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분석초점
[초점] 지속가능전력정책연합 'Positioning Paper' - ①전기계 현안, 공동 발전·해결 방향 모색한다
전력산업 환경 빠르게 변화… 재생에너지 급격한 증가 전망
세계 전력수요 2040년 3만4250TWh, 발전부문 탈탄소화 관심
송병훈 기자  |  hornet@energydaily.co.kr
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승인 2018.02.09  08:46:56
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[에너지데일리 송병훈 기자] 지난 2016년 10월 전기전력계 대표 19개 단체 및 기관들이 구성한 '지속가능전력정책연합'(간사기관 대한전기협회). 전기전력계 최고정책협의기구를 표방하는 지속가능전력정책연합이 최근 '전력산업의 도전과 대응'이라는 명칭의 포지셔닝 페이퍼(Positioning Paper)를 내놓았다.
전력정책연합은 당시 출범에서 "전기계가 당면한 현안을 해결할 수 있는 정책 방향을 모색하고, 국민들과의 사회적 공감대를 형성함으로써 전력산업을 새로운 성장동력으로 재도약시키고자 하는 것이 지속가능한 전력정책의 핵심"이라는 방침을 밝힌 바 있다. 이번 포지셔닝 페이퍼 역시 국내 전기전력계가 당면한 여건과 앞으로 나아갈 방향에 대한 참고 및 권고 자료라고 설명했다. 따라서 세부적인 내용은 개별 회원단체들의 입장과 차이가 있을 수 있다고도 부연했다.
포지셔닝 페이퍼는 서론에 이어 본론(전력산업을 둘러싼 여건 변화-전력산업을 둘러싼 국내 여건 변화-전력부문 전망-글로벌 전력기업 동향-국내 전력산업이 직면한 도전-지속가능전력정책연합의 대응 방향), 그리고 결론(지속가능 에너지 미래를 위한 전력산업의 역할)으로 구성돼 있다.
본지는 이번 페이퍼의 주요 내용을 요약 정리, 2회에 걸쳐 게재한다.

   
 
서론

신기후체제, 기술과 산업의 변화, 새 정부의 에너지 전환 정책 등 전력산업을 둘러싼 환경과 여건이 빠르게 변화하고 복잡해지고 있다.

이에 따라 전력산업과 관련한 국내·외 환경 및 여건 변화와 세계 전력산업의 동향을 분석하고 당면 과제를 도출해 지속가능한 전력산업의 미래 방향을 설정하며, 전력산업의 기여방안 및 역할 등 명확화 하고자 한다.

이번 연구는 녹색에너지전략연구소라는 민간 연구소의 시각으로 정책, 기술, 시장, 산업을 분석하고 지속가능전력정책연합의 미래 전략 및 입장 수립에 도움을 주는 권고안을 제시하는 형식이기 때문에 세부적인 내용은 개별 회원단체들의 입장과 차이가 있을 수 있다.

본론

전력산업을 둘러싼 여건 변화

◎ 에너지 수요 전망 = 개도국 경제성장과 인구 증가에 따른 에너지수요는 지속적으로 증가할 것으로 전망된다. 중국과 인도를 중심으로 개도국이 성장을 주도하며 세계 경제는 향후 20년간 연평균 약 3.4% 성장할 것으로 예상된다. 세계 에너지 소비는 향후 20년간 연간 1.3% 증가할 것으로 예측되며, 경제 규모가 두 배로 커질 때 30% 증가할 전망이다. 중국과 인도가 세계 에너지 소비 증가분의 50%를 차지할 것으로 예상된다.

특히 재생에너지는 급격한 증가, 원전과 대수력은 지속적으로 증가할 것으로 보인다. 유럽연합에서는 노후 원전의 점진적인 폐쇄로 원전 발전량이 30% 이상 감소하고 일본은 일부 원전이 재가동되나 후쿠시마 이전 수준에 미치지 못할 것으로 보인다. 그러나 중국은 세계 원전 증가의 3/4을 차지할 정도로 빠른 확대가 예상된다.

◎ 파리협정 발효와 기후변화 대응 = 파리협정 발효는 화석연료 중심의 공급 위주 에너지 시대에서 에너지 효율과 재생에너지 중심의 저탄소 에너지 시대로 이행이 본격화함을 의미한다. 이산화탄소 배출에 따른 비용이 증가하고 비화석연료를 확대하는 방향으로 정책과 규제가 강화될 것으로 보인다.

