WWF (World Wide Fund for Nature 세계자연기금 ) WWF 는스위스에국제본부를둔세계최대규모의자연보전기관으로, 전세계 1 개국에 5 만명의회원들이글로벌네트워크를통해함께활동하고있습니다. 멸종위기종보전을주목적으로 1961 년설립된 WWF 는현재기후 에너

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1 7 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 Korea Energy Vision 25

2 WWF (World Wide Fund for Nature 세계자연기금 ) WWF 는스위스에국제본부를둔세계최대규모의자연보전기관으로, 전세계 1 개국에 5 만명의회원들이글로벌네트워크를통해함께활동하고있습니다. 멸종위기종보전을주목적으로 1961 년설립된 WWF 는현재기후 에너지, 담수, 산림, 식량, 야생동물, 해양에이르기까지전지구의자연을아우르는종합적인보전활동을펼치고있습니다. 인류와자연이조화를이루며사는미래를만드는것을궁극적인목표로하고있는 WWF 는 214 년공식적으로한국법인을설립하였으며, 16+ 판다와어스아워 (Earth Hour 지구촌전등끄기 ) 등대중이자연보전에관심을갖고함께참여할수있는다양한캠페인을비롯하여, 해양보전과기후 에너지이슈에집중한프로그램을운영하고있습니다. 발행정보 이보고서는 WWF 의기후 에너지프로그램의일환으로, 한국의 25 년에너지비전과로드맵제안을위해국내외관련분야의연구진들과 WWF 가함께발간하였습니다. 제목 : 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략발행인 : 윤세웅발행처 : WWF-Korea 발행일 : 217 년 8 월 연구책임자 : 홍종호서울대학교환경대학원교수공동연구원 : 김영산한양대학교경제금융대학학장, 양이원영환경운동연합처장, 오형나경희대학교 국제학부교수, 이상훈녹색에너지전략연구소소장대학원생연구원 : 김지태, 김나현, 손원익, 신희영서울대학교환경대학원박사과정, 김진태, 이웅기 서울대학교환경대학원석사과정 WWF 참여진 : Rafael Senga, Climate & Energy Practice Expert; Alasdair Forman, Former Vice-President; HyeJin An, Climate & Energy Programme Officer 자문위원 : 공성도대표 ( 기업부문 ), 김익수환경일보편집대표이사, 김창섭가천대학교에너지 IT 학과교수, 손성환전외교부기후변화대사, 안병옥전기후변화행동연구소소장, 윤순진서울대학교환경대학원교수 도움을주신분들 : Jorgen Randers, 김정현, 김준현, 김지연, 김진영, 민혜경, 박은경, 이정미, 정서영, 한유정, 홍혜미 디자인작업 : 베스트셀러바나나표지사진 : JIPEN / Shutterstock.com 보고서전체를복제하거나일부복제및배포하는경우출처를표기하고위에열거된기구에저작권이있음을고지해야합니다. Text 217 WWF-Korea 목차제 1장국내에너지정책현황 26 제1절국내에너지수급현황 28 제2절국내에너지수급정책 39 제2장국내재생에너지현황과잠재성 56 제1절국내재생에너지보급및정책현황 58 제2절국내재생에너지원별잠재량분석 64 제3절재생에너지국내 외전망 78 제3장해외 25 에너지 기후전략 86 제1절 EU Energy Roadmap 25 (EU Commission for Energy, 212) 88 제2절 EU Energy Roadmap 25 반영한회원국의에너지전환방향 98 제3절독일 Energy Roadmap 제4절중국 Energy Roadmap 제5절국제에너지기구 (IEA) 의에너지제안 114 제 4 장 25 에너지전략문헌조사 116 제5장대한민국 25 에너지시나리오구축 126 제1절대한민국에너지전환의기본방향 129 제2절시나리오개요및배경 13 제3절분석모형 : 장기에너지대안계획 133 제4절시나리오별주요가정및구성 수요측면 공급측면 142 제6장장기에너지시나리오분석및전망 146 제1절시나리오별모형분석결과 148 제2절시나리오별비교분석 179 제7장수요및공급관리 186 제7-1장수요측면 : 전기요금제도개혁 189 제1절전기요금제도의현황 189 제2절전기요금제도개선방향 199 제3절전력수요의가격탄력성 221 제7-2장공급측면 : 재생에너지확대 225 제1절재생에너지확산장애요인 225 제2절세부정책 227 제8장정책제안 23 제8-1장부문별정책제안 234 제1절산업 234 제2절수송 236 제3절건물 242 제8-2장사회적수용성제고 248 참고문헌 25

3 표목차 1 장 < 표 1-1> 에너지수입의존도와총 1차에너지공급량추이 (21~215년) 28 < 표 1-2> 최종에너지부문별에너지원별소비현황 3 < 표 1-3> 최종에너지부문별에너지원별소비현황 ( 비중 ) 31 < 표 1-4> 산업원료제외한최종에너지와전력비중 32 < 표 1-5> 수송부문의에너지원별소비현황 32 < 표 1-6> 수송부문의각운수별에너지유소비현황 32 < 표 1-7> 국가별주요에너지지표 ( 에너지순수입순상위 33개국, 214년 ) 37 < 표 1-8> 한국, 일본, 독일 3국의에너지순수입량추이 38 < 표 1-9> 건설, 계획중인석탄발전 2기 (216년현재 ) 4 < 표 1-1> 폐쇄계획확정된노후석탄발전소 41 < 표 1-11> 건설, 계획중인원전 11기 42 < 표 1-12> 원전설계수명만료일 43 < 표 1-13> 7차전력수급기본계획상전력수요증가율전망과실적치 45 < 표 1-14> 5~7 차전력수급기본계획상 GDP 증가율 (KDI) 과 한국은행전망치, 실적치 46 < 표 1-15> 산업별총생산변화추이 47 < 표 1-16> 산업별국내총생산 ( 경상부가가치기준 ) 비중변화추이 48 < 표 1-17> 전력수급기본계획상하계와동계최대전력수요 ( 좌 :7차, 우 :6차) 53 < 표 1-18> 하계와동계최대전력수요실적 (213~216) 54 2 장 < 표 2-1> 1차에너지기준신 재생에너지원별보급목표 6 < 표 2-2> 4차계획에서신 재생에너지원별발전량보급목표 62 < 표 2-3> 4차계획에서신 재생에너지원별설비용량보급목표 62 < 표 2-4> 재생에너지잠재량에대한정의 64 < 표 2-5> 재생에너지시장잠재량에대한정의 65 < 표 2-6> 신 재생에너지자원센터에서산정한재생에너지잠재량 66 < 표 2-7> 국내재생에너지잠재량과재생에너지발전량목표에따른 설비소요량 67 < 표 2-8> 태양에너지기술적잠재량 69 < 표 2-9> 행정구역별기술적풍력자원잠재량 7 < 표 2-1> 바이오에너지기술적잠재량 71 < 표 2-11> 행정구역별조류에너지잠재량 73 < 표 2-12> 국내재생에너지발전보급잠재량 ( 단위 : TWh) 74 < 표 2-13> 25년과 25년독일의전력수요 75 < 표 2-14> 독일의재생에너지보급잠재량 75 < 표 2-15> 한국의재생에너지잠재량 76 3 장 < 표 3-1> EU 25에포함된 7가지 Scenario의 4가지전환경로조합방식 88 < 표 3-2> BAU Scenario의주요전제 89 < 표 3-3> BAU Scenario와시뮬레이션결과 9 < 표 3-4> 모든탈탄소화시나리오에포함된수단 91 < 표 3-5> High Energy Efficiency Scenario에추가된정책수단 92 < 표 3-6> 다양한공급기술시나리오에추가된가정 92 < 표 3-7> RES Scenario에서고려된정책수단과모델에의반영 93 < 표 3-8> Delayed CCS Scenario의가정 93 < 표 3-9> 탈탄소화시나리오와시뮬레이션결과 95 < 표 3-1> Reference scenario 대비 1차에너지사용량 96 < 표 3-11> 1차에너지소비에서의연료비중 96 < 표 3-12> EU 회원국간이질성 : 탈탄소화로의전환을추진하게된 이유와동인으로서의중요도 99 < 표 3-13> 각국의잠재적재생에너지원 1 < 표 3-14> 각국의에너지관련 R&D 투자총액과분야별비중 (21-11) 1 < 표 3-15> 각국이적시한현재실행중인저탄소또는탈탄소화정책 (CPI) 11 < 표 3-16> EU 수준의에너지전환목표에동의한회원국의에너지정책 12 < 표 3-17> 장단기독일의에너지로드맵 (Germany Energiewende, and REmap results) 15 < 표 3-18> IEA 와 IRENA 가개발한탈탄소화시나리오에따른 에너지부문 CO2 Budget 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 3

4 4 장 < 표 4-1> 보고서별주요내용요약 122 < 표 4-2> 시나리오별주요내용 장 < 표 5-1> 시나리오수요전망분석결과 131 < 표 5-2> LEAP 모형데이터유형 135 < 표 5-3> 부분별소비활동수준추정의핵심가정 135 < 표 5-4> 부문별및에너지원별최종에너지소비전망 137 < 표 5-5> 발전소별설계수명 142 < 표 5-6> 원자력발전소별설비용량및수명만료연도 143 < 표 5-7> 중앙집중형발전소점진적운영중단 25년재생에너지비중 (MTS) 144 < 표 5-8> 중앙집중형발전소점진적운영중단 25년재생에너지비중 (ATS) 장 < 표 7-1> 시나리오별목표달성을위한주요과제 188 < 표 7-1-1> OECD 각국전력소비량비교 (21) 189 < 표 7-1-2> 가구당전기소비량 189 < 표 7-1-3> 용도별전기판매현황 (215) 19 < 표 7-1-4> 전기요금체계개괄 191 < 표 7-1-5> 각국의요금제도비교 191 < 표 7-1-6> OECD 각국전기요금비교 ( 출처 : 전수연 213) 198 < 표 7-1-7> 전력수요가격탄력성추정치들 222 < 표 7-2-1> 변동하는재생에너지통합을위한유연성조치들 장 < 표 8-1> 부문별주요정책방향 233 < 표 8-2> 단열재종류, 성능과용도 장 < 표 6-1> 모형분석의대상및범위 148 < 표 6-2> 부문별및에너지원별최종에너지소비량 ( 비에너지및신에너지제외, 214 년 ) 149 < 표 6-3> 부문별및에너지원별최종에너지소비량전망 ( 비에너지및신에너지제외, 25년 ) 15 < 표 6-4> 시나리오별연료원변화추이 178 < 표 6-5> 시나리오별평가 183 < 표 6-6> 시나리오별전략달성에따른누적비용 (214년 ~25년 ) 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 5

5 그림목차 1 장 [ 그림 1-1] 215년에너지수급밸런스 29 [ 그림 1-2] GDP와에너지소비지표추이 34 [ 그림 1-3] 1차에너지공급추이 34 [ 그림 1-4] 최종에너지소비추이 35 [ 그림 1-5] 1차에너지공급 - 수입에너지 35 [ 그림 1-6] 1차에너지공급 - 국내에너지 35 [ 그림 1-7] 한국, 일본, 독일 3국의에너지순수입량추이 38 [ 그림 1-8] 에너지관련정부의중장기계획 39 [ 그림 1-9] 에너지기본계획과전력수급기본계획상의전력수요전망비교 44 [ 그림 1-1] 산업별부가가치비중과제조업세부업종별부가가치비중 (%) 49 [ 그림 1-11] 에너지용과산업용전기소비추이 (198~21) 5 [ 그림 1-12] 1차에너지와산업용전기가격비교 (211) 51 [ 그림 1-13] 제조업용설비별전기소비량변화 (21~213, 단위 :TWh) 51 [ 그림 1-14] 과거전력수요추이와 7차전력수급기본계획안의전력기준수요전망 52 [ 그림 1-15] GDP 탄성치실적과전망 52 2 장 [ 그림 2-1] 국내신 재생에너지발전량증가 58 [ 그림 2-2] 국내신 재생에너지원별발전량비중 59 [ 그림 2-3] 일차에너지원별비중변화 (211년도및 4차계획비교 ) 61 [ 그림 2-4] 4차신 재생에너지기본계획의 235년발전부문원별비중전망 63 [ 그림 2-5] 시간의함수로서의잠재량 65 [ 그림 2-6] 23년신 재생전력량 2% 목표설정시원별발전량비중 78 [ 그림 2-7] 23년신 재생전력량 2% 목표설정시원별설비비중 79 [ 그림 2-8] 주요국재생에너지발전량비중변화 (IEA, 216) 8 [ 그림 2-9] 독일의재생에너지용량확대 8 [ 그림 2-1] 2DS에서세계발전믹스전망 81 [ 그림 2-11] 발전원별발전원가비교및가격전망 ( 원 /kwh) 82 [ 그림 2-12] 215 년과 24 년세계발전설비용량과기술별설비용량증가전망 ( 연간용량증가 ; 216-4(GW)) 83 [ 그림 2-13] IEA 발전원가보고서의국내신규발전설비의발전원가 ( 탄소비용포함 ) 84 [ 그림 2-14] IEA 발전원가보고서에서국가별발전원가비교 ( 탄소비용포함 ) 84 3 장 [ 그림 3-1] 총에너지소비 97 [ 그림 3-2] Reference 시나리오나탈탄소화시나리오에서의전력비중 (EU 전체 ) 97 [ 그림 3-3] 국가기후및에너지로드맵에서의이슈와선택 98 [ 그림 3-4] 북유럽 6개국의재생에너지비중 (21년) 99 [ 그림 3-5] 독일의재생에너지, 에너지효율성, 기후목표 13 [ 그림 3-6] 부문별온실가스배출량 ( 와 25 목표 ) 14 [ 그림 3-7] 재생에너지로의전환과관련된주요정책과역사적사건들 16 [ 그림 3-8] 독일의에너지소비관리및재생에너지공급시나리오 16 [ 그림 3-9] 재생에너지비중의확대와 1차에너지공급의수입의존도하락 16 [ 그림 3-1] 중국의석탄발전소의분포 ( 위 ) 와소비의지역별분포 ( 아래 ) 17 [ 그림 3-11] 217 년 4 월 28 일 17: 시현재중국의대기오염상황 ( 위 ) 과 214년 4월 ~215년의 8월간 PM2.5 평균 18 [ 그림 3-12] 215년 8월중국의대기오염의출처 19 [ 그림 3-13] 중국 Energy Research Institute 와 NDRC 가발표한중국 Energy Roadmap 25에제시된발전부문연료비중 11 [ 그림 3-14] 중국의 SO2와 NOx 배출량 111 [ 그림 3-15] 글로벌 CO2 배출량추이 112 [ 그림 3-16] New Policy Scenario( 현재발표된감축정책을반영한배출전망 ) 대비 66% 2 C Scenario 목표달성을위한감축기술별온실가스감축 115 [ 그림 3-17] 글로벌에너지공급량과 IRENA 가제시한 5 장 REmap 에서의재생에너지비중 115 [ 그림 5-1] 에너지전략의원칙과방향 129 [ 그림 5-2] 시나리오요약 132 [ 그림 5-3] LEAP 모형의구조 133 [ 그림 5-4] 본연구에서사용한 LEAP 모형의구조 134 [ 그림 5-5] MTS 및 BAU 시나리오의최종에너지수요전망 138 [ 그림 5-6] 부문별최종에너지수요 139 [ 그림 5-7] ATS 및 BAU 시나리오의최종에너지수요전망 14 [ 그림 5-8] 부문별최종에너지수요 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 7

6 6 장 [ 그림 6-1] BAU 최종에너지소비 151 [ 그림 6-2] BAU 최종에너지소비 ( 에너지원별대분류 ) 152 [ 그림 6-3] BAU Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별중분류 ) 152 [ 그림 6-4] BAU Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별소분류 ) 153 [ 그림 6-5] BAU 산업부문최종에너지소비 154 [ 그림 6-6] BAU 수송부문최종에너지소비 154 [ 그림 6-7] BAU 건물부문최종에너지소비 155 [ 그림 6-8] BAU 발전량및발전믹스 156 [ 그림 6-9] BAU 온실가스배출량 157 [ 그림 6-1] Moderate Transition Scenario 최종에너지소비 157 [ 그림 6-11] Moderate Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별대분류 ) 158 [ 그림 6-12] Moderate Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별중분류 ) 159 [ 그림 6-13] Moderate Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별소분류 ) 16 [ 그림 6-14] Moderate Transition Scenario 산업부문최종에너지소비 161 [ 그림 6-15] Moderate Transition Scenario 수송부문최종에너지소비 161 [ 그림 6-16] Moderate Transition Scenario 건물부문최종에너지소비 162 [ 그림 6-17] Moderate Transition Scenario 발전량및발전믹스 163 [ 그림 6-18] Moderate Transition Scenario 온실가스배출량 163 [ 그림 6 19] Advanced Transition Scenario 최종에너지소비 164 [ 그림 6-2] Advanced Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별대분류 ) 165 [ 그림 6-21] Advanced Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별중분류 ) 166 [ 그림 6-22] Advanced Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별소분류 ) 167 [ 그림 6-23] Advanced Transition Scenario 산업부문최종에너지소비 168 [ 그림 6-24] Advanced Transition Scenario 수송부문최종에너지소비 168 [ 그림 6-25] Advanced Transition Scenario 건물부문최종에너지소비 169 [ 그림 6-26] Advanced Transition Scenario 발전량 17 [ 그림 6-27] Advanced Transition Scenario 온실가스배출량 171 [ 그림 6-28] Visionary Transition Scenario 최종에너지소비 171 [ 그림 6-29] Visionary Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별대분류 ) 172 [ 그림 6-3] Visionary Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별중분류 ) 173 [ 그림 6-31] Visionary Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별소분류 ) 174 [ 그림 6-32] Visionary Transition Scenario 산업부문최종에너지소비 175 [ 그림 6-33] Visionary Transition Scenario 수송부문최종에너지소비 175 [ 그림 6-34] Visionary Transition Scenario 건물부문최종에너지소비 176 [ 그림 6-35] Visionary Transition Scenario 발전량 177 [ 그림 6-36] Visionary Transition Scenario 온실가스배출량 177 [ 그림 6-37] 시나리오별재생에너지비중추이 18 [ 그림 6-38] 216년도재생에너지부문일자리 182 [ 그림 6-39] 시나리오별기준연도대비 (214년) 온실가스감축량 183 [ 그림 6-4] 시나리오별전략달성에따른누적비용 (3% 사회적할인율 ) 185 [ 그림 6-41] 시나리오별전략달성에따른누적비용 (5.5% 사회적할인율 ) 장 [ 그림 7-1-1] 누진제개편이전요금제와당정 TF에제시된최종 3가지개편안 192 [ 그림 7-1-2] 우리나라의전기요금결정구조 193 [ 그림 7-1-3] 총괄원가결정방식 193 [ 그림 7-1-4] 전기요금용도별원가구성 194 [ 그림 7-1-5] 한전의원가회수율, 전기요금인상률, 유가, 한전의 금융부채증감추세 195 [ 그림 7-1-6] 214년용도별원가회수율 196 [ 그림 7-1-7] 2년이후용도별전기요금인상률 197 [ 그림 7-1-8] EU 국가들의전기요금구성 ( 출처 : ACER/CEER, 216) 198 [ 그림 7-1-9] 소비패턴에따른발전비용과전기요금 2 [ 그림 7-1-1] 캘리포니아덕커브 (California Duck Curve) 22 [ 그림 ] 피클로 (Piclo) 개념도 27 [ 그림 ] 재생에너지전기와일반전기의유통경로 28 [ 그림 ] EU 소매시장자유화기간과요금다양성간의관계 (ACER/CEER, 216) 211 [ 그림 7-2-1] 재생에너지프로젝트의주요도전요소 225 [ 그림 7-2-2] 국가별재생에너지에대한지불의사액비교 장 [ 그림 8-1] 엔진기술과연비개선가능성및비용 237 [ 그림 8-2] 제3차환경친화적자동차개발및보급기본계획추진방향 238 [ 그림 8-3] 제2차친환경차기본계획친환경차보급및인프라구축목표평가 239 [ 그림 8-4] C-ITS 서비스목록 24 8 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 9

