시장 개혁에 달려 있다.