국제에너지기구(IEA)는 기후변화 대응을 고려하는 현재 수준의 정책(new policies scenario)으로는 지구 기온 상승을 2℃ 이내로 억제할 수 없다고 보고, 에너지부문의 탈탄소화를 통해 2℃ 목표를 달성하기 위한 대표적인 핵심 경로(one core scenario)를 제시했다.

미국 트럼프 행정부의 파리협정 탈퇴 추진으로 기후변화 대응에서 미국 리더십의 공백이 발생하여 당분간 협약 이행이 느슨해질 것으로 예상되나 세계적 흐름은 지속될 것으로 전망된다.

   
 
◎ 기술의 변화 =
세계적으로 청정에너지(clean energy) 기술의 개발 촉진 및 활용이 장려되고 있다. 국내에서도 국내에서 6대 분야 14개 세부기술 영역을 대상으로 AHP 분석결과 신·재생에너지, 효율향상, 수요관리, 원자력, 화력·송배전, CCUS 순으로 우선순위가 나타났다.

또한 4차 산업혁명은 2016년 다보스 포럼 이후, 미래사회 변화에 대한 핵심 키워드로 부상하였고 유연하고 지능적인 에너지시스템 전환을 촉진하는 추동력이 되고 있다,

재생에너지 전력 거래 및 시장의 변화 = 기업소비자들이 비용이 크게 차이나지 않는 환경에서 기업사회책임의 일환으로 재생에너지 전력을 선택하는 시장 변화가 확산되고 있다.

특히 재생에너지 확대에 따라 전력도소매 시장에 새로운 변화가 발생하고 있다. 분산형 재생에너지 사업자들은 중개사업자를 통해 도매시장에 참여할 수 있는데, 재생에너지 전력 외에도 수요자원, 전기저장장치 등도 분산자원에 포함할 수 있다. 또한 재생에너지 전력을 도매시장을 생략하고 최종소비자에게 직접 판매하는 방식으로 전력 소비시장에 직접적인 영향을 미칠 수 있다.

전력산업을 둘러싼 국내 여건 변화

◎ 사회적 여건 변화 = 후쿠시마 사고와 경주 지진을 거치면서 원자력 안전에 대한 국민들의 우려와 관심이 커졌고, 특히 부산·경남 지역에서 신고리 5,6호기 건설을 둘러싸고 고리지역 원전 다수호기 안전성에 대한 우려와 논란이 확산되고 있다. 또한 미세먼지 오염의 심화와 인식 변화로 미세먼지 오염 대책에 대한 사회적 요구가 커지는 가운데 석탄화력이 밀집된 지역 지자체와 환경단체를 중심으로 석탄화력 증설 반대 및 노후 석탄화력 폐쇄 활동이 강력해지고 있다.

또한 재생에너지 입지 확보를 둘러싼 지역 내 갈등, 중앙정부와 지자체 간 갈등(지방 분권 강화에 따른 지역에너지계획 현실화의 부정적 영향), 대규모 사업자(한전 및 발전공기업 포함)와 중소규모 사업자 간의 갈등이 심화될 가능성이 있다. 고리와 울진 지역 원전 증설 및 충남지역 화력 증설과 연계해 초고압(765kV) 송전선로 구축을 둘러싼 갈등이 지속되고 있으며, 향후 재생에너지 확대에 따른 송배전 인프라 구축과 관련한 새로운 갈등이 유발될 수 있다. 에너지 전환 정책 이행 비용과 관련 소비자들이 요금 인상에 반발하는 현상도 발생할 수 있다.

◎ 문재인 정부 에너지 정책 변화 = 현 정부는 19대 대선에서 사회적 요구를 고려, 대부분의 대선주자들이 안전과 환경을 고려한 에너지 정책 전환을 약속한 바 있다. 이에 따라 2030년 재생에너지 발전량 20% 확대를 적극 추진하고 있다.