7 서문 지속가능한미래를향해더적극적인행동이필요한때입니다. 한국은기후 에너지문제를해결하는선도국가가될수있습니다. 오늘날대한민국은더욱과감한에너지비전과이를달성하기위한명확한로드맵이절실한시기를맞이하고있습니다. 에너지전환을위한변화를만들어야하는이유는국내외적으로점점더명백해지고있습니다. 첫째, 어느국가에나에너지안보는국가의생존이달린매우중요한이슈입니다. 현재대한민국은약 95% 의에너지자원을수입하고있습니다. 클린에너지미래 (A Clean Energy Future) 를구축함으로써에너지자립도와안보를강화할수있습니다. 둘째, 매년더욱악화되고있는초미세먼지등공해로인한오염과지진으로인한원자력발전소안전성에대한사회적불안감이커지고있습니다. 깨끗하고안전한에너지로의전환으로얻을수있는건강과생활환경차원의이점은대단히큽니다. 셋째, 에너지전환을통해한국이직면하고있는다양한문제를동시에해결할수있다는점입니다. 에너지전환은더많은혁신과투자를유도하는동시에지속가능한방식으로경제를현대화하고, 일자리창출을높이는신성장동력이될것입니다. 마지막으로, 에너지전환은지구상에생명체가생존하기위해전세계가극복해야하는, 가장큰인류공동의문제인기후변화완화에필수불가결한대책이기때문입니다. 기후변화의영향은오늘날폭염, 가뭄등을넘어전세계적으로이미매일매일의삶에엄습해있습니다. 온실가스를상당량감축하지않는다면 21 년경 4-6 C 온도상승에이르는지구온난화로우리는모두처참한결말을맞닥뜨리게될것입니다. 윤세웅 WWF-Korea 대표 WWF-Korea WWF 마누엘풀가르 - 비달 WWF 글로벌기후 에너지프로그램리더 오늘날전례없는기후변화, 환경오염, 생물다양성의감소, 물부족등으로지구는돌이킬수없는임계점에가까워지고있습니다. 최근에독일에서개최된 G2 정상회담에서는모두의지속가능성과회복성을확보하기위한약속을이행하는데주요산업국가들과신흥경제국들의역할을강조했습니다. 이는가속화되는기후변화, 위태로운생물다양성감소, 지구자연자원의남용을타개할수있는구체적인행동방침을통해서만가능합니다. 파리협정은정치적인상황에따라서돌이키거나약화할수없는, 인류공동의목표이자모두가나아갈방향입니다. 한국과같은선진국들이앞장서결단력을갖고행동하는일은대단히중요합니다. 국가차원에서뿐아니라기업, 도시정부, 학계, 시민사회등비국가행위자들과협력하여국가경제와생활환경, 다가올번영을증진할수있는세계적인사회경제적인변화를선도할수있습니다. 이에 WWF는시나리오분석과정책제안을통해 25 에너지비전과로드맵을제안하고나아가미래에대한, 사회적논의에기여하고자국내다양한분야의관련전문가들과협력하여 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 보고서를발간했습니다. 이보고서는한국의지속가능한미래에대한기본적인방향과전반적인정책추진방향및도전과제에대한분석을제공하는것을목표로구성되었습니다. 이보고서는위에서언급된경제 사회 환경적이점과기술의진보를통해제고되는최근의가능성을고려했을때, 대한민국이저탄소국가로도약하기위해신속한에너지전환이가능하다는것을보여줍니다. 여기서제시된시나리오만이유일한로드맵은아닐수있습니다. 그러나우리가가야할방향은이미분명하며, 그래야만하는이유또한절실합니다. WWF는이보고서를통해에너지전환에대한논의가더욱활발하게진행되기를기대하고한국에최적화된해결방안을지속적으로찾는길에보탬이되고자합니다. 우리가만들어나가야하는변화는결코쉽지않을것입니다. 하지만우리모두손을잡고노력한다면해낼수있습니다. 함께라면가능합니다. 우리가만들어나가야하는변화는결코쉽지않을것입니다. 하지만우리모두손을잡고노력한다면해낼수있습니다. 함께라면가능합니다. 우리는민간부문과정부, 학계, 시민사회모두가이를공유하고기후변화를완화할수있는 클린에너지미래 로나아가기위한실질적인조치를한층적극적으로취하며, 더욱결단력있게행동하기를촉구합니다. 한국의온실가스배출량은상위그룹에속하지만, 여타국가들처럼, 현재의국가결정기여 (NDC) 온실가스감축목표는지구평균온도상승폭을 1.5 C 이내로제한하고자노력한다는파리협정의세계목표를달성하기에불충분한실정입니다. 파리협정을이행하는것은각국의이익에부합할것입니다. 기후변화완화의또다른말인 클린에너지미래 (A Clean Energy Future) 를향한에너지전환의효과적인이행조치로, 새로운산업과일자리창출, 대기질개선및안전성제고에기여할수있습니다. 이는모두에게지속가능한미래를구축하는길입니다. 대한민국은국가의경계를넘어선, 인류존속의문제인기후변화를완화할혁신적이고새로운해결방안을펼치며, 에너지전환을선도할좋은조건을갖추고있습니다. 한국을위해, 세계를위해, 우리모두의생존을위해대한민국의더욱강력한리더십이필요합니다. 이러한변화를만드는일은공동의책임입니다. 우리는민간부문과정부, 학계, 시민사회모두가이를공유하고기후변화를완화할수있는 클린에너지미래 로나아가기위한실질적인조치를한층적극적으로취하며, 더욱결단력있게행동하기를촉구합니다. 한국과같은주요국가들이기후로부터안전한미래를향한전세계의도시, 기업, 개인에노력에더욱더강렬한리더십을발휘한다면, 이시나리오에더는화석연료가설자리가없을것입니다. 기후 에너지문제를해결하는데있어우리는함께할때더욱강해집니다. 이제는얼마남지않은희망을행동으로발현할때입니다. 1 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 11 서문

8 요약 제 1 장. 국내에너지정책현황 우리나라에너지정책은국가주도하에산업과경제정책에보조를맞추어추진되어왔음. 우리나라는대부분의에너지공급을해외에의존하고있는데, 215 년기준에너지수급밸런스를보면, 원유, 천연가스, 석탄, 우라늄등 1차에너지공급량의 94.8% 를수입함. naturepl.com / Suzi Eszterhas / WWF 1981년부터 GDP와 1차에너지공급, 최종에너지소비추이를살펴보면, 2년대들어경제성장률과에너지소비증가율간 디커플링 ( 탈동조화 ) 현상이나타남. GDP 증가에따른기술발전, 에너지효율화정책등으로인해에너지소비증가율이둔화되는추세를보이고있음. 에너지수급관련상황을파악하기위해주요국가들과비교해본결과, 214 년을기준으로우리나라는전세계에서다섯번째로에너지수입량이많은국가로꼽히며, 총 백만 toe를수입함. 우리나라에너지정책은매 5년마다국가에너지기본계획을수립하여전반적방향과에너지원별구성등의큰그림을제시하고, 2년마다작성되는전력수급기본계획에서구체적방침을마련함. 제5 차전력수급기본계획 부터가장최근발표된 제7 차전력수급기본계획 에이르기까지전력수요가과다하게전망되는경향이있음. - 특히 GDP 증가율전망치가실적치와비교해볼때과다예측되는경향이나타남. 제 2 장. 국내재생에너지현황과잠재성 최근들어우리나라신 재생에너지보급비중은빠르게커지는추세임. 이는에너지수요와전력수요상승세가둔화된반면, 신재생에너지보급량이상대적으로빠른추세로증가하기때문. 그럼에도불구하고국제에너지기구 ( 이하 IEA) 기준을따를경우우리나라재생에너지발전량비중은 215 년 1.4% 에불과하여 OECD 회원국중최하위수준임. 정부는 214 년 제4차신 재생에너지기본계획 을수립하여 235년까지 1차에너지의 11.% 를신 재생에너지로공급한다는목표를설정함. 국내기술적잠재량, 한국환경정책평가연구원 (KEI) 에서제시한보급잠재량, 독일의재생에너지잠재량산정사례등을고려하여우리나라재생에너지잠재량을추정한결과, 25 년 564TWh 의전력생산이가능하며, 이를석유환산톤으로나타내면연간 48,53 천toe에달함. 최근신 재생에너지자원센터가에너지경제연구원과공동으로연구, 발표예정인우리나라태양광발전잠재량은 56TWh에달하는것으로잠정추계됨. 12 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 13 요약

9 제 3 장. 해외 25 에너지 기후전략 EU Energy Roadmap 25 29년유럽이사회 (EC) 는 199년기준으로 25년까지유럽의온실가스배출량을 8~95% 감축한다는계획을공표. 이후 211 년 Energy Roadmap 25을발간하여유럽회원국의경쟁력과에너지공급의안정성을제고하는동시에, EU의온실가스감축목표를달성할수있는에너지전략을제시. - 핵심전략으로는저탄소신기술개발, 재생에너지확대, 에너지효율성강화, 그리드인프라투자확대등이있음. EU Energy Roadmap은 25년까지지속가능하며, 경쟁력있고, 안전한에너지시스템으로전환하기위해 에너지효율, 재생에너지, 원자력에너지, 탄소포집및저장기술 (CCS) 등에관한주요경로를설정. - BAU 시나리오 : 21 년이후정책변화가없다고가정한 기준 (Reference) 시나리오 와 21 년이후추진된정책이일부반영된 현정책 (Current Policy) 시나리오 가있음. - 고효율에너지 (High Energy Efficiency) 시나리오 : 높은수준의에너지절감을전제로한시나리오로, 에너지수요가 25년까지기준시나리오대비 41% 감소하는것으로전망. - 다양화된공급기술 (Diversifies Supply Technologies) 시나리오 : 원자력과 CCS에대한대중의수용성을가정하고, 탄소가격을부여함으로써탈탄소화를추진. - 재생에너지확대 (High Renewable Energy) 시나리오 : 재생에너지확대를위한적극적이고강화된지원수단을전제하여최종에너지소비에서재생에너지비중이크게높아지도록함. - CCS 상용화지연 (Delayed CCS) 시나리오 : 앞서언급한 다양화된공급기술시나리오 와동일하게가정하되, CCS 운영이지연될것으로봄. - 저원자력 (Low Nuclear) 시나리오 : 원자력발전소를더이상건설하지않는다는것을가정. 각시나리오별로 1차에너지소비량을비교분석하면, 25년까지 현정책시나리오 하에서는 8.4%, 고효율에너지시나리오 는 38.5% 다양화된공급기술시나리오 는 31%, CCS 상용화지연시나리오 는 29.8%, 저원자력시나리오 는 35.5% 등으로감소하는것으로나타남. 독일 Energy Roadmap 25 독일은 199년대비 22년까지 4%, 25년까지온실가스를최소 8% 감축한다는계획을제시하였고, 이와같은목표달성을위해재생에너지의역할을강조. - 최종에너지소비중수송부문에서의온실가스감축과건물부문에서의그린리모델링을통한에너지효율성제고가중요하다고강조. 독일은 199년대비 22년까지 1차에너지소비를 1%, 25년까지 25% 감축한다는목표를설정하여관련정책을추진중에있음. 21 년독일정부에서공표한 Energy Concept에따르면 1차에너지중재생에너지가차지하는비중을 218 년 18%, 25년에는 6% 까지높인다는계획을제시. 독일은재생에너지확대정책이에너지수입의존도를낮춤으로써자국경제에긍정적인영향을미칠것으로기대. 중국 Energy Roadmap 25 중국은풍부한에너지자원보유국임에도불구하고, 인구가많은이유로인당기준을적용하면자원빈약국에속하며, 양질의에너지자원이부족하며개발에있어어려움이존재함. 중국의에너지정책수립에있어중요한당면과제로심각한대기오염수준을들수있는데, 이에중국정부는미래에너지전략수립에있어보다지속가능한에너지공급에초점을둘방침 년공표된중국의에너지계획에의하면, 석탄발전을대폭축소하고, 25년까지 1차에너지소비량의 62% 를재생에너지로대체할예정. 제 4 장. 25 에너지전략문헌조사 216 년스탠포드대학 Mark Jacobson 교수가발표한연구는 25년전세계에너지수요가 1% 재생에너지로공급가능하다는담대한전망을제시하고있음. BAU 시나리오는미국에너지정보청 (EIA) 의에너지수요전망과 IEA 데이터를토대로가정하였고, 1% Clean and Renewable Wind, Water, and Sunlight( 이하 WWS) 시나리오에서는 25년까지최종에너지수요가 1% 전력화된다는것을전제함. WWS 시나리오에서는한국에대해 25년까지최종에너지수요가 BAU 대비 42% 감소하는것을전제함. 세계자연기금 (WWF) 의 The Energy Report에서는재생에너지로의전환이기술적으로실현가능하다는것을시나리오를통해분석하고, 이를달성하기위한정책을제시함. 동시나리오의경우건물, 운송, 산업등세개부문에대해에너지원별로수요와공급을분석. 그린피스의 Energy Revolution 212는 기준시나리오, Energy Revolution 시나리오, 그리고 Advanced Energy Revolution 시나리오를설정하여한국에있어청정에너지로의전환과에너지효율화확대에관한방안을제시. 기준시나리오 : 우리나라 제1차에너지기본계획 을반영. Energy Revolution 시나리오 : 25년까지전세계온실가스배출량을 1Gt 감축하여지구온난화를방지하고점진적탈핵을목표로함. Advanced Energy Revolution 시나리오 : 보다강화된온실가스감축을목표로하며, 온실가스감축을위한기술발전을통해탈탄소화가가속화된다고가정. 14 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 15 요약

10 최근 IEA에서발간한 World Energy Outlook 216 은 24년까지의글로벌에너지전망을제시하며, 기후변화대응정책과재생에너지확대에주안점을두어국제에너지시장및관련이슈를분석. 현정책 (Current Policies) 시나리오, 신정책 (New Policies) 시나리오, 탈탄소 (45) 시나리오등세가지시나리오를설정. - 현정책시나리오는 216 년중반까지시행된정책수준이유지된다고가정 - 신정책시나리오의경우파리협정관련국가별기여방안등을포괄적으로반영하며, 탈탄소시나리오는보다적극적인온실가스감축을위한목표에부합하는경로를제시함. 상기시나리오별분석의주요결과는아래와같음. - 현정책시나리오 : 전세계 1차에너지소비가 214 년대비 43% 상승하고, 이산화탄소배출량은동년대비 36% 증가. - 신정책시나리오 : 총 1차에너지소비가 214 년대비 24년에 31% 증가하는것으로나타나며, 이산화탄소배출량은 3% 확대. - 탈탄소시나리오 : 1차에너지소비는 214 년대비 24년에 6% 증가하고, 이산화탄소배출량은 4% 감소전반적으로신기후변화체제하에서각국의에너지및기후변화부문정책기조를검토하고, 탈탄소화및에너지효율향상을위한적극적인변화촉구 제 5 장. 대한민국 25 에너지시나리오구축 현재우리나라에너지수입의존도는 95% 에달해에너지안보문제로부터자유롭지못하고, 원전안전우려, 화석연료연소시배출되는미세먼지문제등또한심각한사회적이슈로부상하고있음. 이에한국이지향해야할지속가능한에너지미래의 4대원칙으로 에너지안보, 깨끗하고안전한에너지, 신산업및일자리창출, 온실가스감축실현을제시 25년까지의에너지전략수립을위해기준시나리오 (BAU) 이외에 Moderate Transition Scenario(MTS), Advanced Transition Scenario(ATS), Visionary Transition Scenario(VTS) 등총세개의대안시나리오를제시함. - 25년까지우리나라에너지공급에있어재생에너지비중을 45%(MTS)~55% (ATS) 로확대하는경로와 1% 까지확대하는탈원전및탈탄소경로를설정함. 지속가능한대한민국에너지전략수립을위해장기에너지시나리오분석및전망모형인 LEAP(Long-range Energy Alternatives Planning) 을활용. 수요시나리오의경우 214 년대비 25년까지총에너지수요량을 MTS는 7%, ATS 와 VTS는 24% 감축하는것을목표로설정. 214 년도우리나라최종에너지소비량은 129Mtoe로서, 25년까지의연료원별최종에너지소비량은 MTS는 12Mtoe, ATS 및 VTS는 98Mtoe로전망. 25년까지의공급시나리오주요내용은다음과같음. 기준시나리오 : 에너지경제연구원의 216 장기에너지전망 을토대로반영하였으며, 24년까지석탄화력발전비중이감소하고, 원자력발전이상당부분이를대체한다고가정. Moderate Transition 시나리오 : 발전부문의경우각중앙집중형발전소의설계수명에따라 217 년을기준으로 25년이후에도운영가능한중앙집중형발전소를제외하고가동을중단하는것을전제. - 설계수명에따른중앙집중형발전소는점진적으로축소하되, 분산형으로분류되는집단에너지는현상태를유지한다고가정. Advanced Transition 시나리오 : 기본적인전제조건은 Moderate Transition 시나리오와동일하게유지하되, 복합화력설계수명을 1년연장하지않고 3년으로가정함으로써재생에너지공급대체가보다활발하게이루어진다고가정. - LPG와도시가스비중감소는태양광자동차와건물에서의태양열공급에따른재생에너지공급확대로충당됨. Visionary Transition 시나리오 : 25년까지원전및석탄화력등모든발전소의가동을중단하고, 에너지수요의 1% 를재생에너지로공급하는것을전제. - 현재가동중인원자력발전소, 석탄화력발전소, 열병합발전소등을가동중단하고, 건설계획은백지화하는것으로가정. 기준시나리오는에너지경제연구원의 216 장기에너지전망보고서 를바탕으로설정세가지대안시나리오의경우, IEA에서발간한 World Energy Outlook 및 Energy Technology Perspectives 등의최신자료를기반으로구성. - 수요측면에있어서는 IEA에서전망한 24년까지 OECD 유럽국가들의인당최종에너지소비감축비율과동일한수준으로우리나라의인당최종에너지소비량이중 장기적으로감축되는것을전제. - 공급측면에있어서는원자력및석탄화력등중앙집중형에너지공급체제를대체하기위해재생에너지를확대하는것을목표로시나리오를구성. 16 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 17 요약

11 제 6 장. 장기에너지시나리오분석및전망 앞에서제시한시나리오들을정량적으로분석하기위해장기에너지대안계획모형인 LEAP(Long-range Energy Alternatives Planning) 을활용하였으며, 수요측면은산업, 수송, 건물등세가지부문으로분류하고, 공급측면의경우 1차및 2차에너지원별공급량및에너지원별온실가스배출량을추정함. LEAP 모형분석관련대상및범위는아래표와같음. Moderate Transition 시나리오 - 최종에너지소비는 214 년 129.5Mtoe 에서 25년 12.4Mtoe 로 7% 감소하는것으로나타남. - 발전량의경우 214 년 48TWh에서 25년 626TWh로 23.3% 확대. - 온실가스배출량은 214 년 54.6MtCO²eq 에서 25년 264.7MtCO²eq 로 51.% 감축. 14 구분기준연도, 분석기간분석대상주요전제 내용 214 년, 215 년 ~25 년 25 년까지재생에너지확대를반영한수요및공급체계, 온실가스배출량 경제성장률전망 장기에너지전망 (KEEI, 217) 전망치기준, 24 년까지연평균 2.4% 증가인구전망 - 장래인구추계 : 215 년 ~265 년 ( 통계청, 216) 중위추계기준, 231 년이후감소 Electricity Natural Gas Oil Coal Bio Heat(FF) Heat(RE) Solar Vehicle 단위 : Mtoe 시나리오설정및분석 1 기준 BAU 시나리오 2 MTS(Moderate Transition Scenario) 3 ATS(Advanced Transition Scenario) 4 VTS(Visionary Transition Scenario) 기준시나리오 Advanced Transition 시나리오 - 최종에너지소비는 214 년 129.5Mtoe 에서 25 년 174.2Mtoe 로 35% 증가하는것으 로나타남. - 발전량은전력화현상으로인해 214 년 48TWh 에서 25 년 675TWh 로 29% 상승. - 온실가스배출량은 214 년 54.6MtCO²eq 에서 25 년 64.2MtCO²eq 로 18.4% 증가. - 최종에너지소비는 214 년 129.5Mtoe 에서 25년 94.4Mtoe 로 24% 감소. - 발전량의경우 214 년 48TWh에서 25년 512TWh 로 7% 상승. - 온실가스배출량은 214 년 54.6MtCO²eq 에서 25 년 169.1MtCO²eq 로 68.7% 감소. 단위 : Mtoe Electricity Oil Bio Heat(RE) Natural Gas Coal Heat(FF) Solar Vehicle Electricity Natural Gas Oil Coal Bio Heat(FF) Heat(RE) SolarVehicle 단위 : Mtoe 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략요약 19

12 Visionary Transition 시나리오 - 최종에너지소비는 214 년 129.5Mtoe 에서 25년 94.4Mtoe 로 24% 줄어드는것으로전망. - 발전량의경우 214 년 48TWh에서 25년 85TWh 로 45% 증가. - 온실가스배출량은 214 년 54.6MtCO²eq 에서 25 년 32.2MtCO²eq 로 94.% 감소. 주 1) 환경외부비용 : 톤당 25, 원 /tco 2 적용 ( 제 7 차전력수급계획참고 ) 2) 에너지수입비용은에너지통계연보 (215) 의에너지수입액과수입량을바탕으로수입단가를계산하여반영. 구분 사회적할인율 3% 적용시 사회적할인율 5.5% 적용시 구분 BAU MTS ATS VTS BAU MTS ATS VTS 투자비용 운영유지비용 연료수입비용 2,644 2,132 1,889 1,563 1,828 1,553 1,41 1,23 14 환경외부비용 단위 : Mtoe Electricity Natural Gas Oil Coal Bio Heat(FF) Heat(RE) Solar Vehicle 합계 3,152 3,44 2,84 3,141 2,179 2,157 2,23 2,253 단위 : 조원 제 7 장. 수요및공급관리 우리나라는적극적인수요관리중심의에너지정책, 에너지효율향상, 재생에너지를포함한친환경에너지공급, 혁신기술개발등의에너지패러다임정책전환이요구됨. 2 각시나리오별목표를달성하기위한핵심과제는다음과같음 구분 MTS ATS VTS 각시나리오별목표달성시기대되는사회적편익에대해에너지안보, 깨끗하고안전한에너지, 신산업및일자리창출, 온실가스감축을기준으로정성적으로검토함. 에너지안보강화 : 우리나라에너지수입의존도가 95% 로높은상황에서본보고서에서제시한대안에너지시나리오들은다양한에너지공급원을제공함으로써에너지안보에대한기여효과가있음. 수요측면 공통 시나리오별 자동차연비개선친환경차보급확대및인프라확충 전기요금현실화 ( 전력공급에따른사회적비용반영 ) 재생에너지전기요금제실시 건물에너지효율개선제로에너지빌딩확대수송부문연료전환촉진 건물에너지효율획기적개선제로에너지빌딩확대태양광자동차, 기술개발및보급확대산업부문전력화대폭확대 깨끗하고안전한에너지 : 최근심각한사회적이슈로지목되는미세먼지문제해결을위해국내적으로조치가능한석탄화력발전소축소등자체노력을극대화하고, 설계수명에따라노후원전가동을중단함으로써원전안전성우려해소. 새로운성장동력과일자리창출 : 신산업및신성장동력으로부상하는에너지효율성제고부문및재생에너지육성을통해새로운부가가치창출과고용확대기회마련. 온실가스감축기여 : 신기후체제하에서기후변화대응을위한국제사회의규범준수와이행목표달성에기여. 각시나리오이행을위한누적소요비용을제한적으로분석한결과, BAU 시나리오와비교할때대안에너지시나리오인 MTS, ATS, VTS에서의소요비용이유사하거나낮은수준인것으로나타남. 사회적할인율 3% 와 5.5% 를적용하여총누적비용을추산한결과가오른쪽표에제시되어있음. - 이는기존에너지수급경로전망과비교할때지속가능한미래를실현하기위한에너지전환비용이오히려낮을수있음을시사. 공급측면 공통 시나리오별 태양광및풍력보급사업추진 RPS 및 FIT 확대실시재생에너지 R&D 투자확대및인프라구축 태양광및풍력보급사업추진 제 7-1 장. 수요측면 : 전기요금제도개혁 슈퍼그리드망구축 우리나라산업용전력소비량은다른 OECD 국가들에비해매우높은수준이며, 이는우리 나라경제에서제조업이차지하는비중, 특히중화학공업의비중이높은것에기인. 반면, 우리나라주택용전력소비량은 OECD 회원국평균의절반수준임. 이는전기보다는가스나석유, 석탄과같은다른최종에너지를많이쓰는소비구조와 산업용과는달리그동안급격한누진제영향으로주택용전력소비가억제되어왔기때 문인것으로보임. 2 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략요약 21

