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[에너지데일리] 최초 작성일 : 2020-02-21 08:15:10  |  수정일 : 2020-02-21 08:17:05.507 기사원문보기
[칼럼] 전력산업과 경제적 접근 - ⑤

에너지산업에서 신재생에너지는 더 이상 변방이 아니라 주류로 바뀌어 가고 있다. 2018년 세계 재생에너지 신규용량은 181GW로 신규 발전설비의 60% 이상을 차지하였다. 우리도 신재생에너지 설비가 매년 3, 4GW 규모로 늘어나고 있으며, 이러한 흐름은 앞으로도 지속될 것 같다. 찬반도 논란도 많지만 재생에너지 산업과 역할은 꾸준히 커질 것으로 보인다.

우리의 신재생에너지 개발은 1970년대 두 번에 걸친 오일쇼크 이후 시작되었다. 태양광, 풍력을 중심으로 소규모 실증사업과 주택용 보급이 중심이었다. 1980년 들어 10여개의 소수력발전소가 건설되었으나 2001년 발전차액지원제도가 도입된 이후에도 보급은 미미하였다. 발전차액제도가 재정비된 2007년 이후 본격적으로 보급이 시작되었다. 2012년 RPS 제도 도입과 2017년 에너지전환정책으로 보급목표가 설정되면서 개발붐이 일고 있다.

1970~1980년대에도 신재생에너지에 대한 연구개발은 있었지만 기술력도 경제성도 턱없이 부족하였다. 더구나 매년 두자리 숫자로 증가하는 전력수요을 감당해야하는 여건에서 현실적인 대안이 되기 어려웠다. 1990년대 후반 교토의정서가 채택되면서 선진국을 중심으로 온실가스 감축을 위해 신재생에너지 개발이 본격화되었다. 우리도 '대체에너지발전 구입요금연구'를 통해 신재생에너지에 대한 구입방식과 가격산정이 시작되었다.

사실 이전까지는 신재생에너지 공급비용을 산정하기 어려워 외국의 발전차액이나 기술지표를 사용하기도 하였다. 2006년 '신재생에너지 발전차액지원제도 개선연구'를 시작으로 신재생에너지원별 공급비용 산정과 체계적인 제도정비가 이루어졌다. 2009년 시작된 '신재생에너지 의무할당제 운영방안연구'에서는 새로운 보급방식인 RPS 제도를 설계하고 신재생인증서(REC) 개념을 도입하였다. 이를 위해 'REC 거래 및 관리시스템'을 개발함과 동시에 법제화 과정을 거쳐 2012년부터 시행하기에 이르렀다. RPS에서 설정한 목표는 2022년까지 10%로, 당시 수력발전 1%를 제외하면 사실상 전무한 상태로 매우 도전적인 목표였다.

신재생에너지 보급에 있어 가장 핵심적인 수단은 '구입의무'와 '우대요금'이다.

즉, 재생에너지로부터 생산된 전기를 사줄 것인가, 그리고 기존 발전가격보다 더 높은 비용을 보전해 줄 것인가이다. 전자는 기술적 조건이고 후자는 경제적 조건이다. 재생에너지 보급초기 미국 등 에서는 태양광, 풍력과 같이 변덕스러운 전기가 전력망에 진입하는 것을 금지하였다. 그러나 재생에너지 확대라는 흐름과 더불어 전력망 진입이 허용되었고, 유럽을 중심으로 기존 발전보다 높은 재생에너지 발전비용을 보전해주는 발전차액지원방식(FIT)이 도입되었다.

구입의무는 최근 변동성 문제로 인해 새로운 기술적 대응책을 모색하는 단계이다. 기술적 해법을 찾더라도 추가비용이 필요하다면 결국은 경제성으로 귀결될 것이다. 우대요금은 재생에너지 공급비용이 기존 발전비용보다 높을 때 필요하다. 최근 일부 선진국에서는 양자 간의 비용이 역전되고 있다. 그러나 우리는 아직도 신재생에너지 공급비용이 발전비용보다 높아 추가비용이 발생하고 있으며, 이로 인해 사회적 논란도 이어지고 있다.

신재생에너지의 지속가능성은 경제성에 달렸다 해도 지나치지 않다. 기술이 확산되고 보급이 늘어나면 규모의 경제, 표준화, 효율향상에 의해 공급비용은 낮아진다. 신재생에너지의 비용과 편익을 가름하는 기준으로 균등화 발전단가(LCOE)와 균등화 회피비용(LACE)이 널리 사용된다. 전자는 에너지원별 공급원가 즉 발전비용이다. 후자는 해당 에너지 공급으로 인해 발생할 것으로 예상되는 편익이다.

예를 들어 태양광 발전으로 인해 기존방식의 발전소를 대체하게 된다면 그에 상응하는 발전소나 송전선의 건설이나 연료가 필요치 않을 것이며, 온실가스, 미세먼지도 줄어들 것이다. 반면에 추가로 필요한 설비나 시스템도 있을 것이다. 즉, 신재생에너지로 인해 기존발전을 대체하면서 얻게 되는 편익이다. 에너지원별 발전단가나 회피비용을 산정하기 위해서는 많은 데이터 개발과 노-하우가 필요하다. 요즘 일어나는 논쟁도 들여다보면 객관성과 투명성을 뒷받침된 지표의 부재에 기인한다.

특히 일부 에너지원의 경제성에 대해 논란이 많다. 경제성 분석은 비용, 기술, 재무, 운영에 걸쳐 많은 데이터를 필요로 한다. 전력가격은 예측모델이 필요하며, 비용이나 기술지표도 결국은 개발자의 능력과 판단에 의존한다. 더구나 새로운 에너지원이나 기술에 대한 비용평가는 국내사례가 없으므로 체계적인 산정기준 개발과 공신력 있는 참조지표의 활용이 필요하다. 그동안 전술한 연구 등을 통해 원전, 석탄, 가스복합 등 기존전원은 물론 태양광 육상풍력도 산정기준과 데이터를 개발하였다. 국내 처음으로 도입되는 해상풍력, 조력, 바이오, 지열, 연료전지, IGCC 등 보급대상 신재생에너지의 경제성 평가도 같은 과정을 거쳤다, 당시 만들어진 개발지표와 경제성 평가기준이나 방법은 아직도 많이 활용되고 있다.

신재생에너지 보급규모는 궁극적으로 비용의 문제이다. 기후에 따라 들쭉날쭉한 재생에너지발전은 전력공급의 안정성에 영향을 준다. 이를 보완하기 위한 대응설비의 확보, 설비운용에 따른 문제를 야기한다. 따라서 재생에너지로부터의 변동성을 가능한 줄이는 기술적 대응책이 필요하다. 쉬운 방법은 저장장치를 설치하는 것이나, 비용이 높다. 수요자가 보유한 분산전원이나 수요자원을 활용하는 fast-DR도 대두되고 있다. 다양한 해법을 찾고 있으므로 앞으로 머지않아 극복될 것으로 본다.

신재생에너지는 이제 전력시스템, 에너지산업, 환경문제의 핵심이 되고 있다. 특히 환경문제의 영역은 갈수록 커지고 있다. 온실가스 감축이나 미세먼지도 중요하지만, 국토이용의 효율성, 산림보존, 소음, 동식물 영향 등도 고려되어야 한다. 신재생에너지 개발이 또 다른 환경파괴를 유발해서는 안 될 것이다. 환경파괴는 회피비용의 관점에서도 사회적 비용을 발생시킨다. 신재생에너지 확대를 위해서는 객관적이고 투명한 기준을 통해 해법을 찾고 사회적 공감대를 넓혀나가야 할 것이다.


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