◎ 동북아 및 남북 에너지 협력 증진 가능성 = 북방경제협력위원회 신설을 통해 동북아 에너지 협력 활성화를 기대하고 있다. 북방경제협력위원회는 한러 에너지 협력, 한러중일 전력망 연계(동북아 수퍼그리드) 등 동아시아 에너지 협력을 적극적으로 모색하고 있다. 한반도 긴장 완화시 남북 에너지 협력이 중요한 의제로 다시 부상할 것이며, 한·중·일 공동 현안에 대한 고위급 교류 협력도 강화될 것으로 보인다.

전력부문 전망

◎ 세계 전력수급 전망 = IEA는 ‘새 정책 시나리오’(NPS : New Policies Scenario)에서 전 세계 전력수요는 2014년 2만557TWh에서 연평균 2% 증가, 2040년 3만4250TWh로 증가할 것으로 전망하고 있다. 전 세계 전력수요 증가는 80% 이상은 비OECD 국가가 차지하며 특히 냉방, 가전기기 보급 및 이용확대에 기인하는 것으로 풀이됐다.

이와 함게 블룸버그뉴에너지파이낸스(BNEF)는 매년 ‘새로운 에너지 전망(New Energy Outlook)’을 통해 재생에너지 위주로 전력생산 부문이 재편되는 추세를 전망하고 있다고 분석했다. 재생에너지가 빠르게 증가하는 주된 이유는 경제성이 좋아지기 때문이다. 특히 유틸리티 규모의 사업에 대한 경쟁 입찰에서 장기 전력구매계약 가격이 빠르게 하락하고 있는 것으로 나타났다.

   
 
◎ 기후변화 대응을 위한 발전부문 탈탄소화 전략 =
에너지부문 탈탄소화에서 발전부문은 에너지부문 중 온실가스 배출량 비중이 가장 크고, 온실가스 감축 잠재력도 가장 큰 부문이다. 발전부문은 에너지 효율 향상보다 재생에너지, CCS, 원자력 등 저탄소 기술(에너지원)의 확대를 통한 온실가스 감축 잠재력이 크다. 산업과 수송, 건물 부문은 재생에너지보다는 효율 향상과 연료 전환에 의한 온실가스 감축 효과가 클 것으로 평가된다.

현재 세계 발전량의 68%를 화석연료(발전)가 차지하고 있다. 따라서 기후변화 완화를 위한 2℃ 목표를 달성하려면 2050년까지 세계 전력생산은 거의 완전한 탈탄소화 수준에 이르고, 2050년 세계 전력생산에서 재생에너지 비중이 67%까지 증가해야 한다.

재생에너지 발전량은 대부분 수력, 태양광, 풍력이 차지하며 이 세 가지 기술의 비중이 비슷할 것으로 예상된다. 또한 재생에너지 외에도 원자력과 CCS(석탄과 가스발전)도 발전량의 30% 정도를 역할을 해야 할 것으로 보여진다.

재생에너지의 변동성 대응을 위한 전력망 유연화 노력도 지속돼야 한다. 2050년 변동성 전원의 비중은 60% 이상으로 늘어날 예정이기 때문에 기술 개발과 더불어 전력망 운영 절차 개선과 새로운 전력관련 비즈니스 모델과 새로운 전력시장 규칙도 필요하다. 이를 위해서는 유연성 있는 전력공급 설비용량의 증가, 특히 석탄발전소의 유연성 강화 및 전기자동차를 포함한 전력저장기기 사용 및 수요반응 체제 강화, 송전망 인프라 강화가 동반돼야 한다.

또한 IEA의 ‘새 정책 시나리오’(NPS)와 ‘지속가능 발전 시나리오’(SDS)에 따라 2040년 변동하는 재생에너지(Variable Renewables) 발전량 비중은 유럽연합을 제외하면 상당한 격차가 있는데, 이것은 국가별 저탄소 전환 정책의 추진 정도에 따라 전력수급 구조가 크게 달라질 수 있음을 말해주는 것이다.

각국의 전력정책이 저탄소 전환에 가장 크게 기여할 것으로 평가되나 몇 가지 한계점과 도전도 인식할 필요가 있다. 2016년 세계 재생에너지 발전의 보조금 규모는 1400억달러에 이르고 있어 재생에너지 발전원의 정부 지원 비중은 매우 높은 수준이며, 특히 태양광의 경우 대부분 정부 지원 시스템에 의존하고 있는 상태다.