13 결과적으로우리나라전체전력수요중주택용소비량이차지하는비중은 14% 에불과. 우리나라의요금체계는용도별요금체계인데, 크게전기사용목적에따라산업용, 일반용, 주택용, 교육용, 농사용, 가로등, 심야로구분하고, 일부용도는전압에따라저압고압으로분류하며, 계약전력규모나용도에따라다시갑, 을등으로구분. 이와같은구분방식은비용유발패턴이유사한소비자들을동일한그룹에포함시킴으로써공평하게비용분담을할수있다는장점을지닌동시에, 실제비용차이와는무관하게가격차별또는교차보조등의문제점이야기될여지가있음. - 미국, 일본, 영국, 프랑스등의선진국에서는대부분전압별요금제를사용하며, 우리나라와같이세분화되어있지않음. 용도별요금제중가장큰쟁점이되는것은주택용으로, 누진제를완화하기위해최종적으로선택된정책안은기본적으로현행 3KWh 이상에서계속급등하는한계요금구간을폐지하여더이상상승하지않도록함. 소규모사용자에대해서는원가이하의요금을계속유지. 전기요금결정구조는정부규제에의해결정되므로경직적이고, 정치적영향에취약함. 전기요금의산정원칙은총괄원가방식으로, 적정원가에적정투자보수를더하여가격을설정하는데, 이러한원칙이전기사업법에명문화되어있음에도불구하고엄격하게준수되지않고있음. 전기요금결정과정에서중추적역할을수행하는주체인산업부와기재부에서전기요금산정원칙이외의경제외적요인들을고려하는경향강함. 한국전력은회사전체의총괄원가와총수입이외에용도별원가를공개하지않고있어용도별요금의적정성을투명하게확인하는것이어려움. 우리나라전기요금은다른 OECD 국가들에비해낮은편인데, 관련원인은다음과같이요약할수있음. 높은원자력과석탄비중낮은송배전비용낮은환경비용과사회적비용전기요금제도의문제점으로소비자들에게선택의기회가주어지지않기때문에소비자들로부터의피드백이작동하지않는다는점을들수있음. 다양한상품을개발하여전기를판매할수있지만, 선택의기회가없다면판매자들또한소비자들의니즈를파악하기어렵고, 관련상품을개발할유인이없음. 전기요금이효율적으로결정되기위해서는소매판매부문의구조와제도가합리적이어야함. 전력시장과전기요금설계에있어전력수요에대한가격탄력성을고려할필요있음. 스마트그리드발달로인해전력수요의장 단기가격탄력성에대한중요성이확대되고 있음. - 선행연구결과를종합적으로검토한결과, 우리나라전력수요의단기탄력성은.2 ~.3 범위이고, 장기탄력성은.65 ~ 1.1 범위에있는것으로나타남. 제 7-2 장공급측면 : 재생에너지확대 재생에너지보급에있어과거에는경제성과기술부족, 제도미비가장애요인이었다면, 최 근에는주민및사회적수용성, 금융조달비효율성등이재생에너지확대에제약요인으로 작용하고있음. 이를개선하기위해서는이익공유형, 주민참여형사업을확대하는농가태양광, 주민 풍력등제도적개선방안을포함해현장중심의기술개발지원이강화되어야함. 재생에너지확대를위해다음의정책을제안함. 재생에너지의무할당제 (RPS) 의무공급량비율상향조정및소규모신 재생설비에대 한기준가격구매제 (FIT) 도입 재생에너지변동성을통합하기위한에너지시스템의유연성향상 전기요금에재생에너지부과금항목신설 농가가소규모태양광발전사업에참여하여농가소득증진및태양광추가확대도모 기업및소비자의재생에너지전력선택권확대 재생에너지원별국내여건을고려한정부의기술개발투자및인프라구축 제 8 장. 정책제안 본보고서에서제시하는적극적인에너지수요관리및친환경에너지보급확대에관한시 나리오구현을위해정책수단및핵심기술을부문별로제시함. 에너지정책전반에걸쳐에너지효율성제고, 재생에너지발전분야에대한 R&D 투자 가강화되어야함. 우리나라전력수급등전력계통현안을해결하고, 신성장동력을창출하기위한방안으 로중장기적으로는슈퍼그리드의적극적인추진이요구됨. 에너지분야정책수단및혁신기술은저탄소사회로가기위한국제적노력에기여할뿐 만아니라우리나라미래성장의동력이될것임. 분산형재생에너지발전비중이확대되는상황에서는현재와같이경직적이고부정확한요 금체계에대한개선이요구됨. 22 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략요약 23

14 구분건물수송산업공통 단기 중장기 - 기존건물개보수를통한에너지효율개선 - 제로에너지빌딩확대 제 8-1 장부문별정책제안 - 연료전환및연비개선 - 친환경자동차대중화 - 대중교통이용확대 - 고효율기기보급및 R&D 투자 - 배출권거래제확대실시 - 에너지절감형시스템확립 - 그리드망구축을위한대규모투자 -ESS 및 EMS 기술투자및인프라확충 - 국제협력을통한슈퍼그리드구축 - 대규모재생에너지기술 R&D 투자 - 에너지관련법령및제도개선 - 사회적수용성제고 제 8-2 장사회적수용성제고 에너지전환을촉진하는제도와정책들이추진되는과정에서정부, 기업, 시민사회등우 리나라사회구성원의합의와적극적인참여및실천은지속가능한에너지전략실현을위 한전제조건임. 원전안전성에대한우려와미세먼지피해문제가부상함에따라우리사회에서에너지전 환필요성에대한공감대가어느때보다커진상황에서, 점진적인탈원전과탈석탄추진및 재생에너지확대를위한정책실효성및국민수용성을높이기위한노력이요구됨. 재생에너지비전수립과제도마련, 이행과정에서사회적논의가이루어질수있는에 너지거버넌스형성 에너지전환의불확실성에대한이해관계자들의우려해소 에너지전환을둘러싼민관소통과상호협력체계구축 산업우리나라산업용전력소비량은 OECD 회원국에비해매우높은수준으로, 산업부문에서의에너지효율성제고와에너지저소비산업구조로의전환이필요함. 에너지효율을높이고, 저탄소활동에투자하고자하는경제적인센티브를제공하는정책이마련되어야함. 그동안온실가스배출권거래제를시행하며축적된경험을바탕으로안정적인운영에기여하고, 국제탄소시장과의연계를확대함으로써거래활성화를도모해야함. 산업부문배출저감을위해전기모터시스템등산업기기및시스템고효율화추구수송도시구조와생활방식개편을통해대중교통으로의교통수단전환을장려지속적인자동차연비개선노력친환경자동차보급확대및전기배터리, 연료전지등을재생에너지로충전항공및열차등교통수단의에너지효율및연료를개선하여저탄소고효율시스템으로전환건물상업용빌딩의에너지사용에대한효과적인관리, 가정및공공부문빌딩의에너지효율개선등다각적인노력이요구됨. 빌딩부문의혁신적인수단중하나로제로에너지건축물활성화필요 24 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 25 요약

15 제 1 장국내에너지정책현황 ~ Blue Planet Studio / Shutterstock.com 한국의에너지정책은국가가주도하는산업과경제정책의보조역할을해왔다. 특히, 전력정책의기본방향은경제성장을주도하는산업체에값싸고풍부한전력을안정적으로공급하는데에있다. 국가주도의경제성장계획과보조를맞추어에너지정책역시국가주도로추진되었다. 이장에서는한국의에너지정책현황을이해하기위해서한국의에너지밸런스지표를확인하고 OECD 국가들의주요에너지지표와비교하며주요에너지계획과이를둘러싼사회적쟁점들을살펴본다.

16 제 1 절국내에너지수급현황 1. 한국에너지수급 한국은대부분의에너지공급을해외에의존하고있다. 215년산업통상자원부와에너지경제연구원에서발간하는에너지통계연보에실린에너지수급밸런스를보면원유, 천연가스, 석탄, 우라늄등 94.8% 의에너지를수입한다. 연도 수입의존도 (%) 총공급량 ( 백만 toe) 연증가율 (%) 차에너지가운데국내에서직접조달하는에너지, 즉신재생에너지 1 비중은 5.2% 에불과하다. 신재생에너지로구분되는에너지중에서폐기물 2 비중이 215 년기준 63.5% 에달한다. 따라서국제분류상재생에너지를기준으로한에너지자급률은 5.2% 에미치지못한다. 엄밀한의미에서우리나라에너지수입의존도는산업통상자원부가발표하는국가공식통계보다 < 표 1-1> 에너지수입의존도와총 1 차에너지공급량추이 (21~215) 주 :1) 212 년부터제 6 차에너지열량환산기준적용구열량기준으로 212 년총공급량은 백만 toe 자료 : 에너지통계연보, 국가에너지통계종합정보시스템 ( 재구성 [ 그림 1-1] 215 년에너지수급밸런스자료 : 에너지통계연보 216 수입 에너지수입의존도 94.8% (1,27.1 억 $) 원유 중동 (82.3%) 사우디 (29.8%) UAE(9.7%) 쿠웨이트 (13.8%) 아시아 (1.4%) 아프리카 (2.6%) 33.4 백만 ton 카타르 오만 인니 호주 중국 인니 러시아 캐나다 국내 5.2% 1,26.2 백만 bbl 백만 ton 8.9 ton U 8.9 백만 ton 중국 호주 베트남 공급 (1 차에너지 ) 전환 손실소비 ( 최종에너지 ) 백만 toe (1.%) 석유 (38.1%) LNG(15.2%) 유연탄 (27.7%) 원자력 (12.1%) 무연탄 (2.%) 수력 신재생 (4.9%) 68.9 백만 toe (24.%) 정유 3.1 백만 b/d 도시가스 16.9 백만 ton 열에너지 1,559. 천 toe 전력 5,28.9 억 KWh 원자력 31.2% 유연탄 37.7% LNG 19.1% 석유 6.% 무연탄.9% 수력 1.1% 신재생등 4.% 백만 toe (76.%) 산업 (62.5%) 납사등산업원료 (23.%) 가정상업산 (16.7%) 수송 (18.4%) 공공 (2.4%) 산업 (54.9%) 가정상업 (38.5%) 공공 (6.1%) 수송 (.5%) 더높을것이다. 215 년기준총공급 1 차에너지는 백만 toe 로전년에비해 1.6% 늘었다. 1 차에너지원별공 급비중을살펴보면석유가 31% 로가장큰비중을차지하고있다. 그다음은유연탄이 27.7% 를차지하며, 천연가스는 15.2% 에달한다. 12.1% 를차지하는 원자력 으로표기된공급에너지 한국의에너지정책은국가가주도하는산업과경제정책의보조역할을해왔다. 또다른큰특징으로대부분의에너지공급을해외에의존하고있다는점을꼽을수있다. 215년기준원유, 천연가스, 석탄, 우라늄등 94.8% 의에너지를수입한다. 는수입한농축우라늄을일컫는것으로핵발전소연료로사용되어전기를생산한다. 석유, 천연가스, 석탄등은일정한공정을거쳐서수송, 취사, 난방용으로쓰거나발전과정을통해전력으로전환될수있지만우라늄은직접쓰이지않고발전과정을통해서전력으로전환시켜서만사용할수있다. 최종에너지를기준으로에너지원별소비를살펴보면석유가 49% 로가장많은비중을차지하고있다. 또한산업부문이 62.5% 로석유소비의가장많은비중을차지하였다. 다음으로건물, 수송의순으로각각 19%, 18.4% 를차지하였다. 최종에너지에서석유다음으로높은비중을차지한것은전력으로 19% 이다. 생산된전력은 45,416 천toe 이지만송배전손실과자가사용등으로최종사용된전력은 41,594 천toe 다. 이중산업부문에서사용한전력이 54.9% 로가장많다. 다음은상업부문 (25.3%) 이다. 1 한국은재생에너지를신에너지와재생에너지로분류하고이둘을합쳐서신재생에너지로정의하고있다. 신에너지는기존의화석연료를변환하여활용하는경우로연료전지, 석탄액화가스화및중질잔사유가스화, 수소에너지가해당된다. 한편재생에너지에는태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열이해당된다. 별도로신에너지가존재하지않는 IEA 분류체계와차이가있다. 2 폐기물의경우 IEA 는재생가능한폐기물에너지만을재생에너지로분류하고있다. 이에비해한국은부생가스, 정제연료유, 시멘트킬른보조연료등생분해가되지않는폐기물에너지원도포함하고있다. 따라서현재한국에서사용되는신재생에너지의정의는재생가능에너지가본래의미하는바와거리가있다. 이를고려하여본보고서시나리오분석시재생가능에너지의정의는 IEA 분류기준을따르고있음을밝혀둔다. 28 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 29

17 합 석탄 석유 무연탄유연탄에너지유 LPG 비에너지 천연가스도시가스전력열신재생 합 석탄 석유 무연탄유연탄에너지유 LPG 비에너지 천연가스도시가스전력열신재생 최종에너지소비 218,68 4,836 3,85 42,934 9,214 55, ,678 41, ,96 산업부문 136,724 4,164 3,85 4,178 2,994 55, ,644 22,844-9,364 농림어업 2, , , 광업 제조업 117,743-3,85 1,793 2,977 53, ,64 21, 음식 담배 1, 섬유 의복 1, 목재 나무 펄프 인쇄 1, 석유 화학 61, ,215 52,437-1,622 4, 비금속 4,97-2, , 차금속 31,373-25, ,131 3, 비철금속 조립금속 1, ,739 8, 기타제조 3,352-1, 기타에너지 건설업 2, , 수송부문 4, ,963 4,45 4-1, 가정부문 2, , ,192 5,486 1, 상업부문 16, , ,469 1, 공공부문 5, , , ,38 ( 천toe) 최종에너지소비 산업부문 농림어업 광업 제조업 음식 담배 섬유 의복 목재 나무 펄프 인쇄 석유 화학 비금속 차금속 비철금속 조립금속 기타제조 기타에너지 건설업 수송부문 가정부문 상업부문 공공부문 (%) < 표 1-2> 최종에너지부문별에너지원별소비현황자료 : 에너지통계연보 216 재구성 온실가스배출이많은석탄은최종에너지에서 16% 를차지한다. 대부분유연탄 (86%) 이고 1차금속에서유연탄의 85.5% 를쓴다. 무연탄은대부분 (86.1%) 을산업부문에서사용하고있다. 신재생에너지의경우최종에너지에서 5% 를차지하는것으로나타났다. 이가운데 84.4% 가산업부문에서사용하는것으로추정되며공공부문과수송부문의소비량이각각 9.4%, 4.% 를차지하는것으로추정된다. 상대적으로가정부문과상업부문은각각 1.6% 와.7% 로작은비중을차지하였다. < 표 1-3> 최종에너지부문별에너지원별소비현황 ( 비중 ) 자료 : 에너지통계연보 216 재구성 최종에너지소비를부문별로살펴보면산업부문이쓰는에너지중에서제조업에서쓰는에너지가 86.1% 로가장많다. 제조업종중에서도석유화학이쓰는에너지가 52.4%, 1차금속 ( 철강분야 ) 이쓰는에너지가 26.6% 로제조업최종에너지소비의대부분을차지하고있다. 주목할것은산업부문의경우납사등산업원료로쓰이는비에너지의소비가 51% 를차지한다. 이는한국의경우제조업생산에서석유화학분야가높은비중을차지하는현실을보여준다. 3 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 31

18 최종에너지에서산업원료를제외하게되면석유소비비중이줄어들어전력이차지하는비중 은 19.% 에서 25.5% 로높아진다. 한국의자원담당정부부처인산업통상자원부는국내의전 력비중이선진국수준에달하지않으므로앞으로전력화가더진행될것이라고전망하고있 다. 하지만비에너지부문인산업원료를제외하게되면이미전력비중은매우높은수준이다. 산업분야의전력사용량이높기때문인데총전력소비량 (41,594 천toe) 의 54.9%(22,844 천toe) 가 산업분야에서사용된다. 구분 에너지양 ( 천toe) 전력비중 (%) 최종에너지 218, 최종에너지 ( 석탄, 석유산업원료제외 ) 납사등산업원료 55,175 전력 41,594 최종에너지의 18.4% 가수송부문에소비되었다. 석유가주에너지원이고도시가스와전력, 신 재생이일부를차지했다. 수송부문에너지소비의대부분을차지한석유중에서도에너지유는 수송부문에너지소비의 84.3%(33,963천toe) 를차지했다. 육상운수가소비하는에너지유가 78.4% (26,636 천toe) 로가장비중이높았다. < 표 1-4> 산업원료제외한최종에너지와전력비중자료 : 에너지통계연부 216 재구성 62.5% 최종에너지소비를부문별비중으로살펴보면산업부문이 62.5%, 수송부문이 18.4%, 가정부문이 9.2%, 상업부문이 7.5% 를각각차지한다. 수송부문의운수별에너지유소비현황을보면육상운수에서경유가차지하는비중이 65.4%(17,433 천toe) 로가장높았고휘발유는 34.5%(9,185 천toe) 이다. 수상운수는중질중유가 78.7%(2,312 천toe) 를차지하고항공운수는 JA-1 이 99.7%(4,254 천toe) 를차지했다. 신재생에너지의경우수송부문의최종에너지소비중 4.% 를차지하였으며, 이는 215 년부터시행된신재생에너지연료혼합의무제도 (RFS) 에의거하여수송용연료공급자들이기존연료인경유에바이오디젤을일정비율로혼합하여공급하도록의무화되었기때문이다. 가정부문에서쓰이는에너지는최종에너지중에서 9.2% 이고상업부문은 7.5% 를차지한다. 가정에서쓰는에너지는도시가스가 45.8% 로가장높은비중을차지한다. 그다음은전력으로 27.3% 이다. 석유는 15.9%, 무연탄은 3.3% 비중으로가정내냉난방, 온수및취사등에사용되었으며이는 199년가정부문에너지소비중석유및무연탄비중이 83.4% 를차지하였음을감안하면매우감소된수치이다. 최종에너지도시가스의경우 42.4% 를가정부문에서사용하고전력의경우 13.2% 를소비하는것으로나타났다. 신재생에너지의경우기존의바이오매스가현대적연료로상당부문대체되면서 199년부터 215 까지연평균 5.5% 감소하였으며, 215 년기준가정부문에서소비된신재생에너지최종에너지는전체신재생에너지소비량의 1.6% 에불과했다. 상업부문에서쓰는최종에너지가운데전력이 64.4% 를차지하고도시가스가 21.2% 를차지한다. 이어서 LPG가 6.9%, 에너지유가 5.3% 정도다. 최종에너지중전력의 25.3%, 도시가스의 16%, LPG의 12.3% 를상업부문에서쓴다. 석유 구분 합 도시가스 전력 신재생 에너지유 LPG 비에너지 수송 4,292 33,963 4,45 4 1, 철도운수 < 표 1-5> 수송부문의에너지원별소비현황자료 : 에너지통계연보 216 재구성 공급에너지의 76% 가최종에너지로소비되고 24% 는 1차에너지에서최종에너지로의전환과정에서손실되었다. 물을끓여서터빈을돌려얻는발전과정의에너지전환효율이 4% 를넘지못하므로발전과정에서손실된에너지이다. 화석연료와우라늄을이용한기존방법의발전과정이유지되는한최종에너지에서전력비중이높아질수록투입된 1차에너지중에너지전환과정에서손실되는에너지절대량이많아질것이다. 육상운수 32,768 26,636 4,43-1, 수상운수 2,945 2, 항공운수 4,268 4, ( 천 toe) 에너지유합휘발유등유경유경질중유중유중질중유 JA-1 JP-4 AVI-G 철도운수 < 표 1-6> 수송부문의각운수별에너지유소비현황자료 : 에너지통계연보 216 재구성 육상운수 26,636 9, , 수상운수 2, ,313 항공운수 4, ,254 3 ( 천 toe) 32 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 33

19 2. 에너지공급과소비추이 1981 년부터 GDP 증가율과 1차에너지공급, 최종에너지소비지표추이를보면 2년대들어 디커플링 현상을보이고있음을확인할수있다. 1차에너지공급에서수입에너지는최종에너지소비와비슷한패턴을보이고있다. 1차에너지공급에서국내생산석탄은줄어들고있다. 한편 1차에너지공급가운데국내생산에서충당되는비중은매우낮다. 이는해외의존적인에너지수급구조를보여준다. (1981 F.Y=1) 걸프전쟁외환위기 GDP가증가함에따라에너지소비가따라서증가해왔지만 2년대들어 1차에너지공급과최종에너지소비는 GDP가증가를밑돌고있음을확인할수있다. 선진국에서는이미 7년대석유위기이후보이던현상으로한국의경우도 GDP 증가에따른기술발전, 에너지효율화정책등에의해서에너지소비증가율이낮아지면서결국에는에너지소비는정점을지나감소세로돌아설것으로전망된다. 1차에너지공급과최종에너지소비를볼때이런현상은예측가능한데 21 년대에들어서에너지공급과사용량이증가추세를멈추고일정수준에서유지되는추이를보이고있다. [ 그림 1-2] GDP 와에너지소비지표추이자료 : 에너지통계연보 216 1차에너지공급 (Primary Energy Supply) 최종에너지소비 (Final Energy Consumption) GDP [ 그림 1-4] 최종에너지소비추이자료 : 에너지통계연보 216 석탄 (Coal) 석유 (Petroleum) LNG 도시가스 (City Gas) 전력 (Electricity) 열 (Heat) 신재생에너지 (Renewable Energy) [ 그림 1-5] 1 차에너지공급 수입에너지자료 : 에너지통계연보 216 석탄 (Coal) 석유 (Petroleum) 원자력 (Nuclear) LNG (mil.toe) (mil.toe) (mil.toe) [ 그림 1-3] 1 차에너지공급추이자료 : 에너지통계연보 216 석탄 (Coal) 석유 (Petroleum) LNG 수력 (Hydro) 원자력 (Nuclear) 신재생에너지 (Renewable Energy) [ 그림 1-6] 1 차에너지공급 - 국내에너지자료 : 에너지통계연보 216 석탄 (Coal) LNG 수력 (Hydro) 신재생에너지 (Renewable Energy) (mil.toe) 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 35

20 3. 국가별에너지지표비교 다른국가들과주요에너지지표를비교하면한국의에너지수급현황을객관적으로파악하는데도움이된다. 214 년전세계국가들을에너지순수입량이많은순으로정렬했다. 세계에서가장에너지를많이수입하는나라는중국으로 백만toe 를 214 년한해동안수입했다. 그다음은일본으로 백만toe 를수입했다. 213 년에비해중국은순수입량이늘었고, 일본은줄었다. 213 년까지미국이세번째로에너지수입량이세계에서많았다 (38.31 백만toe). 214 년인도가세계에서세번째로에너지순수입량이많은나라가되었다 ( 백만toe). 인도는 213 년 백만toe 에서에너지순수입량이증가했고, 미국은 백만toe 로줄어들어 4위로떨어졌다. 한국은다섯번째로에너지수입이많은나라인데 214 년한해동안 백만toe 를수입했다. < 표 1-7> 국가별주요에너지지표 ( 에너지순수입순상위 33 개국, 213 년 ) 자료 : Key World Energy Statistics 216, IEA, 색깔은 OECD 국가중에너지순수입량이많은상위 1 개국 Country GDP (PPP) /population (21USD/ capita) Energy production ( 백만 toe) Net imports ( 백만 toe) TPES/ population (toe/capita) TPES/ GDP(PPP) (toe/2 1USD) Electricity consumption/ population (kwh/capita) CO2/ population (tco2/capita) China (People s Rep. of) 12, , , Japan 34, , India 5, United States 5, , , Korea 33, , Germany 42, , Italy 32, , France 36, , Chinese Taipei 39, , Turkey 18, , Spain 31, , United Kingdom 37, , Singapore 77, , Thailand 14, , Belgium 39, , Brazil 14, , Netherlands 44, , Poland 23, , Hong Kong,China 51, , 년부터 GDP 증가율과 1차에너지공급, 최종에너지소비지표추이를보면 2년대들어 탈동조화 현상을보이고있음을확인할수있다. OECD 국가중에서에너지순수입량이많은순으로미국을제외한상위 3개국은일본, 한국, 독일이다. 이세나라중에서 214년 1인당 GDP는한국이 33,659달러로가장낮지만 1인당 1차에너지소비는한국이 5.32톤으로가장높다. Ukraine 7, , Belarus 16, , Chile 2, , Philippines 6, Pakistan 4, Austria 42, , Morocco 7, Finland 37, , Greece 24, , Israel 3, , Portugal 25, , Sweden 42, , Hungary 23, , Argentina 18, , Switzerland 52, , 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 37

21 OECD 국가중에서는일본, 미국에이은세번째이다. 우리나라다음으로독일의에너지수입량이많은데 백만toe 의에너지를 214 년한해동안해외에서수입했다. 에너지순수입 제 2 절국내에너지수급정책 량이많은 OECD 국가상위 1개국을보면일본, 미국, 한국, 독일, 이탈리아, 프랑스, 터키, 스페인, 영국, 벨기에순이다. 이들국가중한국은에너지순수입량이세번째로많고에너지생산량은 6번째로적고 1인당 GDP(ppp) 가네번째로낮지만 1인당 1차에너지공급은미국다음으로많다. 1인당전기소비역시미국다음으로많다. 그결과 1인당이산화탄소발생량도미국다음으로높다. GDP(ppp) 당 1차에너지공급량은미국을포함하여이들국가중가장높다. 1. 국내에너지수급계획 한국의에너지정책은에너지수급계획으로표현된다. 에너지법에의한국가에너지기본계획은 2년장기계획을 5년마다수립하고그하위계획은매 2년마다수립한다. 전력수요를예측하고어떤발전원의발전소를언제, 어디에건설할것인지를세우는세부계획은전기사업법에 일본 한국 독일 ( 백만toe) < 표 1-8> 한국, 일본, 독일 3 국의에너지순수입량추이자료 : Key World Energy Statistics 211~216 재구성 [ 그림 1-8] 에너지관련정부의중장기계획자료 : 2 차에너지기본계획, 213, 산업통상자원부 의해 15 년중기계획으로전력수급기본계획에서결정한다. 기후변화대응전략 국가에너지기본계획 국가에너지 자원기술개발기본계획 [ 그림 1-7] 한국, 일본, 독일 3 국의에너지순수입량추이자료 : Key World Energy Statistics 211~216 재구성 수요측면 공급측면 일본한국 독일 에너지이용합리화기본계획 해외자원개발기본계획 해외광물자원개발기본계획 석유비축계획 전력수급기본계획 천연가스장기수급계획 석탄산업장기계획 신재생에너지기술개발및보급계획 미국을제외한 OECD 국가상위 3개국은일본, 한국, 독일인데, 독일은 29년에너지순수입량이 백만toe 로한국 (198.1 백만toe) 보다많았지만지금은한국이독일을앞질렀다. 일본은후쿠시마원전사고이전인 21 년부터에너지순수입량이급증했지만최근들어감소세를보이고있고한국은 21 년부터독일을앞질러서상승세를보이다가 214 년에줄어들었다. 독일은 213 년을제외하고지속적인감소세를보이고있다. 이세나라중에서 214 년 1인당 GDP(ppp) 는한국이 33,659 달러 (21USD) 로가장낮다. 일본은 34,95달러이고독일은 42,455달러이다. 하지만 1인당 1차에너지소비는한국이 5.32톤 (toe, 석유환산톤 ) 으로가장높다. 일본은 3.48톤, 독일은 3.78 톤이다. 1인당전기소비역시한국이가장높은데, 1,564 킬로와트시 (kwh) 이다. 일본은 7,829 킬로와트시, 독일은 7,35 킬로와트시이다. 1인당탄소배출량역시이들세나라중한국이가장높다. 5년마다작성되는에너지기본계획에서에너지정책의방향과에너지원별구성등의큰그림을그리고 2년마다작성되는전력수급기본계획에서구체화된다. 213 년에수립된 2차에너지기본계획에서 2대비전과 5대정책목표가제시되었다. 처음으로 수요관리중심의에너지정책전환 이첫번째정책목표로제시되었다. 하지만세부내용에서는여전히에너지다소비국가를전망하고있다. 본계획에서는 211 년부터 235년까지최종에너지수요가 25.9 백만toe 에서 백만toe 로연평균.88% 씩증가할것으로가정하였으며, 전력수요전망 (BAU) 은현재미국수준을뛰어넘을것으로전제하였다. 이계획에이어하위계획인 7차전력수급기본계획이 215 년에수립되었다. 229년까지의계획이다. 전력수급기본계획은전기사업법에근거해서세워진다. 전력거래소의중장기전력수요예측을바탕으로장기전력수요를전망하고전기사업자의건설의향을바탕으로전기설비시설계획수립을한다. 한편산업부가제출한수요전망시설계획을분야별전문가로구성된 2 개의실무소위원회의검토를거쳐실무소위원회별보고서를설비계획과수요계획으로작성한다. 마지막으로공청회를통해의견을수렴하고전력정책심의회심의를거쳐기본계획을확정하여공고한다. 215 년수립된이계획에의해 229년까지 11기의신규원전계획과 2기의석탄발전계획이추진되고있다. 38 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 39

22 구분발전소용량 (MW) 준공예상연도지역별용량 (MW) 9호기 1,2 216 당진 1호기 1,2 216 < 표 1-9> 건설, 계획중인석탄발전 2 기 (216 년현재 ) 자료 : 7 차전력수급기본계획, 정부합동미세먼지관리특별대책확정 발표 < 표 1-1> 폐쇄계획확정된노후석탄발전소자료 : 7 차전력수급기본계획재구성 규모 (MW) 상업가동 현재가동연수 ( 년 ) 폐지시점 삼천포 삼천포 태안 9호기 1, 호기 1,5 217 충청남도 (6,14) 영동 영동 건설중 11 기 신보령 1호기 1, 217 2호기 1, 217 호남 호남 삼척그린 북평 1호기 1, 호기 1, 호기 호기 강원도 (3,234) 서천 ( 기반영 ) 서천 보령 보령 여수 1 호기 전라남도 (35) 총합 3,345 합 11 기 9,724 당진에코 1호기 호기 충청남도 (2,16) 이전정부에서미세먼지논란으로노후석탄발전소폐쇄를결정한바있다. 이중서천석탄발전소는이미 7차전력수급기본계획에폐쇄계획이있던발전소이고, 나머지 9기는폐쇄계획이 신서천 1 호기 1, 219 없었지만폐쇄하기로결정한것이다. 문재인정부에서는이들 1 기 (3,345MW) 의노후석탄발전 계획중 9 기 ( 미착공 4 기, 건설공정률 1% 미만 5 기 ) 1호기 1,4 22 고성하이 2호기 1,4 221 강릉안인 1호기 1,4 221 경상남도 (2,8) 소를임기내인 221년까지폐쇄하겠다고밝혔다. 7차전력수급기본계획상확정된추가 11기의원전중 5기가건설중이고 6기가아직착공에들어가지않았다. 건설중인원전중신고리 4호기와신한울 1,2호기는공정률 9% 를넘었지만 삼척화력 2호기 1, 호기 1, 호 1,5 221 강원도 (4,18) 신고리 5,6호기는 216 년 6월말건설허가를받아총공정률 ( 행정절차, 주기기계약등 ) 은 3% 가되지않고, 건설공정률은현재 1% 미만이다. 합 9기 8,42 총합 2기 18, 년 6기의석탄발전소가건설되어운영중인석탄발전소는총 59기이다. 현재건설중인석탄발전소는신서천, 고성하이까지총 8기이다. 강릉안인석탄화력은부지매입단계에있다. 이를포함해서아직착공하지않는석탄발전소는 6기이다. 현재한국에서가장큰환경이슈는미세먼지문제인데, 석탄발전소는미세먼지직접배출량은적지만황산화물과질소산화물로인한 2차생성물의비중이크기때문에미세먼지감소를위해신규석탄발전소폐지주장에힘이실리고있다. 특히, 기존석탄발전소와신규석탄발전소가중부지방인충남과강원도에집중되어있어수도권미세먼지악화에영향을끼치고있다는평가다. 문재인대통령은공정률 1% 미만인건설중석탄발전소를포함한신규석탄발전소의취소와노후석탄발전소의일시적인가동중단을공약으로제시했다. 그첫번째조치로 217 년 6월 1 일부터한달간 8기의노후석탄발전소가일시가동중단 ( 셧다운 ) 에들어갔다. 호남석탄발전소 2기는지역전력수급사정상셧다운조치에서제외되었다. 5년마다작성되는에너지기본계획에서에너지정책의방향과에너지원별구성등의큰그림을그리고 2년마다작성되는전력수급기본계획에서구체화된다. 처음으로 수요관리중심의에너지정책전환 이첫번째정책목표로제시되었다. 하지만세부내용에서는여전히에너지다소비국가를전망하고있다. 4 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 41

23 년도 6차, 7차확정설비반영신고리 #3(9월,14MW) 214 신고리 #4(9월,14MW) 215 신월성 #2(7월,1MW) 신한울 #1(4월,14MW) 218 신한울 #2(4월,14MW) 221 신고리 #5(3 월,14MW) < 표 1-11> 건설, 계획중인원전 11 기자료 : 제 5 차, 6 차전력수급기본계획, 7 차국회보고자료재구성 ( 신고리 7,8 호기와천지 1,2 호기는서로대체 ) < 표 1-12> 원전설계수명만료일자료 : 원자력발전백서 229 년까지폐로예정원전총 12 기 9,715.7MW 235 년까지폐로예정원전총 14 기 11,715MW 기수발전소명용량 (MW) 착공일건설허가일운영허가일 ( 최초임계일 ) 1 고리 1 호기 월성 1 호기 ( ) 상업운전개시일 설계수명만료일 * 계속운전승인 ( ), 허가기간 ( ~ , 1 년간 ) ( ) 고리 2 호기 고리 3 호기 신고리 #6(3 월,14MW) 신한울 #3(9 월,14MW) 5 고리 4 호기 한빛 1 호기 신한울 #4(9월,14MW) 226 천지 #1(12 월,15MW) 227 천지 #2(12 월,15MW) 228 천지또는대진 (1,5MW) 229 천지또는대진 (1,5MW) 합계 18,2MW(13기 ) 6차전력수급기본계획에서신고리 7, 8호기건설계획이있었지만 7차전력수급기본계획에서는삭제되고대신영덕신규원전부지에천지 1,2호기계획이세워졌다. 사실상신고리 7,8 호기가천지 1,2호기로대체되었다. 문재인대통령은 탈원전친환경대체에너지정책 공약에서수명연장가동하고있는월성 1호기폐쇄와신고리 5,6호기건설중단공약을발표했다. 지난 6 월 19일진행된고리1 호기영구정지신고식에참석한문재인대통령은 그동안우리나라의에너지정책이발전단가만을고려하고국민안전이나지속가능한환경등은경시하였다 고주장하면서현재의경제상황과원전과환경에대한국민인식의변화, 지진의발생빈도증가등을근거로탈원전필요성을강조하였다. 3 7 한빛 2호기 한울 1호기 한울 2호기 한빛 3호기 1, 한빛 4호기 1, 월성 2호기 한울 3호기 1, 한울 4호기 1, 월성 3호기 월성 4호기 한빛 5호기 1, 한빛 6호기 1, 한울 5호기 1, 한울 6호기 1, 신고리 1호기 1, 신고리 2 호기 1, 신월성 1 호기 1, 계 2,716 7차전력수급기본계획에는 229 년까지수명만료원전중에서폐쇄계획이확정된것은고리원전 1호기이다. 27년한차례 1년간수명연장결정이되어가동되어왔는데 217 년 6월 18일이폐쇄일이다. 그다음으로 1년수명연장가동중인월성 1호기가 222년이수명만료일이지만폐지계획은없다. 고리 1호기, 월성 1호기를포함해서 229년까지총 12기원전 (9,716MW) 의수명이만료될예정이지만 7차전력수급기본계획에서폐지계획은고리원전 1호기만있다. 문재인대통령은원전의수명연장금지를법제화하겠다고공약했다. 3 레디앙기사 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 43

24 2. 국내에너지수급계획주요이슈 가. 과다수요전망 한국이에너지순수입량이많음에도불구하고에너지효율이높지않으면서다른나라와비교했을때 1인당 1차에너지공급량과 1인당전기소비량이높다. 최종에너지에서전력비중도산업원료를제외한통계를보면 25.5% 로높은편이다. 그럼에도불구하고추가적으로석탄발전과원전비중을늘리려고하는이유는앞으로더많은에너지와전기를소비할것으로전망하기때문이다. 하지만과거에너지기본계획과전력수급기본계획에서수요전망이과도하게추정되 [ 그림 1-9] 에너지기본계획과전력수급기본계획상의전력수요전망비교자료 : 1 차, 2 차에너지기본계획, 4 차 ~7 차전력수급기본계획, 한국전력통계속보재구성 < 표 1-13> 7 차전력수급기본계획상전력수요증가율전망과실적치자료 : 한국전력통계속보 구분 215년 216년 7차전력수급기본계획 (215) 기준전력수요증가율전망 차전력수급기본계획 (215) 목표전력수요증가율전망 전력수요실적치 산업용전력수요실적치 (%) 었다는문제점이제기되고있다. 7 차전력수급기본계획에서는당해연도전력수요증가율전망도크게벗어났다. 214 년전력 9 과거추이 (~211, TWh) 판매량증가율이.6% 였는데정책변화가없다는전제하의 215 년기준수요증가율이 4.3% 로늘어날것이라고했다. 당해연도에큰정책변화가있을수없으므로정책변화가없다고가정 차국가에너지기본계획전력수요전망 (28. 8) 했을때의전망인기준수요 (BAU) 와목표수요가비슷해야하는데둘간의차이가컸고목표수요조차실적치의두배가량으로높았다. 다음해인 216 년전망치도크게벗어나서증가율기 차, 2차에너지기본계획, 4차 ~7 차전력수급기본계획과현재실적을종합적으로보면 5차전 력수급기본계획 (21 년 ) 부터전력수요전망이과도했다는것을확인할수있다. 1차에너지기 본계획역시현재실적치보다는높다. 21 년이후로수립된에너지기본계획과전력수급기본 계획의전력수요전망은실적치와더큰차이를보이고있다. 현실적치는 28년당시수립한 4차전력수급기본계획의전망치패턴에근접하고있다. 높은증가율이계속유지되는것이아 니라증가율이둔화되기시작한것이다. 4 차전력수급기본계획 (28. 12) 5 차전력수급기본계획수요전망 (21. 12) 6 차전력수급기본계획수요전망 (213. 2) 2 차에너지기본계획전력수요전망 (214. 1) 7 차전력수급기본계획수요전망 (215. 6) 실척치 (212~215) 준전망치는 4.6% 이고목표전망치는 4.1% 였지만실제로는 2.8% 증가율에그쳤다. 그동안에너지기본계획의에너지수요전망은에너지경제연구원에서수행하고, 전력수급기본계획의전력수요전망은전력거래소에서수행해왔다. 4 8차전력수급기본계획은 216년수립예정이었지만 217 년으로미뤄졌다. 석탄과원전설비를줄이겠다는정부가들어선상황에서과도수요전망논란이 8차전력수급기본계획에서어떻게반영될지가관건이다. Tyler Olson / Shutterstock.com 4 에너지연구원이 216 년수행한에너지및전력수요연구에서는전력수요전망치와 GDP 증가율전망치가현실을반영하여과거에비해낮아진수준으로예측하고있다. 44 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 45

25 나. GDP 증가율전망치 다. 산업구조전망 에너지기본계획과전력수급기본계획에서에너지와전력수요전망을위한기본요소는인구, 산업구조전망이중요한이유는한국에너지소비의상당량이산업부문 (62.5%) 이고이중제 산업구조, 유가, GDP 전망등이다. 현재와같은에너지다소비산업구조가변함이없고유가가 조업이 86.1%, 제조업중에너지다소비산업의에너지소비비중이 89% 로높기때문이다. 산 낮으면서 GDP 성장률전망이높으면에너지와전력소비도증가할것이라고전망하는것이다. 업구조전망에서제조업비중에어떤변화가있을지, 제조업내에서에너지다소비산업비중의 GDP 성장률예측은 KDI( 한국개발연구원 ) 전망치를사용한다. 그런데아래표에서보듯이물 변화가얼마나될지에따라산업구조변화를전망할수있다. 가상승을우려하는한국은행의 GDP 성장률예측과 KDI 의 GDP 성장률예측은통상다름을 한국은행및산업연구원등에서중장기산업구조를전망하는과정에서 GDP 증가율을전제 알수있다. KDI 전망치가한국은행전망치보다높게나타나는경향이있다. 이는 KDI 수치를 로 GDP 를구성하는개별업종의생산량과매출구성비가현재와크게다르지않을것이라고 사용할경우전력수요과다예측가능성이있음을시사한다. 전제하고있다. 산업구조가크게변하지않은상황에서 GDP 가증가하면그에따라에너지소 비는증가할것으로전망하게된다. 건설업이여전히성장한다고가정하면배후산업이철강과 구분 연평균 ( 12~ 27, 29) 5차 ( 1) ( 12~ 27) 6차 ( 13) ( 12~ 27) 7차 ( 15) ( 14~ 29) 실적 한국은행 ( 13.1) < 표 1-14> 5~7 차전력수급기본계획상 GDP 증가율 (KDI) 과한국은행전망치, 실적치자료 : 5 차 ~7 차전력수급기본계획, 한국은행발표자료재구성 < 표 1-15> 산업별총생산변화추이자료 : 산업구조의중장기전망과시사점, 26, 한국은행 시멘트산업도성장하고에너지다소비산업중심의산업구조는크게변하지않을것이다. 현재 에너지다소비산업중심의산업구조가크게변하지않고유지될것인지의여부가향후에너지 수요와전력수요전망에영향을미친다. 증감률 ( 연평균 ) 구성비 26~ 제조업 전기전자 한편, GDP 증가율에따라에너지와전력수요가비례해서증가할것이라고보는점에대해서는문제제기가있다. 에너지통계연보에서확인했듯이 21 년대에들어 GDP와에너지소비사이에는탈동조화 ( 디커플링 ) 가진행되고있음을확인할수있다. 제조업비중이높고그중에서도에너지다소비산업의비중이높은산업구조가유지되는한 GDP 증가와에너지, 전력소 -수송장비 서비스업 도소매 비증가가같은방향으로움직일것이라고보는전망이합리적일수있다. 하지만 GDP 증가율 - 운수보관 전망치가실적치보다지속적으로과다예측되는상황에서는미래에너지소비전망에대해서도좀더신중한접근이필요해보인다. -음식숙박 통신방송 금융보험 사업서비스 기타서비스 (%) 한편, GDP 증가율에따라에너지와 전력수요가비례해서증가할것이라고 보는점에대해서는문제제기가있다. 46 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 47

26 실적 기준성장 고성장 저성장 농립어업 광업 제조업 경공업 중화학공업 전기가스및수도사업 [ 그림 1-1] 산업별부가가치비중과제조업세부업종별부가가치비중자료 : 지속가능성관점에서의산업구조변화분석, 환경정책평가연구원 농림어업 제조업 광업 전기, 가스, 수도사업 건설업 서비스업 %/year % 25.1% % 61.3% 6.6% 59.2% 59% 24.7% 25.1% 25.7% 27% 27.5% % 58.4% 58.5% 58.9% 57.6% 28.3% 28.8% 28.9% 28.3% 3.5% % 31.7% % 31.7% 212 건설업 서비스 도소매및음식숙박업 운수창고및통신업 금융보험업 부동산및사업서비스업 공공행정국방 교육서비스업 보건및사회복지사업 기타서비스업 석유화학기계전자기타제조업 금속 운송장비 %/year % 26.1% 27.5% 29.7% 31.8% 33.4% 35.5% 37.1% 38.8% 39.4% 43.4% 44% 44.4% 전산업 ( 부가가치 ) 년과 215 년대표적인에너지 ( 전력 ) 다소비산업인전기로제강산업은사상최대의마이너스실적을보였다. 금융감독원은 215 년구조조정대상기업 35곳을발표하면서철강업종이 8 곳으로 214 년대비 7곳이늘었다고밝혔다. 216 년에는조선업이구조조정에들어가는등에너지다소비산업이전반적으로정체되거나축소되고있다. 현대경제연구원은조선, 철강, 석유화학과같은에너지다소비산업이위축되는요인으로중국요인을들고있다. (%) < 표 1-16> 산업별국내총생산 ( 경상부가가치기준 ) 비중변화추이자료 : 한국산업의발전비전, 25, 산업연구원 환경정책평가연구원 213 년 지속가능성관점에서산업구조변화분석 을보면최종에너지의 86.1% 를쓰는제조업의 21 년부가가치비중이 31.7% 밖에되지않는것을볼수있다. 제조업이사용하는최종에너지의 79% 를쓰는에너지다소비산업인석유화학과 1차금속업종의부가가치는둘을합쳐도 3% 에미치지못한다. 이보고서에는주요유럽국가들 ( 독일, 영국, 프랑스, 네덜란드, 오스트리아 ) 의제조업부가가치창출률이 23.7~32.3% 인것에비해한국은 2.6% 로낮은점도지적하고있다. 에너지다소비산업구조에변화가필요한이유는투입되는에너지에비해부가가치생산이낮기때문이다. 국가별에너지지표비교에서한국의 1인당 GDP 대비 1인당에너지와전력소비가높은것을 1절에서확인할수있었는데, 에너지다소비산업의부가가치비중이낮기때문이다. 48 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 49