그렇지만, 재생에너지 기술의 시장 경쟁력이 강화됨에 따라 정부의 보조금은 감소하는 추세이며, 점차 경매나 경쟁 입찰 같은 비용효과적인 제도롤 도입하는 국가들이 증가하고 있다. 2040년 대부분의 국가들이 변동성 재생에너지 발전량 비중 15%를 초과할 것으로 전망되는데, 총 발전량 중 변동성 재생에너지 비중이 15%를 초과할 시 전력시스템의 안정적 운영을 위한 유연성 조치가 수반될 필요가 있다.

◎ 전력산업 패러다임 변화 = 1990년까지는 정부가 규제를 통해 전력산업을 주도했던 시대로 전력수요 증가를 충당하기 위한 대규모 전력설비 확충이 이루어졌다. 전력산업 구조 역시 단방향의 수직통합적 구조가 주류를 이뤘고, 시장구조도 독점(국가독점 또는 지역독점)이었다.

이후 1990~2010년은 경쟁의 시대로 전력산업 독점으로 인한 비효율성을 개선할 목적으로 발전과 판매 부문에 경쟁을 도입하는 전력시장 자유화가 확대됐고, 2010년 이후는 혁신의 시대로 ICT 기술 발달 및 분산자원 확대에 따라 산업구조가 변화하고 있으며, 전통적 참여자 외 새로운 참여자들이 전력시장에 등장하고 있다.

ICT 융합 기술의 영향으로 새로운 전력산업 생태계가 형성되고 있으며,  전력산업은 배전단-소비자 중심의 분산형에너지원과 친환경 중앙집중형 발전원이 혼합된 하이브리드 시스템으로 진화할 것으로 예상된다. 뿐만 아니라 전력분야에서 새로운 사업 모델이 다양하게 창출될 것으로 전망된다.

◎ 전력 기술 별 최근 동향 = 2010~2015년 동안 재생에너지 발전량은 30% 이상 증가했고, 2015~2020년 사이에는 30% 이상 증가할 것으로 예상된다. 그럼에도 2DS 목표를 달성하기 위해서는 2020~2025년에 재생에너지 발전량이 40% 이상 더 빠르게 증가해야 한다. 2016년 재생에너지 설비용량이 160GW 이상 늘었고, 발전량은 6% 증가하며 전세계 발전량의 증가분의 68%를 차지했다. 태양광과 육상풍력 위주로 재생에너지 발전용량이 증가하고 있지만, 해상풍력과 수력은 다소 주춤하고 있고 바이오에너지와 해양에너지는 정체가 지속되고 있다.

원자력발전의 경우 지난 10년간 연평균 약 8.5GW가 건설됐으며, 2DS 목표를 달성하기 위해서는 2025년까지 연간 20GW 이상 신규 건설이 요구되고 있다. 원전은 2016년 10GW의 설비가 추가되면서 1990년 이래로 최고 증가율을 기록했으나, 1년 만에 3GW 신규 건설에 그쳤다. 원자력계는 가동 중이거나 계획 중인 설비에 대해 청정에너지 인센티브 제도에서 원자력을 포함하고, 다른 청정에너지와 마찬가지로 개발을 장려하는 분명하고 일관된 지원을 요구하고 있다.

2014년 전세계 가스발전은 2.2% 증가했고, 2015년에는 OECD 국가에서 7.1% 성장률을 보였다. 가스발전은 변동하는 재생에너지의 통합을 지원하고, 단기적으로 석탄발전소에 대해 저탄소 대안으로 작용한다. 그러나 장기간 운영 정지를 막기 위해서는 발전소의 효율 및 유연성을 추가적으로 향상시켜야 한다. 가스발전 설비투자는 2015년에 40% 감소한 310억달러였고, 46GW의 설비 증설에 그쳤다.

2DS 궤도에 올라서려면 2025년까지 석탄발전으로 인한 배출은 3%씩 감소해야 한다. 석탄발전은 2015년 84GW가 신규로 추가됐다. 2014년 전세계 석탄발전량은 전년대비 0.7% 증가했고, 2014년에는 석탄발전 비중이 40% 이상을 차지하면서 세계 발전량을 주도했다. 2015~2016년에는 석탄발전량이 감소한 것으로 추정되지만, 지역마다 약간씩 편차가 있다.


다음호에 계속
 

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