27 라. 제조업전기열소비증가와산업용전기요금의상대가격 1인당 1차에너지와전기소비가높은이유는에너지다소비산업의비중이높은산업구조때문이다. 특히, 산업부문의전기소비비중은최종에너지의 54.9% 로높은편이다. 세계평균최종에너지에서전력비중은 214 년기준 42.5% 이다 (IEA). 3, 5, 21 년에산업용전기소비가급증한이유중하나는 21 년시작한현대제철을비롯한전기로제강업체들의증가다. 현대제철은산업용전기소비량이가장높은업체로광주시나대전시가소비하는전기량보다더많은전기를소비한다. 우리나라 1인당산업용전기소비가높은이유는산업용전기요금이외국에비해저렴하기때문이다. OECD EU 국가들의산업용전기요금과의상대가격은 28년 4.8% 까지떨어졌다. 뿐만아니라 1차에너지와의상대가격도전기요금이더싸다. Residential Electricity Consumption(KWh/person) 2,5 2, 1,5 1, Industrial Electricity Consumption(KWh/person) 4,5 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 [ 그림 1-12] 1 차에너지와산업용전기가격비교 (211) 자료 : IEA Energy Prices and Taxes 212, 3rd quarter, 조영탁 & 김창섭, Paradox of Fossil Fuels, 재인용 단위 : USD/toe, 괄호안은세율 한국일본 OECD 유럽 2, (7.4%) 2, 1696(16.9%) 1, (14.1%) (11.6%) 112.1(4.8%) 98.1(4.8%) 1, 18.8(11.1%) (7.5%) (3.6%) 813.6(11.1%) (8.6%) 도시가스저유황유경질중유전기 1차에너지보다낮은전기가격은시장에잘못된신호를주게되어전기의열소비가증가하게된다. 전통적인방식의발전과정이 1차에너지인화석연료를태워서열을얻어보일러로물을 5 1, 끓여발생한증기로터빈을돌려서만든다. 이미 1차에너지를투입해서그중 4% 미만의에너지전환효율로전기를생산했는데이렇게생산된전기를다시열을사용하는데쓰게되면 5 에너지사용효율이낮아지게된다 OECD 칠레독일아일랜드한국폴란드스위스 호주체코그리스이스라엘룩셈부르크포르투칼터키 오스트리아덴마크헝가리이탈리아멕시코슬로바키아영국 벨기에프랑스아이슬란드일본네덜란드스페인 [ 그림 1-11] 에너지용과산업용전기소비추이 (198~21) 자료 : Hun Park, Per Capita Residential and Industrial Electricity Consumption in OECD Countries, [ 그림 1-13] 제조업용설비별전기소비량변화 (21~213, 단위 :TWh) 자료 : 에너지총조사보고서 22, 25, 211, 214, 에너지경제연구원, 산업자원부, 지식경제부, 산업통상자원부 오븐용동력용공정용히터및건조기기타 년 25년 211년 214년 OECD 국가별로가정용 1인당전기소비추이와산업용 1인당전기소비추이를비교해보면한국의 1인당가정용전기소비추이는 21 년에중하위권을보이는데산업용 1인당전기소비추이를보면 21 년에급격한증가를보이고 OECD 국가중에가장높은값을나타낸다. 한국산업부문중에서제조업, 즉공장에서사용하는설비별전기사용을보면전기의열사용 인산업공정에서의히터및건조기에서사용되는전기소비가꾸준히증가하고있음을확인할 수있다. 214 년에는제조업전기소비량의 45.1% 가오븐과히터, 건조기에사용되었다. 5 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 51

28 마. 7 차전력수급기본계획 가장최근수립된정부에너지계획은 215 년 7차전력수급기본계획이다. 앞서밝힌것처럼과도한전력소비전망을기반으로기저발전인원전과석탄발전계획을높인계획이다. 수요예측에서세가지설명하기어려운부분이발견된다. GDP가증가함에따라기술발전과정책방향에따라에너지와전력소비증가율은둔화되거나오히려낮아질수도있다. 단위 GDP 증가율에비해단위전력소비증가율이낮아지는추세가보이는것이다. 한국역시그런추세를보여왔는데, [ 그림 1-15] 와같이 7차수급계획에서는 229년까지의탄성치전망이일관성을보이지않고있다. 결과적으로 228년과 229년에준공되는신규원전설비계획이 7차전력수급기본계획에서추가되었다. 세번째로, 동계하계최대수요추세역행이다. 최대전력수요는여름과겨울의냉난방전기소비 로발생한다. 198~199 년대에는일년중최대전력소비가발생하는시기가냉방기가동영 향으로여름이었지만, 2 년대들어겨울전기난방기사용으로인해최대전력소비 ( 피크 ) 는 14% 12% 1% 8% 6% [ 그림 1-14] 과거전력수요추이와 7 차전력수급기본계획안의전력기준수요전망자료 : 한국전력통계속보, 7 차전력수급기본계획재구성 < 표 1-17> 전력수급기본계획상하계와동계최대전력수요 ( 좌 :7 차, 우 :6 차 ) 여름과겨울두번발생하는패턴으로바뀌었다. 198년대 9차례에걸친전기요금인하정책의결과이다. 최근에는전기난방수요의급증으로겨울철최대전력소비가여름보다더높았다. 구분 전력소비량 (GWh) 하계 최대전력 (MW) 동계 구분 최대전력 (MW) 하계 동계 4% , 8,671 83, ,998 8,374 2% % -2% -4% 총전력수요증가율추이 7 차전력수습기본계획안의총전력수요증가율전망 ,9 84,985 85, ,81 89,352 9, ,24 93,764 94, ,657 82, ,532 84, ,919 86,499-6% 7 차전력수습기본계획안의총목표전력수요증가율전망 ,95 97,731 98, ,769 11,223 11, ,31 89, ,694 92,699 실제로는 215 년과 216 년전력소비는각 1.3%, 2.8% 증가에그쳤다. 두번째로탄성치 ( 전기수요증가율 /GDP 증가율 ) 가추세에역행하는것으로전망했다 ,4 14,865 15, ,998 18,73 18, ,621 96, ,25 1, [ 그림 1-15] GDP 탄성치실적과전망자료 : 한국전력통계속보, 7 차전력수급기본계획재구성 , ,18 111, , , , , , , ,852 14, ,476 18, ,65 111, GDP 탄성치 ( 전기수요증가율 / GDP 증가율 ) 실적 GDP 탄성치 ( 전기수요증가율 / GDP 증가율 ) 전망 , , , ,99 121,65 122, , ,17 124, ,19 126, , (18.5) (16.5) ,78 116, ,45 119, ,74 121,684 13~ 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 53

29 하지만전기난방의사용이전기소비효율을떨어뜨리는소비행태이므로이를개선하는정책을도입하는것과함께기후변화영향으로인해일년중최대전력수요는여름철에발생하는것으로전망했다. 6차전력수급기본계획에서는 227년에최대전력수요발생시기가동계에서하계로바뀌는것으로전망했다. 그런데 7차전력수급기본계획에서이기조가아무런설명없이수정되었다. 215 년까지동계최대전력수요가하계최대전력수요보다높았는데 216 년에는하계전력수요가동계전력수요보다높아졌다. Production Perig / Shutterstock.com 연도하계동계 [ 표 1-18] 하계와동계최대전력수요실적 (213~216) 자료 : 실시간전력수급현황, 전력거래소 ( 단위 : GW) 현재에너지다소비산업중심의산업구조가크게변하지않고유지될것인지의여부가향후에너지수요와전력수요전망에영향을미친다. 54 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제1장국내에너지정책현황 55

30 제 2 장국내재생에너지현황과잠재성 ~ Sukpaiboonwat / Shutterstock.com 최근들어우리나라신 재생에너지보급비중은빠르게커지는추세이나, 국제에너지기구기준을따를경우우리나라재생에너지발전량비중은 215년 1.4% 에불과하다. 정부는 214년 제4차신 재생에너지기본계획 을수립하여 235년까지 1차에너지의 11.% 를신 재생에너지로공급한다는목표를설정하였다. 국내기술적잠재량, 한국환경정책평가연구원 (KEI) 에서제시한보급잠재량, 독일의재생에너지잠재량산정사례등을고려하여우리나라재생에너지잠재량을추정해보았다.

31 제 1 절국내재생에너지보급및정책현황 1. 재생에너지보급현황 최근신 재생에너지보급비중이빠르게증가하는추세이다. 이것은에너지수요와전력수요증가세가둔화된반면신 재생에너지보급량이상대적으로빠르게증가하기때문이다. 신 재생에너지보급통계에따르면 (216 년 ) 신 재생에너지발전량은 215 년 6.6% 로증가하였다. 6, 5, 4, 3, 2, 1, 364, , , , , , ,89 3,95 3,899 4,395 4,227 4,618 5 년 6 년 7 년 8 년 9 년 1 년 11 년 12 년 13 년 14 년 15 년 51, , ,98 546,249 54, , ,882 21,438 19,498 17,346 4, 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5, [ 그림 2-1] 국내신 재생에너지발전량증가자료 : 한국에너지공단 215 년신. 재생에너지보급통계 총발전량 (GWh) 신 재생에너지총발전량 (GWh) [ 그림 2-2] 국내신 재생에너지원별발전량비중자료 : 한국에너지공단 215 년신. 재생에너지보급통계 바이오연료전지태양광수력지열 폐기물태양열풍력해양 하지만국제에너지기구 (IEA) 기준에따르면한국의재생에너지발전량은 215 년 1.4% 에불과하여 OECD 34개국중최하위를기록하고있다. 이렇게국내신 재생에너지발전량과국제기준이차이가나는것은재생에너지정의와분류가국내기준과국제사회가차이가나기때문이다. 국내신 재생에너지는신에너지와재생에너지를합친개념으로연료전지, IGCC, 수소같은새로운에너지기술을적용한에너지생산이포함되고또, 재생에너지중에는폐기물비중이 63% 로매우높은데이중에는화석연료에서기원한부생가스, 정제연료유, 시멘트킬른보조연료 ( 폐타이어, 폐플라스틱등 ) 등생분해가되지않는재생불가능한폐기물이상당부분포함되어있다. < 원별생산량비중 > 63.5%.2% 1.7% 6.4% 2.1%3.4%.8% 1.% IGCC.% 수열.% 2.8% < 전년대비발전량비교 > 9, 8, 7, 214 년 215 년 최근신 재생에너지보급량이상대적으로빠른추세로증가하고있으나국제기준으로국내재생에너지발전량비중은 215년 1.4% 로 OECD 회원국중최하위수준이다. 에너지생산량 ( 천 toe) 6, 5, 4, 3, 2, 1, 태양열태양광풍력수력해양지열수열바이오폐기물연료전지 IGCC 58 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 59

32 2. 재생에너지국내정책 정부는 214 년 4차신 재생에너지기본계획을수립한바있으며, 235년까지 1차에너지의 11.% 를신 재생에너지로공급하는목표를설정하였다. 235년까지연평균증가율을 6.2% 예상하였다. 한편, 발전부문목표를보면 235년까지전체전력량중 13.4% 를신 재생에너지로공급하는목표를설정하였다. 신 재생에너지원별공급량과비중의목표는아래표와그림과같다. [ 그림 2-3] 일차에너지원별비중변화 (211 년도및 4 차계획비교 ) 폐기물지열바이오태양광 해양수력풍력태양열 12.8%.4% 2.5% 2.6% 구분 공급량비중공급량비중공급량비중공급량비중 연평균증가율 태양열 , 태양광 , , , 풍력 , , , 바이오 1, , , , < 표 2-1> 1 차에너지기준신 재생에너지원별보급목표자료 : 에너지경제연구원, 214, 제 4 차신재생에너지기술개발및이용 보급기본계획수립방안연구 12.8%.6%.1% 211 년 68.1% 수력 1, , , , 지열 , , 해양 폐기물 6, , , , 계 1, , , ,264 1 단위 : 천 toe, % 7.9% 14.1% 29.2% 4 차계획 18.2% 17.9% 2.9% 8.5% 1.3% 6 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 61

33 구분 발전량비중발전량비중발전량비중발전량비중 연평균증가율 태양광 3, , , , 풍력 1, , , , 바이오 , , , 수력 4, , , , < 표 2-2> 4 차계획에서신 재생에너지원별발전량보급목표자료 : 에너지경제연구원, 214, 제 4 차신재생에너지기술개발및이용 보급기본계획수립방안연구 [ 그림 2-4] 4 차신 재생에너지기본계획의 235 년발전부문원별비중전망 연료전지풍력해양 IGCC 태양광수력바이오폐기물 2.7% 5.9% 14.3% 해양 , , , 폐기물 2, , , , 연료전지 3, , , , IGCC 2, , , , 계 37, , , ,74 1 1% 2% 4.7% < 발전량비중 > 22.4% 단위 : GWh, % 구분 용량비중용량비중용량비중용량비중 연평균증가율 태양광 2, , , , 풍력 , , , 바이오 수력 1, , , , 해양 , 폐기물 2, , , , 연료전지 , , , < 표 2-3> 4 차계획에서신 재생에너지원별설비용량보급목표자료 : 에너지경제연구원, 214, 제 4 차신재생에너지기술개발및이용 보급기본계획수립방안연구 29%.5% 7.6% 2.3% 5.2% 2.6% 4.7% IGCC 계 9, , , ,261 1 < 설비용량비중 > 단위 : MW, % 44.6% 32.6% 62 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 63

34 제 2 절국내재생에너지원별잠재량분석 1. 재생에너지잠재량정의 재생에너지자원잠재량 (Potential) 은우리나라에분포하는재생에너지자원량을추정하기위한개념으로, 국내에서재생에너지자원개발과보급계획수립시기초자료로활용되고있다. 전국의모든재생에너지원에대한자원잠재량은한국에너지기술연구원신 재생에너지자원센터가정부로부터위임을받아공식적으로장기간지속적으로측정하고평가해오고있다. 신 재생에너지자원센터는잠재량을이론적잠재량, 지리적잠재량, 기술적잠재량으로구분하여정의하고그추정치를주기적으로보완, 발표하고웹페이지에게재해오고있으며, 가장최근결과는 216 년신 재생에너지백서 ( 산업통상자원부, 216) 에수록하였다. 신 재생에너지자원센터는추가연구를바탕으로시장잠재량을산정하여발표하겠다고했으나, 확인한결과현재까지에너지경제연구원과공동으로시장잠재량산정작업을진행중이며 217 년말결과물을제시할예정이다. 시장잠재량은아직국내에서개념정의가명확하지않다. 이것이시장잠재량산정에시간이오래걸리는이유이기도하다. 216 년신 재생에너지백서에제시된최근정의 ( 강용혁외, 216) 는기존국내외에서제시된개념과차이를보이며의미하는바도명확하지않아보인다. 시장잠재량 ( 보급잠재량 ) 은다른잠재량에비해추정기관마다개념에차이가있고추정치도상당한차이를보이며, 기술과비용변화에따라값이변한다. 시장잠재량은자원개발및보급사업과긴밀하게연관되기때문에추정치를공개적으로제시하는것에연구자들은상당한부담을가지고있다. 신 재생에너지자원센터는 216 년신 재생에너지백서에서재생에너지잠재량을아래와같이새롭게정의한바있다. 구분 이론적잠재량 (Theoretical Potential) 지리적잠재량 (Geographical Potential) 설명 우리나라전체에부존하는에너지총량 ( 예 : 태양에너지의경우 1 년간국토총면적에도달하는일사량 ) 에너지활용을위한설비가입지할수있는지리적여건을고려한잠재량 ( 예 : 지리적으로활용할수없는산지, 철도, 도로, 기타설비제한구역 ( 문화재보호구역, 환경보호지역등 ) 등을제외한지역에서의잠재량 ) < 표 2-4> 재생에너지잠재량에대한정의자료 : 한국에너지기술연구원신 재생에너지자원센터, 216 ; 산업통상자원부, 216 신 재생에너지백서수정 < 표 2-5> 재생에너지시장잠재량에대한정의자료 : 이창훈 (214), 산업통상자원부 (216) 출처용어설명 이창호 (213) 보급가능잠재량정부지원, 생산 ( 공급 ) 능력, 수요제약등현실적제약고려 2 차에너지기본계획공급가능잠재량기술적잠재량에입지규제와경제성을고려한잠재량 강용혁외 (213) 강용혁외 (216)*216 신 재생에너지백서 시장잠재량 시장잠재량 에너지수요, 기술경쟁, 가격, 지원정책, 적용방해인자등현재의에너지환경을고려 보급확산을위한비용보조수단을제외한조건 ( 완전경쟁시장환경 ) 에서적용가능한잠재량으로적용시점 ( 현재혹은미래시점 ) 에대한고려필요 ( 기술경쟁성, 환경성, 타용도대체등을고려 ) 기술적잠재량 (Technical Potential) 현재의기술수준 ( 에너지효율계수, 가동율, 에너지손실요인등을고려 ) 으로산출될수있는에너지생산량 ( 예 : 태양광효율 16.%, 태양열 37.45%) 재생에너지발전잠재량은정해진값 ( 상수 ) 이아니라발전비용에따라바뀌는변수로서, 발전비용의함수로나타낼수있다 ( 이창훈외, 214). 다음그림에서볼수있듯이시간에따라기술발전이진행된다는가정하에잠재량을시간의함수로보는시각도있다. 시장잠재량 (Market Potential) 보급확산을위한비용보조수단을제외한조건 ( 완전경쟁시장환경 ) 에서적용가능한잠재량으로적용시점 ( 현재혹은미래시점 ) 에대한고려필요 ( 기술경쟁성, 환경성, 타용도대체등을고려 ) [ 그림 2-5] 시간의함수로서의잠재량자료 ; 이창호 (213) ; 이창훈 (214) 재인용 에너지량 부존잠재량 기술적잠재량 R&D 기용잠재량 최대실현가능잠재량 장애요소 ( 비경제적 ) 정책등 중장기잠재량 실현가능중장기잠재량 (23 년까지 ) 기보급 경제적잠재량 ( 추가지원없음 ) 달성한잠재량 (215) 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 65

35 2. 신 재생에너지자원센터산정국내재생에너지잠재량 가. 신 재생에너지자원센터산정재생에너지잠재량 한국에너지기술연구원신 재생에너지자원센터에서발표한재생에너지전체잠재량을요약하면 < 표 2-6> 과같다. 센터는이론적잠재량, 지리적잠재량, 기술적잠재량으로구분하여재생에너지잠재량을제시하고있다. 태양에너지의경우센터는변환효율이높다는근거로태양열을기준으로설비용량과에너지생산량을계산하였는데, 아래표에서는태양광을기준으로수정하였다. 센터는재생에너지잠재량을일반인이쉽게이해하도록설비용량기준, 연간발전량기준, 석유환산톤기준으로각각제시하고있다. 태양광의설비이용률은 15.5%, 육상풍력의설 에너지기술연구원신 재생에너지자원센터는재생에너지잠재량에대한연구를장기간총괄하고있는데, 216 년백서에는시장잠재량을별도로소개하지않았다. 과거의경우시장잠재량혹은보급잠재량은기술적잠재량에비해그값이매우큰폭으로감소한다. 4차신 재생에너지기본계획을수립하면서수행한연구에서국내재생에너지시장잠재량이소개된바있다. 그양은태양에너지의경우기술적잠재량의 1/288, 육상풍력은 1/5 로감소하였다. 기존에평가된국내재생에너지시장잠재량은재생에너지발전량비중을 3% 이상높이기어려울정도로그수치가낮았다. 지열, 수력, 해양에너지를상당수준개발하더라도총재생에너지설비용량은 118GW 에그쳤고, 태양광시장잠재량 34.5GW는현재총발전량의 1% 에도미치지못하는수준이다. 시장잠재량에대한이런평가는국내에서는재생에너지비중확대가어렵다는비관적관점을확산하는데근거로작용하였다. 비이용률 17.4%, 해상풍력의설비이용률은 33.4% 로적용되었다. 태양광설비이용률은실제보 다약간높게, 그리고육상풍력의설비이용률은상대적으로낮게설정되었다. 센터에서제시하는기술적잠재량은연간최종에너지수요 (215 년 백만 toe) 의약 2.6 배, 총발전량 (215 년 528TWh) 의약 12배에달한다. 풍력 구분 설비용량 (GW) 연간발전량 (TWh/ 년 ) 석유환산톤 ( 천 toe/ 년 ) 지리적기술적지리적기술적지리적기술적 태양 1,33 3,183 14,3 4,325 1,26,57 371,882 육상 ,784 8,377 해상 ,417 8,343 < 표 2-6> 신 재생에너지자원센터에서산정한재생에너지잠재량자료 : 한국에너지기술연구원신 재생에너지자원센터, 216 ; 산업통상자원부, 216 신 재생에너지백서수정 < 표 2-7> 국내재생에너지잠재량과재생에너지발전량목표에따른설비소요량자료 : 214 신 재생에너지백서, 4 차신 재생에너지기본계획, 녹색에너지전략연구소 (215) 재구성 구분 (GW) 지리적잠재량 기술적잠재량 시장잠재량 4차보급계획 태양 32,248 9, 육상 풍력 해상 바이오 폐기물 지열 2, 수력 해양에너지 13, 바이오 ,121 15,368 신에너지 (IGCC, 연료전지 ) 2.9 폐기물 ,278 1,45 총계 49,48 1, 지열 13,913 1,328 9,921 1, ,54 98,541 수력 ,141 4,525 해양에너지 , ,93 4,7 총계 25,251 4,697 3,754 6,369 2,657, , 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 67

36 나. 태양광기술적잠재량 현재기술수준으로산출될수있는연간태양에너지생산량을산출하기위하여태양에너지설비에일반적으로적용될수있는계수를산정하여각격자별로연산하였다. 연산과정에서남한전체에걸친기술적잠재량은보다높은효율계수를가졌다는태양열설비를기준으로산정되었다. 태양광을기준으로하면산정치가 43% 수준으로감소할것이다. 태양광발전량기준기술적잠재량은설비용량은 3,183GW 이고, 발전량은약 4,2TWh 로현재총발전량의약 8배수준이다. < 태양광기술적잠재량산정에적용된값 > 음영을고려한집광판및집열기설치면적비율 : 82.3% 집열기, 집광팡설치면적비율 ( 설비이격거리고려 ) 및추출된격자별설비효율평균 : 태양광 16.%( 실리콘형 ), 태양열 37.45%( 평판, 진공관형 ) * 현재약 4.5GW의태양광이보급됨. 설치가능면적을추정하여태양광의시장잠재량을산정할수있음 (KEI, 214). < 표 2-8> 태양에너지기술적잠재량자료 : 산업통상자원부, 216 신 재생에너지백서 기술적잠재량 시도명 잠재량 (1 3 toe/ 년 ) 발전량 (TWh/ 년 ) 설비용량 (GW) 서울 8, 부산 1, 대구 1, 인천 22, 광주 1, 대전 7, 울산 1, 세종 5, 경기 118,639 1,38 1,16 강원 53, 충북 48, 충남 111,468 1, 전북 94,145 1,95 86 전남 139,839 1,626 1,197 경북 13,257 1, Global Warming Images / WWF 경남 75, 제주 4, 합계 87,436 1,123 7, 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 69

37 다. 풍력기술적잠재량 지리적잠재량에서환경보전지역을추가로제외하고현재기술수준으로경제성확보가가능한풍력밀도 3W/m 2 이상, 수심 5m 이하인면적만개발할경우를고려하여풍력의기술적잠재량이산정되었다 ( 전영해의 8% 가용 ). 풍력의기술적잠재량에는다양한현실적제약요인과현재수준의풍력효율이반영되었기때문에보급잠재량과의차이가크지않을것으로예상된다. 특히, 해상의기술적잠재량은보급잠재량과차이가적을것으로예상된다. 신 재생에너지센터는 1,MW 풍력단지조성에약 2km2의면적이필요하다고가정하였는데, 이는풍력발전기가차지하는면적외에도소음과진동이영향을미치는범위까지고려한값으로풍력발전기를위한배타적인공간이용면적을의미하는것은아니다. 독일의경우농경지에풍력단지가조성된것을흔히볼수있는데, 이경우 1,MW 단지의배타적인공간점유면적은 1km2미만으로줄어든다. * 현재사업자들이발전사업허가를받거나계획중인용량이약 8GW에이르고있음. < 표 2-1> 바이오에너지기술적잠재량자료 : 산업통상자원부, 216 신 재생에너지백서 라. 바이오에너지기술적잠재량 바이오에너지자원의기술적잠재량은지리적잠재량에서현재의에너지화기술을적용하여에너지제품으로변환가능한잠재량을의미한다. 신 재생에너지자원센터에따르면임산바 이오매스는지리적잠재량에서뿌리와잎등을제외한값으로 9,639 천 toe/ 년이며, 그밖의 농산과축산바이오매스중돼지분뇨를제외한바이오매스는지리적잠재량과같고, 축산바 이오매스중돼지분뇨와도시폐기바이오매스는지리적잠재량에바이오가스화상업시설의 에너지생산효율을적용하였다. 그결과바이오매스자원의기술적잠재량은이론적잠재량 의 3.8% 에해당하는 15,367 천 toe/ 년으로산정되었다. 부문별 임산바이오매스 세부자원별 잠재량 (1 3 toe/ 년 ) 침엽수림 3,325 활엽수림 3,264 혼효림 3,49 부문합계 (1 3 toe/ 년 ) 9, % 비고 - 잎, 뿌리제외 시도명 잠재량 (1 3 toe/ 년 ) 육상기술적잠재량 발전량 (GWh/ 년 ) 설비용량 GW 면적 ( km2 ) 잠재량 (1 3 toe/ 년 ) 해상기술적잠재량 발전량 (GWh/ 년 ) 설비용량 GW 경기도 525 6, ,83 32, ,22 강원도 1,846 21, ,7. 면적 ( km2 ) < 표 2-9> 행정구역별기술적풍력자원잠재량자료 : 산업통상자원부, 216 신 재생에너지백서 볏짚 2,244 왕겨 45 보리짚 2 쌀보리짚 12 감자줄기 44 고구마줄기 113 충청남도 772 8, , , 옥수수줄기 4 충청북도 553 6, 전라북도 468 5, , 전라남도 1,5 12, ,327 3,189 37, ,473 농산바이오매스 콩줄기 57 콩깍지 23 고추줄기 33 참깨줄기 29 4, 기술적으로에너지전환문제없음 경상북도 2,117 24, ,86. 들깨줄기 111 경상남도 79 9, , , 사과전정지 276 제주도 254 2, 감전정지 49 합계 8,377 97, ,697 8,343 97, ,649 배전정지 86 포도전정지 174 복숭아전정지 33 축산폐기물바이오매스 한육우분뇨 671 젖소분뇨 19 돼지분뇨 54 계분 29 1, 기술적으로에너지전환문제없음돼지분뇨는상업시설효율적용 도시폐기물바이오매스 음식물폐기물 298 1차하수슬러지 상업시설효율적용 합계 15,368 15,368 7 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 71

38 마. 지열기술적잠재량 심부지열기술적잠재량은시추기술을고려하여심도 3~6.5km 구간을기준으로하였으며, 지열발전가동률, 열회수율, 온도하강요소등을고려하여 18,99천toe/ 년으로산정되었다. 천부지열은지중 3m 이내의지열로서열펌프의열원및냉각열로이용하는것으로서이론적잠재량은 1,782,956천toe/ 년이며, 이론적잠재량중개발제한지역을제외한면적을기준으로산출한지리적잠재량은 853,54 천toe/ 년로평가되었다. 또한, 냉난방이필요한건물및시설원예등이존재할수있는지역을대상으로고려한기술적잠재량은 79,551 천toe/ 년이다. 1) 천부지열기술적잠재량의정의 냉난방이필요한건물및시설원예등이존재할수있는지역을대상으로함환경부토지피복도 (1:25,) 분류중시가화지역및하우스재배지역면적추출시가화건조지역및농업지역중 * 주거지역 (code 11) 총면적 : 2,933km 2 * 공업지역 (code 12) 총면적 : 772km 2 * 상업지역 (code 13) 총면적 : 399km 2 * 위락시설지역 (14) 총면적 : 51km 2 * 농업지역중하우스재배지 (23): 295km 2 * 총합계 : 4,45km 2 ( 전체면적의 4.47%) 기술적잠재량 : 291.6MW/km 2 4,45km MWh/MW year = 925,183,771MWh/ 년 11.63MWh/toe 1, = 79,551천toe/year < 표 2-11> 행정구역별조류에너지잠재량자료 : 산업통상자원부, 216 신 재생에너지백서 바. 조류에너지 지리적잠재량산정시지리적배제요소로항로, 어초, 어장지, 항만, 케이블매설지역, 군사지역 이고려되었고, 환경보전지역은정책적요소로변동여지가크다는점을감안하여지리적잠 재량에서고려하지않았다. 기술적잠재량산정시조류발전기술적용이가능한최소평균유 속.5m/s, 시스템효율 35% 가적용되었다. 조수간만차가큰인천경기해역과섬에의해다수 의수도가분포하고있는전라남도해역에부존량이큰것으로나타났다. 설비용량 (GW) 연간발전량 (TWh/y) 석유환산톤 (13toe/ 년 ) 구분 이론적 지리적 기술적 이론적 지리적 기술적 이론적 지리적 기술적 인천경기 ,682 52,29 13,913 충청 ,412 2,61 3,384 전라북도 ,657 6, 전라남도 , ,655 65,681 1,789 경상북도 경상남도 ,6 3, 강원 부산 ,669 3, 울산 제주 ,41 58,961 4,998 합계 ,843 2, , ,26 33, 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 73

39 3. 재생에너지보급잠재량추정및원별기술적잠재량 가. 재생에너지보급잠재량추정사례 한국환경정책평가연구원은화석연료의대체에너지원으로서재생에너지발전단가의추이를전망하고잠재량을경제적, 환경적관점에서평가한바있다.( 이창훈외, 214) 이연구는기존 < 표 2-13> 25 년과 25 년독일의전력수요자료 : UBA, Energy target 25 : 1% renewable electricity supply, 21 부문 (TWh) 내용 주택 단위면적당난방부하 1/1 이하로감소 주택중히트펌프 - 36 무역, 상업및서비스 산업 의연구와달리잠재량을발전단가의함수로파악하여보급잠재량을평가하였다. 이평가에 교통 따르면현재수준에서경제적, 환경적으로활용가능한재생에너지발전보급잠재량은태양광 114GW, 육상풍력 15GW, 해상풍력 44GW에이르며 215 년총발전량의약 6% 를태양광과풍력으로공급할수있다. 이런보급잠재량은경제성과기술수준향상에따라더증가할것으로전망된다. 예를들어건물일체형태양광이상용화된다면건물벽을활용한태양광잠재량이연간.1TWh 에비해수백배로증가할수있을것이다. 교통중전기차 - 5 승용차의 5% 가전기차 총전력수요 에너지변환용소비 16 8 순전력소비 송전손실 29 3 총전력량 태양광 (114,272MW) 구분용량 (MW) 건물지붕 23, 지상형발전 63, 수상및도로 27, < 표 2-12> 국내재생에너지발전의보급잠재량자료 : 이창훈외 (214), 화석연료대체에너지원의환경 경제성평가 (II) : 재생에너지발전원을중심으로, 한국환경정책평가연구원 25 년독일의전력수요를 1% 재생에너지전력으로공급하기위해독일환경보호청 (UBA) 은재생에너지잠재량을산정한바있다. 기술적, 지리적, 환경적제약을엄격히고려한보수적 인보급잠재량은육상풍력 6GW, 해상풍력 45GW, 태양광 275GW 등으로평가되었다. 육상풍력의경우자연보호구역과주거지등을제외한독일전체면적중적어도 1% 가풍력발전기 건물벽 설치에적합한것으로평가되었다. 풍력의경우소음등환경영향을고려하여이격거리를설 육상풍력 (15,35MW) 이용률 25% 11, 이용률 3% 2, 이용률 35% 정하기때문에면적을넓게차지하는것으로보이지만, 풍력발전기의기초부, 진입및연결 도로, 계측및중앙제어실외에는토지를배타적으로이용하는것이아니기때문에소요면적 중 95% 가넘는부지에서목축, 농업과임업등다른용도로이용할수있다. 풍황이더좋은것 도있지만기술발전효과를고려하여풍력의설비이용률이한국에비해매우높게설정되어 해상풍력 (44,415MW) 바이오에너지 이용률 3% 19, 이용률 35% 25, 유기성 임산등고형 < 표 2-14> 독일의재생에너지보급잠재량자료 : UBA, Energy target 25 : 1% renewable electricity supply, 21 있다. 구분용량 (GW) 발전량 (TWh) 비고 육상풍력 6 18 설비이용률 34% 해상풍력 설비이용률 45.6% 기준 합계 단위 : TWh 태양광 변환효율 17%, 국토면적의 1% --> 3,575km 2 ( 지붕과벽면포함 ), 설비이용률 1.3% 한편, 독일환경보호청 (UBA) 은 25년전력수요의 1% 를재생에너지로공급하는청사진을수립한바있다.(UBA, 21) 먼저전력수요는 25년 564TWh 에서 25년 56TWh로감소한다고전망하였다. 취사, 난방, 수송분야의전력화가진행됨에도불구하고전체전력수요 수력 지열 바이오가스규정에따라다름 23 에너지작물과수입바이오매스제외 는감소한다고전망하였다. 인구감소, 패시브건축확대와설비및가전제품의효율향상으로주택, 상업, 산업부문의전력수요는크게감소한다. 한편, 냉난방용으로지열과수열을이용하 합계 는시스템이증가하고이를위한히트펌프용전력소비가증가하며, 전기차확대로인해승용 차용전력수요도증가한다. 74 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 75

40 나. 재생에너지보급잠재량추정 국내기술적잠재량, KEI 보급잠재량, 독일재생에너지잠재량산정사례등을참고하여 25 년재생에너지잠재량을추정하였다. 결론적으로연간 564TWh 생산이가능하다. 석유환산톤으로연간 48,53천 toe에달한다. 국토면적이한국의 3.5배에달하고육상풍력자원이풍부한독일의 75TWh 에비해적은편이지만한국의재생에너지잠재량도상당한수준이다. 국내에서는농지, 임야등지상부와수상에태양광을더많이보급할수있을것으로보았고, 삼면이바다이기에해상풍력은독일보다더유리할것으로보았다. 마찬가지로해양에너지의환경성, 경제성이좋아지면서조류, 파력등해양에너지의잠재량도기대할수있다. 독일과마찬가지로한국의재생에너지잠재량평가에서바이오매스수입과전력망을통해다른나라로부터재생에너지전력을수입하는것은고려되지않았다. 구분 육상풍력 해상풍력 태양광 특성 용량 (MW) 발전량 (TWh) 석유환산톤 ( 천 toe) 년 이용률 25% 11,84 12, 이용률 3% 2,72 3, 이용률 35% 이용률 3% 19,33 2, 이용률 35% 25,86 4, 건물지붕 23,277 24, 지상형 63,431 64, 수상및도로 27,396 28, 건물벽 168 1, 농업공존형 3 3, 수력 4, 9, 바이오에너지 3, 6, 해양조류, 조력등 15, 3, 합계 196,23 276, ,53 비고 설비이용율 15.5% 634km 2 면적소요 설비이용률 6.8% 설비이용률 13% 설비이용률 3% 주 : 환산계수 1TWh = 86ktoe < 표 2-15> 한국의재생에너지잠재량 하려면경지면적의 1%(1,68 km2 ), 저수지면적의 5%(14 km2 ), 건물지붕면적의 1%(316 km2 ) 등에태양광설비를설치해야한다. 1% 재생에너지전환을달성하려면국내에서생산하는재생에너지외에도한국이해외나인접국에서개발한재생에너지를수입하는것도염두에두어야할것이다. 해외로부터재생에너지를수입하는방안은국가간연결된전력망을통해전력을수입하는방안, 해상을통해서재생에너지를수입하는방안으로구분할수있다. 동북아슈퍼그리드구상처럼몽골의고비사막등태양광과풍력발전여건이좋은지역에서값싸게생산한전력을동북아국가전력망을구축하여한국이나일본까지들여오는방안은오래전부터검토되고있다. 동북아슈퍼그리드구상이경제성, 에너지안보, 동북아국가간이해차이등으로현재로서는실현가능성이높지않지만, 한러간혹은남북간재생에너지협력은한반도정세가안정되고남북경협이활성화될경우현실화가어렵지않을것이다. 러시아는개발가능한수력과풍력자원이, 북한은풍력과조력자원이풍부한편이다. 현재해상을통해수입하는재생에너지는목재펠릿, 바이오디젤같은바이오연료이다. 우리나라는 216 년 17만톤이넘는목재펠릿을수입하였는데, 그중대부분이석탄발전소에서혼소용으로쓰이고있다. 발전공기업들은 RPS 의무할당을달성하기위해상당량의목재펠릿을수입하여석탄발전소에서혼소하고있는데, 이것은국내재생에너지활용을위한 RPS의취지에맞지않고에너지수입부담을높이고있어논란이되고있다. 장기적으로해외에서저렴한태양광발전을이용하여수소를생산하고이를도입하여이용하는방안도고려할수있다. 일본은수소사회실현을제4차에너지기본계획에반영하여추진하고있는데단기적으로화석연료수소를, 장기적으로재생에너지수소를해상풍력이나해외에서도입하여수송용, 건물용, 발전용으로널리활용할계획이다. 육지에서먼바다는풍황은좋지만수심이깊고거리가멀어서해상풍력을설치하기가어렵다. 그런데부유식해상풍력발전기가현실화된다면깊은수심의먼바다풍력자원도활용할수있다. 원거리심해지역에서부유식으로해상풍력을할경우전력망을통한송전은비용이너무높기때문에오히려수전해를통해전력을수소로저장하여배로운송하는방안이대안으로검토되고있다. 중동, 호주, 칠레등태양광발전여건이좋은지역에대규모태양광설비를설치하고생산된전력으로해수를전기분해한후수소로저장, 해상운송을통해도입하는아이디어는일본에이어국내에서도검토되고있다. 이런아이디어의기반은엄청나게저렴해지는태양광발전단가이다. 216 년 9월, 아부다비는 35MW 태양광발전소에대한국제입찰을실시하였는데 2.42 센트 /kwh를써낸컨소시엄이프로젝트를수주하였다고한다. 6 GS건설과한화큐셀이참여한한국전력컨소시엄은 3원 /kwh를제시하여수주에실패하였다. 태양광발전단가가이렇게낮아질경우수전해과정의손실과비용, 수소운송을하더라도미래에는충분히경제성이있을것이라는계산이다. 한편, 신 재생에너지자원센터는에너지경제연구원과공동으로 217 년 12월까지국내신 재생에너지시장잠재량을산정하여발표할예정이다. 잠정적으로소개된태양광시장잠재량은과거에비해훨씬높게평가되어 373GW 에이른다. 6 이경우연간태양광발전량은 56TWh 로예상되고 23년연간전력량의 76% 에달할것이다. 태양광시장잠재량 373GW 를실현 6 비공개회의에서발표된수치로최종적으로달라질수있다. 하지만과거에비해태양광의시장잠재량이크게증가할것으로예상된다. 7 이투뉴스 216 년 11 월 7 일자, 중도에거세게부는태양광바람 76 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 77

41 제 3 절재생에너지국내 외전망 녹색에너지전략연구소는 23년신 재생전력량 2% 달성에필요한원별설비용량을추정한바있다. 225년신 재생설비용량은 41GW 로늘어야하는데태양광 23GW, 해상풍력 1. 국내전망 주형환산업통상자원부장관은 216 년 11월, 민간의신 재생투자가활성화되면 1차에너지대비신 재생비중이 225년에는 11% 까지증가하여기존목표를 1년앞당겨달성할수있다고밝혔다. 235년신 재생목표를 225년에조기달성한다고할경우 225년신 재생전력량비중은 13.4% 에이를것이다. 이추세가 23년까지이어질경우신 재생전력량비중은 5GW, 육상풍력 2GW, 바이오매스 1GW의보급이필요하다. 4차신 재생기본계획의 235년보급목표 39.3GW 보다약간더설비용량이늘어날수있다. 상대적으로태양광의비중이커질것으로보았기때문이다. 23년목표달성을위해서는신 재생설비용량이 65GW로늘어나야하고태양광 37GW, 해상풍력 13GW, 육상풍력 3GW, 바이오매스 2GW 보급이필요하다. 원별용량은상대적이어서만약에풍력의보급이기대에미치지못한다면태양광의역할이더커져야할것이고여건에따라서반대의경우도생각할수있다. 18~2% 로늘어날수있다. 23 년원별설비용량목표는재생에너지산업계에서는충분히달성가능한수준이라고보고 신기후체제의대안이자국민안전과환경을고려하는전원믹스가필요조건이되면서어느새 23년신 재생전력량 2% 는그다지놀랍지않은목표로간주되고있다. 대선을앞두고유력대선주자들과국내주요정당들은 23년신 재생에너지보급목표를 2% 이상높이겠다는 있다. 태양광산업계는국내여건에서도태양광을 6GW 이상보급하는것이어렵지않다고보고있고풍력산업계에서도해상풍력보급이본격화되면풍력도국내전력생산에서상당한기여를할수있을것으로전망하고있다. 입장을밝히고있다. 217 년 4월 12일기후에너지정책정당초청토론회에서더불어민주당, 국민의당, 바른정당, 정의당을대표해서나온전문가들은 23년신 재생에너지발전량 2% 와같거나더높은수준의재생에너지보급목표를제시하였다. 대선공약으로신 재생에너지발전량을 23년까지 2% 로높이는목표를제안했던문재인후보가대통령에당선된후문재인정부는 23년까지신 재생에너지발전량을 2% 로높이는정책을세부적으로추진하는중이다. 23년신 재생전력량 2% 목표를설정하려면전력수요전망이필요하다. 과대추정논란이있지만보수적으로 7차전력계획의목표수요 (229 년연간 657TWh) 를참고하여 23년발전량을추정하고, 그중 2% 를신 재생에너지로생산한다고가정하여신 재생발전량을가늠할수있다. 과거경험에서알수있듯이재생에너지원별로보급전망을예측하는것은한계가분명히있다. 이것은정부가 8차계획에서신 재생에너지목표를상향조정한다면보다과학적이고체계적인과정을거쳐서도출해야할내용이다. [ 그림 2-7] 23 년신 재생전력량 2% 목표설정시원별설비비중 태양광육상풍력해상풍력바이오연료전지해양기타 설비용량 (GW) ʼ16 ʼ17 ʼ18 ʼ19 ʼ2 ʼ21 ʼ22 ʼ23 ʼ24 ʼ25 ʼ26 ʼ27 ʼ28 ʼ29 ʼ3 ʼ31 ʼ32 ʼ33 ʼ34 ʼ35 예측의한계를전제로 4 차신 재생에너지기본계획의원별증가율및비중을참고하되최근추 세와보급여건을고려하여원별비중을전망하였다. 23년원별발전량비중은태양광 33%, 해상풍력 23%, 육상풍력 5%, 바이오매스 7%, 연료전지및폐기물등 3% 이다. 신 재생전력량비중을현재 6.6% 에서 23년까지 2% 까지높이려면전력수요를안정시킨가운데태양광과풍력을위주로재생에너지발전설비를지금보다두세배더많이보급해 야할것이다 [ 그림 2-6] 23 년신 재생전력량 2% 목표설정시원별발전량비중 14 발전량 (TWh) 태양광육상풍력해상풍력바이오연료전지해양기타 215 ʼ16 ʼ17 ʼ18 ʼ19 ʼ2 ʼ21 ʼ22 ʼ23 ʼ24 ʼ25 ʼ26 ʼ27 ʼ28 ʼ29 ʼ3 ʼ31 ʼ32 ʼ33 ʼ34 ʼ35 78 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 79

42 2. 해외사례 독일은전력생산에서재생에너지발전량비중이 2년 6.2% 에서 215 년 3.4% 로증가했고, 일본도재생에너지발전량비중이 21 년 1.5% 에서 215 년 16.3% 로급증하였다. 23년국내신 재생전력량 2% 보다더빠른증가세이다. 한편, IEA는 2 시나리오 를통해발전부문에서재생에너지비중확대가탈탄소화전략의핵심임을밝히고있다. 현재화석연료가세계발전량의 68% 를차지하고있는데, 2 목표를달성하려면 25년까지세계전력생산은거의탈탄소화단계에이르러야할것으로전망하였다. 2 목표를달성하려면 25년재생에너지가세계전력생산에서주도적역할을하면서그비중이 67% 까지증가해야할것이다. 재생에너지원별발전량은대부분수력, 태양광, 풍력이차 지하며이세가지발전원이비슷한비중을점유할것이다. 단위 : % 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % [ 그림 2-8] 주요국재생에너지발전량비중변화 (IEA, 216) OECD 유럽덴마크독일스페인프랑스일본한국 [ 그림 2-1] 2DS 에서세계발전믹스전망자료 : IEA(216), ETP(216) Other Wind STE Solar PV Hydro Biofuels and waste Nuclear Coal with CCS Coal Oil Natural gas with CCS Natural gas Low-carbon share 단위 : TWh 5, 4, 3, 2, 1, % 8% 6% 4% 2% % 독일은단기간에재생에너지발전량비중이빠르게증가한대표적인사례이다. 독일은 215 년재생에너지발전량이 196TWh 로전체전력소비의 32.6% 를차지하였다. 독일의재생에너 지용량은 215 년말기준, 수력을포함하여 97GW 이며풍력이약 45GW, 태양광이약 4GW 에달하였다. Installed capacity in million kilowatt [ 그림 2-9] 독일의재생에너지용량확대자료 : Ministry for Economic Affairs and Energy, Development of renewable energy sources in Germany 215 Geothermal energy Photovoltaics Biomass Wind energy offshore Wind energy onshore Hydropower 국내를포함하여전세계적으로태양광과풍력을비롯한재생에너지발전단가는지속적으로하락할것으로전망되고재생에너지를통한발전량도높아질것으로보인다. 8 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 81

43 3. 재생에너지비용전망 가. 재생에너지발전원가와경제성 재생에너지발전원가는빠르게하락하여기존발전기술과경쟁하는단계로접어들고있으나, 투자환경, 자연조건과입지환경등의차이에따라서국가별로편차가큰편이다. 블룸버그 (Bloomberg New Energy Finance) 는북미와유럽을기준으로신규상업용발전설비의발전원가를분석한바있다. 결과는석탄발전, 가스발전, 풍력, 원자력, 태양광순으로나타났고, 재생에너지발전원가하락에따라 22년이면상업용태양광과풍력의발전단가가화력발전이하로떨어질것으로예상하였다. [ 그림 2-12] 215 년과 24 년세계발전설비용량과기술별설비용량증가전망 ( 연간용량증가, 216-4(GW)) 자료 : BNEF, New Energy Outlook 216, 216 특히태양광은 23년이면상당수의나라에서가장비용이저렴한발전기술이될것이다. 태양광은 24년까지신규발전설비용량의 43% 에해당하는 3.7TW 를차지할것이다. 태양광신규투자에만총 3조달러가넘게쓰일것이다. 태양광은 24년까지대략세계전력의 15% 를공급할것으로예상되고앞으로 25년간매년평균 1,35 억달러가투자될것이다 < 주요원별발전단가비교 > ( 단위 : 원 /KWh) [ 그림 2-11] 발전원별발전원가비교및가격전망자료 : BNEF ; 한국수출입은행재인용 (215) Coal Nuclear Wind Other Gas Hydro Solar Flexible Capacity 석탄가스원자력태양광풍력 석탄가스원자력태양광풍력 년 22 년 < 태양광및풍력시스템가격전망 > ( 단위 : $/W) 4. 75% 하락 4% 7% 7% 2% 31% 4% 8% 16% % 215 년 6,418GW 29% 24 년 13,464GW 15% 21년 214년 218년 22년 21년 214년 218년 22년태양광시스템가격풍력터빈가격 5% 26% 13% 12% 4% 한편시장분석기관인 BNEF는최근들어미래전력시장의전개를전망하는새로운에너지전망을매년발표해오고있다. BNEF의 새로운에너지전망 216 에따르면 24년까지발전부문에서저탄소에너지원 ( 혹은탄소중립적에너지원 ) 이세계발전설비총용량의 6% 를차지할것으로전망된다. 풍력과태양광이향후 25년간세계신규발전설비용량 8.6TW의 64% 를차지할것이다. 그리고총투자액 11.4 조달러의거의 6% 가풍력과태양광에투자될것이다. 석탄과천연가스의가격이하락하면서화력발전의발전단가도감소할수있지만, 풍력과태양광도계속해서발전단가가하락할것이다. 이미상당한가격경쟁력을가지고있지만, 육상풍력의비용은 24년까지 41% 정도떨어질것으로보인다. 주로설비이용률의증가가비용하락을주도할것이다. 풍력설비이용률은 23년 33%, 24년에는 41% 에도달할전망이다. 태양광은기존추세처럼계속하락하여현재킬로와트시 (kwh) 당 7.4~22 센트수준에서 24년세계적으로킬로와트시 (kwh) 당 4센트정도로하락할것이다. 에너지기술별발전원가는부존자원, 에너지기술, 규제와인허가, 금융여건등의영향으로나라마다상당한차이를보인다. 유럽과북미에서는신규발전소의경우원전의발전단가가상대적으로높지만한국과중국에서는원전발전원가가가장낮은것으로나타나있다. 또, 자국산가스를저렴하게공급할수있는가스망을구축한미국은가스화력이석탄화력보다발전원가가낮지만, 천연가스를액화해서전용선으로수입해서다시가스화하여사용하는일본과한국은이산화탄소톤당 3달러의탄소비용을포함하더라도석탄화력이가스 (LNG) 화력에비해발전원가가낮게평가되었다. 82 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 83

44 IEA는 5년주기로신규발전설비의발전원가를전망하는보고서를발간하는데한국은원전, 석탄화력, 가스화력, 태양광, 육상풍력, 해상풍력순으로발전원가가높아지는것으로평가되었다. 태양광의발전원가가 15년전에비해약 1/5 수준으로하락한반면에풍력의발전원가는오히려증가하여태양광과풍력의순서가바뀐것이특징적이다. 육상풍력의경우진입도로개설, 인허가및민원관련비용등이높아져서설비가격의하락에도불구하고발전원가가감소하지않았다. Jürgen Freund / WWF LCOE( 원 /kwh) [ 그림 2-13] IEA 발전원가보고서의국내신규발전설비의발전원가 ( 탄소비용포함 ) 자료 : IEA, 215, Projected Cost of Generating Electricity 원자력 석탄 LNG 태양광육상풍력해상풍력 USD/MWh [ 그림 2-14] IEA 발전원가보고서에서국가별발전원가비교 ( 탄소비용포함 ) 자료 : IEA, 215, Projected Cost of Generating Electricity Investment costs Fuel costs Carbon cost O&M costs 원자력 석탄 LNG 원자력 석탄 가스 원자력 석탄 가스 원자력 석탄 LNG 한국 독일 미국 일본 IEA, IRENA, 덴마크에너지청, 국내연구기관등다양한기관에서재생에너지발전원가하락을예상하고있는데, 추세는비슷하나기관별로, 국가별로약간의차이가있다. 풍황과위도에따라편차가있겠지만태양광의발전원가하락속도가풍력보다빠르기때문에 225년이후에는평균적으로태양광이풍력에비해발전원가더낮아질것으로예상하고있다. 84 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제2장국내재생가능에너지현황과잠재성 85

45 제 3 장해외 25 에너지 기후전략 ~ Felix Broennimann / Shutterstock.com 주요국가의온실가스감축, 에너지장기목표및탈탄소화전략및정책에대해파악하고자한다. 한국의장기목표및로드맵수립시참고할수있도록유럽연합 (EU), 독일, 중국등의 Energy Roadmap 25 및국제에너지기구 (IEA) 의에너지제안에대해살펴본다.

46 제1절 EU Energy Roadmap 25 (EU Commission for Energy, 212) 1. EU 에너지계획 29년 1월 EU Council은 25년까지 199년온실가스배출수준의 8-95% 를감축한다는계획을발표했다. 211년제시된 EU의 The Energy Roadmap 25 ( 이하 EU Roadmap) 은회원국들의경쟁력과에너지공급의안정성을제고시키면서 EU의감축계획을달성할수있는에너지전략은무엇인가에대한 EU 정부 (EU Commission) 의제안을정리한것이다. EU Roadmap이제시한핵심전략은저탄소신기술, 재생에너지, 에너지효율성, Grid 인프라에대한상당한규모의투자다. 투자는 2-6년을바라보고이루어진다. 따라서저탄소에너지구조로전환하겠다는안정적이며지속적인정책신호가없다면 EU가목표로한수준의투자는이루어지지않을가능성이높다. 이에 EU 정부는다양한시나리오분석을통해 EU에최적화된이행시나리오, 즉 Energy Roadmap 25을개발하고회원국가들이자국여건에맞춰 Energy Roadmap 을추진하게함으로써정책방향이나이행속도에관한불확실성을최소화하고있다. EU Roadmap 은 25년까지보다지속가능하며, 보다경쟁력이있고, 보다안전한에너지시스템으로전환하기위한 4가지주요경로를언급했다. 4가지주요경로는에너지효율, 재생에너지, 원자력에너지, 탄소포집및저장기술 (CCS) 이다. 앞서언급한투자부문과비교해보면, CCS를구체적인저탄소신기술로언급하고있다는것과화석연료를대체할에너지로재생에너지와함께원자력을고려하고있다는것을알수있다. EU Roadmap은 4가지전환 path( 에너지효율, 재생에너지, 원자력에너지, CCS) 의조합방식을달리해 25년까지회원국들이각국이처한상황에맞춰고려할수있는 7가지루트또는 7가지시나리오를만들었다. 8 < 표 3-1> 은 7가지시나리오의 4가지전환경로조합방식을요약한것이다. BAU 시나리오 탈탄소시나리오 4 가지전환 path 시나리오 1 년 3 월후정책반영 * CCS 에너지효율제고 재생에너지비중확대 원자력발전확대 Reference Current Policy Initiative High Energy Efficiency Diversified supply technologies High Renewable energy sources Delayed CCS Low nuclear < 표 3-1> EU 25 에포함된 7 가지 Scenario 의 4 가지전환경로조합방식 * 21 년 3 월이후나타난기술, 환경및정책변화반영 < 표 3-2> BAU Scenario 의주요전제자료 : EU Commission, 211. Energy Roadmap 25: Impact assessment and scenario analysis 가. BAU 시나리오 1) 시나리오 BAU 시나리오를구성하는것은 Reference scenario와 CPI scenario가있다. Reference scenario 는 21 년 3월이후정책변화가없다고가정한경우다. 이시나리오는 Energy Roadmap 25 뿐만아니라 Low-carbon economy 25 roadmap 이나 수송부문에대한화이트페이터 에도이용되었다. Reference scenario 는예측치 (forecast) 가아니라 21 년 3월이후새로도입된에너지정책이없다고가정 하고계산한추정치또는산출치 (projection) 에해당한다. 따라서 21 년 3월까지실시된정책의성과와한계는 Reference scenario 에반영되어있다. 두번째 Current Policy Initiatives 는 Reference scenario가반영하지못했던최근의상황 ( 높은수준의에너지가격과일본후쿠시마효과 ) 과 21 년 3월이후도입된정책 ( 에너지효율성, 에너지세제, 인프라에관한최근의정책 ) 을반영한시나리오에해당한다. PRIMES, PROMETHEUS, GAINS, GEM-E3 모형이두개의 BAU 시나리오개발에이용되었다. 구분 GDP 성장률 내용 년간평균 1.7% 씩성장 석유가격 23 년 16 $/barrel, 25 년 127 $/barrel (28 년 US$ 기준 ) Reference scenario 에반영된주요정책 CPI 에반영된주요정책 기술비용 동인 (Drivers) 21 년 3 월까지도입된 Eco-design 과 Labelling; EUETS 의 Energy Performance of Buildings; RES(2% 목표 ); Effort Sharing Decision (non-ets 배출량 2% 감축을목적으로한정책 ); 승용차나밴에대한 CO2 규제 Reference scenario 에반영된정책 + 최근도입된정책 ( 에너지효율제고 ; Network Development Plan 인 ENTSO 에기반한인프라에대한투자와인프라에대한정책 ; Nuclear Safety Directive; Waste management Directive; revised Energy Taxation Directive 등 ) * 일본의원전사고이후도입된이탈리아와독일의탈원전정책, 원전사용기한연장시안전비용상승으로생산비용이 2% 증가할것으로가정. * CCS 관련정보를업데이트하고전기차수요확대정책을반영 PRIMES 모델에포함된기술계수를외생적이라고가정하고사용. 화석연료 ( 포화 ), 원전및대형수력발전 ( 기술비용안정화 ; 단, 3 세대원전이나 CCS 에대한기술비용은점차감소 ), 신재생에너지 (off-shore wind & solar PV 비용점차감소 ) 시장 ( 시장에의한에너지및온실가스결정 ); 이윤 효용극대화경제주체 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 89

47 가 ) Reference Scenario 이시나리오는현재의트랜드와 Eurostat, EPC/ECFIN 에제시되어있는인구나경제발전에대한장기전망을반영한다. 세계에너지가격의불안정성이높아지는데따른수입연료가격의상승경향역시반영되어있다. 경제적결정은 21 년 3월까지각국또는 EU 차원에서별변동없이꾸준히실시된바있는정책프레임워크상에서시장과기술발전에의해이루어진다. 따라서 RES나 GHG에관한 22년정책목표 는 Reference scenario에서달성된다고가정되지만 ETS Directive 가제시한 22년이후 ETS의 cap을매년줄여간다는정책등은 Reference scenario 에반영되지않는다. 나 ) CPI(Current Policy Initiatives) CPI 시나리오는 Reference scenario 가사용한거시경제적가정을그대로유지하는가운데원자력과전기자동차에대한최근의기술동향을반영하여작성되었다. 나. 탈탄소시나리오 EU의에너지정책은 Article 194의 EU 기능한관한조약, Article 에명시된에너지부문과기타부문의기후변화대응방안에기반을두고수립되었다. 정책수립과정에서 EU 국가간의보완성 (subsidiarity) 원칙과비용및책임에있어서의비례성 (proportionality) 원칙이반영된것으로보인다. 이는 EU의탄소시장과연계한경제적관점에서보면, 다양한에너지시스템발전계획은개별국가를단위로한것보다는 EU-wide를기반으로 EU와회원국들의활동이서로의기능을존중하며수립되고실행되어야한다는것을의미한다. EU-wide market 을가정할경우전력시스템균형이원활하게이루어지면서 Grid 운영에서 back-up capacity 에대한수요가낮아지고 RES 생산의경제성이제고되면서 RES의비중이증가할것이기때문이다. 또, 투자의규모경제가이루어지며에너지효율성또는재생에너지관련상품이나기술이개발될가능성이커지게된다. 1) 시뮬레이션결과추정결과에따르면, Reference scenario 나 CPI scenario 에서 22년까지의국가감축목표, ETS Cap, non-ets 감축목표가모두달성된다 (< 표 3-3> 참조 ). 그러나이두시나리오로는 22년이후 2도씨타겟을목표로설정된온실가스감축목표를달성할수없는것으로분석되었다. 에너지의수입의존도 ( 특히, 가스 ), 전력가격과에너지비용은모두지속적으로증가하는것으로분석되었다. 에너지집약도역시경제의탈탄소화를위해필요한수준까지는개선되지않는것으로전망되었다. 이는 IEA World Energy Outlook의 Current Policies scenario, the European Climate Foundation의 baseline scenario, Power Choices의 baseline scenario, Greenpeace 의 baseline scenario 의전망결과와유사한수준이다. < 표 3-4> 모든탈탄소화시나리오에포함된수단 수단 25 년까지비용효과적으로에너지부문 CO2 배출량을 85% 감축한다는기후정책 (23 년까지 4%) 에부합하도록설계 모델에의반영 ETS 가격과 non-ets 부문에서의탄소가격이같다고가정 BAU 시나리오 시나리오명전제결과 Reference Scenario Current Policy Initiative (CPI) 현재의트랜드와 EU 의공식통계로제시된인구나경제발전에대한장기전망을반영 세계에너지가격의불안정성이높아지는데따른수입연료가격의상승경향반영 21 년 3 월이후정책변화 (ETS cap reduction plan 포함 ) 가없다고가정 Reference scenario 가사용한거시경제적가정을그대로유지 원자력과전기차에대한최근의기술동향을반영 Reference scenario 가반영하지못했던최근의상황 ( 후쿠시마효과 ) 과 21 년 3 월이후도입된정책 ( 에너지효율, 에너지세제, 인프라정책 ) 을반영 22 년까지의국가감축목표, ETS Cap, non-ets 감축목표모두달성 그러나 22 년이후 2 도씨타겟을목표로설정된온실가스감축목표를달성할수없는것으로분석. 에너지의수입의존도 ( 특히, 가스 ), 전력가격과에너지비용은모두지속적으로상승 에너지집약도 : 경제의탈탄소화를위해필요한수준까지는개선되지않는것으로전망 < 표 3-3> BAU Scenario 와시뮬레이션결과 -95% 유럽은 25 년까지온실가스배출량 199 년대비 8~95% 감축목표이행을위해 211 년에 Energy Roadmap 25 를발간했다. 핵심전략은신기술개발, 재생에너지확대, 에너지효율성강화, 그리드인프라투자확대등이있다. 재생에너지에관한강력한정책 수송부문에대한정책 저탄소발전기술에대한보증기금 저장과연결 이를위한정책 - 재생에너지에대한 licensing 을쉽게하고보다넓고많은지역을재생에너지생산지로제공 - 지역경제와산업부문에서재생에너지를사용하도록지원 - BAU 와비슷한수준의 operational aids 제공 에너지효율기준, 내부시장, 인프라, 연료효율이높은수송수단과모드를보다많이선택할수있도록가격및교통계획정책을실시 에너지부문에서저탄소기술을혁신한대상에대한지원 잉여전력, 특히수력발전에의해생산된전력에대한저장및시장연계를통해전력사용을효율화 EU Commission 은경쟁력을갖춘에너지부문의탈탄소화를가정한시나리오를설정하고그효과를시뮬레이트했다. 시뮬레이션결과, 에너지부문에대한적극적인탈탄소화정책이 EU 구성원은물론전세계적으로긍정적인외부성을제공한다는결론에도달했다. EU Energy Roadmap 25에서고려된저탄소화또는탈탄소화시나리오에서공통적으로사용된정책수단은 < 표 3-4> 에정리되어있다. 9 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 91

48 1) 시나리오 다 ) 높은수준의재생에너지시나리오 (High renewable energy sources, RES) 가 ) High Energy Efficiency Scenario 재생에너지원 (RES) 을위한강력한지원수단을동원하여최종에너지소비에서 RES가차지하는비중이크게높아지도록하는것을전제로한시나리오다. High RES 시나리오에서 EU가설정한목표는 25년까지에너지소비량의 75%, 전력생산의 97% 수준에이르게하는것이다. < 표 3-7> 은 RES scenario에서추가된가정으로최종전력소비량에서 RES가차지하는비중을 9%~1% 까지올리기위한수단을정리한것이다. High Energy Efficiency scenario는높은수준의에너지절약을약속한정책 (Political commitment to very high energy savings) 이실시되었을경우를고려한경우의시나리오에해당한다. 이에해당하는정책으로는전자제품과신규건물에대한보다강화된최소요건 (minimum requirements) 이나 energy utilities ( 발전사등 ) 에대한에너지절약강제규정설정 (22 년까지 2% 의에너지절약을명시한 Energy Efficiency Plan 실시 ) 등이포함된다. 시뮬레이션결과에너지수요가 25 년까지 Reference scenario 대비 41% 감소하는것으로예측되었다. < 표 3-5> 는 < 표 3-4> 에제시된공통의탈탄소시나리오에더해 High Energy Efficiency scenario 에서추가로고려한정책수단을정리한것이다. < 표 3-7> RES Scenario 에서고려된정책수단과모델에의반영자료 : EU Commission, SEC(211), p. 5 수단 모델에의반영 1 그리드에의연결성제고소규모 PV 와풍력을 Grid 로연결가능하다고가정 2 재생에너지에대한무역이늘어날수있도록 EU 시장을통합발전부문에서의보다강력한정책수단동원 : 에너지소비에서 RES의비중을전반적으로확대하는정책사용 ( 특히가계부문마이크로발전과 distribution level 에서전력생산증가 ) 수단 모델에의반영 1 전자제품에대한보다강한최소요건적용효과가점진적으로나타나도록반영 2 3 기존건물에대한보다높은 renovation rates 를적용하고공공건물에대해매년 2% 이상보수할금융지원 22 년이후주택당에너지사용량을낮게가져갈 Passive houses standards 2-5 KWh/m2 를기준 ( 국가마다상이 )+ 이중상당부분을재생에너지로충당 < 표 3-5> High Energy Efficiency Scenario 에추가된정책수단자료 : EU Commission, SEC(211), p 인프라, 백업, 저장및수요관리 열펌프의사용확대, 가계부문의 RES 관련빠른러닝커브 RES 빌딩확대등 DC, 마이크로그리드, 전력시장연계, 바이오매스와가스발전기를통한백업기능강화, 충분한저장능력 (pumped storage, CSP, hydrogen), 스마트미터 ESCOs 의보급확대과파이낸싱가능성제고 utilities 에서의에너지소비를연간최소 1.5% 씩감축 (22 년까지 ) 에너지생산, 배송및전송에대해강력한최소조건적용 ESCOs 가가계부문소비자에대한할인율을낮출수있도록 (215 년에 17.5% 에서 16% 로, 22 년에 14%, 225 년 13%, 23 년 12% 식으로 ). 산업형농업, 서비스부문의경우 (215 년까지 12% 에서 11% 로, 22 년의 1% 식으로 ) 그리드에연결된에너지원 ( 전력, 가스, 열 ) 에 efficiency value 를부과함으로써가계부문과 tertiary 부문에서의에너지효율을유도. 발전소에대해높은수준의에너지효율성적용. CCS 를적용한경우에너지효율에서의손실을허용 7 스마트그리드와스마트 metering 효율성과재생에너지확대를위해. 8 분산형전원으로서의재생에너지 전력공급의 reliability 를높일수있도록. 풍력, 태양열, 수력의비중확대 < 표 3-8> Delayed CCS Scenario 의가정자료 : EU Commission, SEC(211), p. 5 라 ) CCS 의지연되는시나리오 (Delayed CCS) 앞의 Diversified supply technologies 시나리오를그대로유지하지만 CCS가지연될것을가정한시나리오다. 이시나리오에따르면 CCS는 24년이후에나사용가능하다. 그결과원자력의비중이상승하게되는데이는기술변화에의한것이아니라탄소가격으로인해원자력발전비중이증가했기때문이다. Delayed CCS 시나리오에사용된가정은 < 표 3-8> 에정리되어있다. 수단 1 CCS 가 24 년이후에나가능 모델에의반영 Cost-potential curves 를왼쪽으로이동 (High Energy Efficiency Scenario 와비교하면, CCS 관련자본비용이훨씬높게설정 ) 2 원자력의안전성에대한신뢰원자력에대해낮은수준의리스크프리미엄 나 ) 다양화된공급기술 (Diversified supply technologies) scenario 모든에너지원은특별한지원수단없이 market-basis에서경쟁한다는것을전제로한시나리오다. 특별히선호되는에너지나감축기술은없다고가정한다. 따라서원자력과 CCS 양자모두에대한대중의수용성을가정하고탄소가격을지불하게함으로써 (carbon pricing) 탈탄소화를추진한다는시나리오다. < 표 3-6> 은다양한공급기술시나리오에사용된가정을정리한것이다. 마 ) 원자력비중감소시나리오 (Low nuclear) Diversified supply technologies 시나리오와유사하지만더이상의원자력발전소를건설하지않는것을가정한시나리오다 (no new nuclear besides reactors currently under construction). 원자력발전을대체하는과정에서 CCS의보급률이높아지는결과 ( 발전량의 32% 수준 ) 를가정한경우에해당한다. 이러한가정은모델에원자력에대해시민들의수용성, 현재고려중인원자력투자프로젝트의 cancellation, 23년이후원자력발전의연장불허로반영된다. 수단 1 투자자들은 CCS가신뢰할만하며상업적가치를가진기술이라고보고있음. 2 투자자들은원자력의안정성에대한신뢰를가지고있음. < 표 3-6> 다양한공급기술시나리오에추가된가정자료 : EU Commission, SEC(211), p 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 93

49 2) 시뮬레이션에이용된전제조건 시뮬레이션과정에서공통적으로사용된전제조건은다음과같다. 첫째, 에너지시스템전환을위한 1개의구조적변화는 22 또는 23년이후 full effects 가나올것으로기대한다고가정한다. 둘째, 탈탄소화는가능하며장기적으로현재의정책에비해적은비용으로가능하다고도가정한다. 이때총에너지체제비용 (total energy system cost) 에해당하는포함되는항목은연료, 전력, 자본비용, 장비에대한투자, 에너지효율화상품등과관련된비용등이다. 이들비용은시계열적으로고정된것이아니라변동하는것으로가정한다. 세번째가정은 capital expenditure 의상승과 fuel costs 의감소를전제한다는것이다. 211 년부터 25년까지재생에너지에대한투자가증가하면서 grid에대한누적투자는 trillion Euros 수준에서이루어질것으로가정한다. 여기에포함되는비용은발전시설이나 grid, 산업용에너지시설, 난방또는냉방시스템에대한투자 ( 집단냉난방포함 ), smart meters, 단열재, 보다효율적이며비용이낮은자동차에대한투자, 에너지를사용하는내구재에대한투자등이다. 그결과에너지시스템에대한평균자본비용이상당히증가할것으로예상된다. 이러한자본비용의증가는경제전반, 제조업부문, 서비스, 건설, 수송, 농업부문의일자리상황에큰영향을미칠것으로예상된다. < 표 3-9> 탈탄소화시나리오와시뮬레이션결과 열번째가정은원자력의기여에대한가정이다. Delayed CCS 와 Diversified supply technologies 시나리오의경우원자력의비중이높게고려되어있다. primary energy 에서원자력이차지하는비중은 Delayed CCS의경우 18%, Diversified supply technologies 시나리오의경우 15% 로가정했다. 끝으로에너지공급의탈집중화와집중화가동시에추진되는것으로전제했다. 재생에너지부문에서공급의탈집중화현상이나타나는반면, 원자력과가스를기반으로한전력생산은집중화될것으로가정했다. 3) 시뮬레이션결과 < 표 3-9> 는탈탄소시나리오를적용했을때 25년까지의 EU의에너지소비량과온실가스배출량이어떻게변하는지, 즉탈탄소화시나리오시뮬레이션의결과를정리한것이다. 가 ) 온실가스감축목표달성정도의차이는있지만모든탈탄소화시나리오하에서 EU가지구표면온도의 2도씨이내상승억제를위해설정한온실가스감축목표가달성되는것으로분석되었다. 시나리오명전제결과 넷째, 전력비중이확대되는상황을전제하는데, 25년현재총에너지수요에서전력이차지하는비중은현재의두배인 36-39% 가될것으로예상한다. 전력수요를주도하는것은수송과냉난방의탈탄소화과정이다. 승용차와경량트럭에서의전기차비중의증가함에따라전력수요는에너지수요의 65% 까지증가할것으로전망했다. 고에너지효율시나리오에서조차전기수요는증가하는것으로전망되었다. EU의탈탄소시나리오에서발전부문의탈탄소화는 23년까지 57-65%, 25년까지는 96-99% 수준까지진전될것으로전제하고있다. 다섯째, 전기가격은 23년까지증가한후하락할것으로가정되었다. 여섯째, 가계부문의에너지및에너지관련상품에대한지출은증가할것으로전망되었다. 가계부문의에너지및에너지상품지출비중은 23년 16% 까지증가한후 25년에는 15% 수준으로감소할것으로예상되었다. 일곱번째, 에너지절약이매우비중있게다루어졌는데, primary 에너지수요는 peak를기록한 25-6 년에비해 23 년까지 16~2%, 25 년까지 32~41% 감소하는것으로가정되었다. 여덟번째, 재생에너지비중은확실하게증가할것이라는가정이다. 현재최종에너지소비의 1% 수준인재생에너지비중은 25년 55% 까지증가할것으로예상되었다. High Energy Efficiency 시나리오에서는재생에너지비중이 64%, High Renewable Scenario에서는 97% 까지증가하는것으로전망되었다. 2 C 정도의차이는있지만모든탈탄소화시나리오하에서 EU가지구표면온도의 2 C이내상승억제를위해설정한온실가스감축목표를달성하는것으로분석되었다. 탈탄소시나리오 High Energy Efficiency Diversified supply technologies High Renewable energy sources (RES) Delayed CCS 상당수준의에너지절약을약속한정책이실시된다고가정 ( 전자제품과신규건물에대한보다강화된최소요건적용, 발전사를포함한 energy utilities 에대한에너지절약강제규정설정, 스마트그리드와스마트미터링확대, 분산형전원으로서재생에너지확대 ) 특정에너지나감축기술에대한선호는없음 원자력과 CCS 에대한대중의수용성가정 탄소가격을지불하게함으로써탈탄소화추진 RES 보급목표 : 25 년까지에너지소비량의 75%, 전력생산의 97% RES 교역이확대되도록 EU 시장통합 RES 인프라, 백업, 저장및수요관리 : DC, 마이크로그리드, RES 의 Grid 에의 Access 제고, 바이오매스와가스발전기를통한백업기능강화, 충분한저장능력 (pumped storage, CSP, hydrogen) 확대, 스마트미터링 앞의 Diversified supply technologies 를그대로유지 + CCS 지연 (High energy efficiency 시나리오에비해 CCS 관련자본비용을높게설정 24 년이후 CCS 사용가능 ) 그결과원자력비중상승 ( 기술변화의결과가아니라탄소가격으로인해원자력의경쟁력이높아졌기때문 ) 원자력에대한높은수용성 ( 원전리스크를낮게적용 ) EU 의 2 도씨고려감축목표달성 아홉번째, EU 탈탄소시나리오에서는 CCS의역할이매우중요하게다루어진다. 원전을제한하는경우발전부문의 32%, 여타의시나리오에서는발전부문의 19~24% 가 CCS를적용하는것으로가정했다. Low nuclear 앞의 Diversified supply technologies 를그대로유지 + 더이상의원자력발전건설없음 + 23 년이후원전의연장불허. 원자력발전을대체하는과정에서 CCS 보급률상승 ( 발전량의 32% 수준 ) 94 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 95

50 나 ) 1 차에너지사용량 < 표 3-1> 은각시나리오별 1차에너지사용량을 Reference scenario 와비교하여정리한것이다. CPI scenario에서 8.4%, 에너지효율시나리오에서 38.5%, Diversified Technology Scenario에서 31%, RES scenario에서 35.7%, Delayed CCS scenario에서 29.8%, 탈원전시나리오에서 35.5% 감소하는것으로나타났다. (Mtoe) Reference Current policy Initiative % difference to reference Energy efficiency % difference to reference Diversified supply technologies % difference to reference High RES % difference to reference % -5.8% -8.4% % -16.% -38.5% % -11.3% -31.% % -12.7% -35.7% < 표 3-1> Reference scenario 대비 1 차에너지사용량자료 : EU Commission, SEC(211), p. 13 [ 그림 3-1] 총에너지소비 2 라 ) 최종에너지소비의변화 [ 그림 3-1] 은각시나리오별총에너지소비를비교한것으로탈탄소시나리오하에서총에너지수요가 4% 정도감소하는것을알수있다 Reference/CPI: effects of additional policies and updated assumptions Decarbonisation cases: effects from different policy focus / technology availability Delayed CCS % difference to reference Low nuclear % difference to reference % -11.4% -29.8% % -13.9% -35.5% 마 ) 최종에너지소비에서전력이차지하는비중 [ 그림 3-2] 는각시나리오별총에너지소비에서전력이차지하는비중을표시한것으로 Reference scenario나 CPI scenario에서 3% 미만에불과했던전력의비중이탈탄소시나리오에서는 35~4% 로증가하는것을알수있다. 다 ) 1차에너지소비에서의연료비중 (%) < 표 3-11> 은각시나리오별 1차에너지소비에서의연료비중을정리한것이다. 25년을기준으로 Reference Scenario와 CPI scenario 에서는화석연료인석유의비중이가장높은데비 [ 그림 3-2] Reference 시나리오나탈탄소화시나리오에서의전력비중 (EU 전체 ) 4% 35% Range regarding decarbonisation scenarios 해탈탄소시나리오에서는재생에너지의비중이가장높고그다음으로가스의비중이높은 것으로전망되었다. 3% 3High Energy Efficiency, 4Diversified Supply Technologies, 5High Renewable energy sources(res), 6Delayed CCS, 7Low Nuclear 25% 12 Range for current trends scenarios 1Reference Scenario 2Current Policy Initiatives 3~7Decarbonisation scenarios Solids Oil Gas Nuclear Renewables < 표 3-11> 1 차에너지소비에서의연료비중자료 : EU Commission, SEC(211), p. 13 2% 15% 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 97

51 제2절 EU Energy Roadmap 25 반영한회원국의에너지전환방향 1. 회원국의다양한조건을반영한전환경로 EU 회원국은 EU Commission 이제시한 Energy Roadmap 25을큰그림으로회원국의정치, 경제적조건에따라상이한전환루트선택하고있다. [ 그림 3-3] 은에너지로드맵설정과정에서중요하게고려된이슈에따라 Energy Roadmap의특징이어떻게바뀌는가를정리한것이다 Issues Balancing variable solar and wind power supply Deployment of renewable energy Development of carbon capture and storage Choice European electricity grid for transnational balancing Regional solutions, such as chemical or mechanical storage Harmonisation of support instruments at EU level National Instruments linked to interest of domestic industries Transnational infrastructure for large undersea aquifer storage National infrastructure mostly with storage under land [ 그림 3-3] 국가기후및에너지로드맵에서의이슈와선택자료 : PBL (Issues for which very different choices are possible, with their consequences for technical system integration, market design and European coordination.) < 표 3-12> EU 회원국간이질성 : 탈탄소화로의전환을추진하게된이유와동인으로서의중요도자료 : Planbureau voor de Leeformgeving, Climate and Energy Roadmaps towards 25 in North-western Europe, 212 장중요한이슈였으며그결과 25년까지 1% 재생에너지체제를갖춘다는로드맵을만들어냈다. 독일은재생에너지부문의경쟁력제고와산업기회창출에상대적으로높은우선순위를부여했다. 영국의로드맵은에너지비용의최소화에맞추어지며독일이나덴마크와는차이가나는로드맵을만들어냈다. 프랑스와벨기에는다소늦게 22 이후에너지계획을수립하기시작했다. 프랑스의경우원자력발전을포기하지않았으며에너지믹스에서여전히중요한역할을부여했다. 구분 에너지공급의안정성 온실가스저감 알맞은가격 벨기에 1 순위 3 순위 2 순위 에너지산업의기회창출 도덕적이유 Energy Roadmap 특징 덴마크 1 순위 2 순위 4 순위 3 순위 1% RES 프랑스 2 순위 4 순위 1 순위 3 순위원전포함 독일 2 순위 3 순위 4 순위 1 순위 5 순위 RES 경쟁력제고 네덜란드 4 순위 3 순위 1 순위 2 순위늦은출발 영국 4 순위 1 순위 2 순위 3 순위 6개의북유럽국가의중점이슈와로드맵이달라지게한가장결정적인원인은재생에너지자원 (sources) 의현황과개발가능성이다. 각국의재생에너지자원현황과개발잠재력및개발노력의이질성은 < 그림 3-4> 와 < 표 3-13>, < 표 3-14> 에각각정리되어있다. 4 Low-carbon energy for road transport European system with charging points for EV-s/PHEV-s Filling stations for hydrocarbon, gas and hydrogen [ 그림 3-4] 북유럽 6 개국의재생에너지비중 (21 년 ) 자료 : Eurostat Belgium Denmark 5 6 Regulating sustainability of biomass Role of natural gas in future fuel mix Criteria for direct impacts; relatively high resources availability Criteria for direct and indirect impacts; relatively low resource availability No significant role; no long-term investments in infrastructure Gas as significant destination fuel in combination with biogas Coal/lignite Oil Natural gas Nuclear energy renewables France Germany Netherlands United Kingdom 이를보다구체적으로보여주는예는 < 표 3-12> 에정리되어있다. 6개국가공히전력부문을강조했으며에너지효율제고, CO2-free 발전과 Biomass 를이용한발전등을강조하고있다는공통점이발견된다. 차이점이발견되는부문은원자력발전의활용여부, CCS와 non-co2 중요도책정등에서차이를보인다. 북유럽의 6개회원국은에너지로드맵을받아들이는과정에서중요하게고려한사항이달랐다. 이러한이슈의이질성은 EU 공통의 Energy Roadmap 를국내화한에너지정책에서차이를만들어낸다. 덴마크는에너지안보와온실가스감축이가 pbnl % of gross inland energy consumption 98 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 99

52 구분벨기에덴마크프랑스독일네덜란드영국 내륙풍력발전잠재력 (MWh/ 인당 ) 1) 해상풍력발전잠재력 (MWh/ 인당 ) 2) 연간총일조량 (kwh/m 2 ) 3) 1,97-1,17 1,19-1,164 1,157-1,798 1,117-1,242 1,86-1,124 1,18-1,24 농업용토지면적 (ha/ 인당 ) 4) 산림면적 (ha/ 인당 ) 5) 수력발전 (MWh/ 인당 ) 6) < 표 3-13> 각국의잠재적재생에너지원 1) EEA, 29 (EEA Table 6.8). 2) EEA, 29 (EEA Table 3.5). 3) JRC photovoltaic GIS ( re.jrc.ec.europa.au/pvgis/) 4) Eurostat, 29. 5) EurObserv ER GIS ( < 표 3-15> 각국이적시한현재실행중인저탄소또는탈탄소화정책 (CPI) 자료 : Planbureau voor de Leeformgeving, Climate and Energy Roadmaps towards 25 in North-western Europe, 212 Belgium 2. 에너지로드맵추진으로예상되는결과 회원국가간전반적인상호의존성 (mutual interdependencies) 이확대될것으로예상된다. 에너지시장의경우 renewable energy 부문에서의시장통합과월경인프라 (transnational infructure) 가확대될것으로예상된다. 에너지시장의통합은규모의경제조건을제공함으로써재생에너지기술도입의인센티브로작용할것이다. 또, 전기자동차 ( 표준화 ), biomass 기술발전과실행을위해 EU 차원의표준화가일저언에서진행될것으로예상된다. Electricity Buildings Industry Transport F: minimum priced green certificates F: tax reduction insulation L/S: certificates (regional) for measures RES and combined heat and power generation(chp) V: benchmarking for voluntary agreements with large industry and audits for small industry F: tax reduction for lowemission vehicles 투자대상 벨기에 덴마크 프랑스 독일 네덜란드 영국 에너지효율성 25% 9% 14% 15% 39% 28% CCS % 1% 5% 2% 6% 9% 재생에너지 16% 45% 12% 29% 35% 34% 원자력에너지 47% % 48% 34% 7% 14% 네트워크, 저장등 6% 28% 9% 8% 7% 9% 총액 ( 백만유로 ) GDP 1당투자액 (29) EU 회원국간전환경로의이질성은글로벌한경영활동을하고있는에너지기업들의의사결정 에영향을미침으로써자국뿐만아니라이웃국가에영향을미칠것으로예상된다. 이러한이 유로 EU는 EU-wise 탄소시장, EU-wise grid 통합이필요하다고언급한바있다. 에너지로드 맵의회원국간차이를만들어낸또다른원인은현재실시되고있는에너지정책또는온실가 스정책의차이이다. < 표 3-15> 는현재북유럽국가에서실시되고있는정책을정리한것이다. 회원국에따라온실가스정책의추진정도와에너지정책의방향이이질적인것을알수있다. 재생에너지부문에서의차이나현재추진중인정책에서의차이역시 EU Commission 이제시 한에너지정책에대해회원국의동의정도를다르게만드는요인에해당한다. 국가별동의정도 는 < 표 3-16> 에정리되어있다. < 표 3-14> 각국의에너지관련 R&D 투자총액과분야별비중 (21-11) 자료 : IEA, Country RD&D database; Decisio (211), Monitor on publically financed energy research 21 [Monitor publiek gefinancierd energieonderzoek 21], Amsterdam Denmark France Germany Netherlands United Kingdom F: subsidy programmes for RES and biomass CHP F: grid tariffs L/S: efficiency obligation for energy companies F: feed-in tariff F: tax exemptions and tax credits for solar boilers and solar PV F: feed-in tariff F: support schemes for investments in offshore wind parks F: RD&D programmes for renewable energy, smart grid and storage L/S: legally binding shares for renewable energy L/S: simplification of spatial planning for renewable energy L/S: gradual closing of nuclear plants up to 222 F: feed-in premium for renewable energy F: tradable certificates for large-scale renewable energy L/S: national carbon price floor L/S: contracts for differences : long-term contracts providing stable revenue for wind and nuclear energy, and CCS L/S: Emissions Performance Standard for new power plants F: subsidy programmes for heat F: security of supply tax on space heating F: support programmes for large-scale heat pumps L/S: heat efficiency standards for new buildings F: support schemes and tax deductions for energyefficient renovations L/S: 1% to 2% energy efficiency in renovation of existing buildings L/S: low-energy building obligation V: street-by-street approach (local initiatives) F: climate change levy F: house insulation stimulus programme for low-income households F: green investment bank L/S: zero-carbon new houses by 216 L/S: white certificates F: energy and CO2 tax V: energy savings agreements F: subsidies for energyintensive industries V: promotion of continuous improvements to efficiency standards(toprunner programme) V: agreements with industry on energy efficiency V: green deals F: conditional energy tax for industry F: national carbon price floor(213) F: renewable heat incentive F: fuel efficiency determines registration tax for new cars F: subsidy for clean demonstrations projects L/S: biofuel use in transport 1..5% by 22 V: 1 million electric vehicles by 22 L/S: biofuel use in transport 1% by 22 F: electric vehicles F: Local Sustainable Transport Fund to improve cycling infrastructure 1 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 11

53 구분벨기에덴마크프랑스독일네덜란드영국 22 Targets 23 Targets 25 Targets 에너지효율 (Flanders 지역 ) GHG:-34% (1 차에너지소비 : 1 년대비 -7.6%; 풍력 : 전력의 5% 수준 ) 석탄발전 :%; 석유난방 :%; RES( 난방 / 발전 ):1% ( 35 년 ) RES: 1% GHG: -4~45% GHG:-75% GHG: -4% (1 차에너지소비 : 8 년대비 8%; RES: 1 차에너지의 18%, 발전의 35%) GHG:-55% RES:3% ( 발전의 5%) GHG: -8~95% (1 차에너지소비 : 8 년대비 5%) 1RES;6% ( 발전의 8%) GHG:-4% ( 조건부 ) GHG:-5% (223-27) GHG:-8% < 표 3-16> EU 수준의에너지전환목표에동의한회원국의에너지정책자료 : Planbureau voor de Leeformgeving, Climate and Energy Roadmaps towards 25 in North-western Europe, 212 [ 그림 3-5] 독일의재생에너지, 에너지효율성, 기후목표자료 : Based on BMWi, 214b, with updates for 214 by IRENA 제 3 절독일 Energy Roadmap 추진배경 EU는 199년대비 23 년까지온실가스배출량을최소 4% 삭감한다는목표하에 EU 회원국에재생에너지비율을최소 27% 확보하고에너지효율을최소 27% 제고하라는 binding target 을제시했다. 이에대해독일은 EU의목표보다상향조정된온실가스감축목표를책정했다. 199년대비 22년까지 4%, 25년까지최소 8% 감축한다는계획을제시한것이다. 이과정에서재생에너지의역할이가장중요한경로로강조되었으며그외에에너지효율성의제고를강조하고있는데이는탈원자력선택의자연스러운귀결로보인다. 최종에너지소비부문에서는수송분야를온실가스감축의주요분야로주목하고있으며건물부문의리노베이션율통한에너지효율성제고와온실가스감축도중요정책의하나로강조되고있다. 이러한정책을통해독일은에너지소비를 22년까지 199년대비 1%, 25년까지 25% 감축한다는목표를제시하고관련정책을추진중에있다 ([ 그림 3-5] 참조 ). Climate % greenhouse gas reduction (vs. 199) Achieved % (estimated) to -95 각시나리오별로 1차에너지소비량을비교 분석하면, 25년까지 현정책시나리오 하에서는 8.4%, 고효율에너지시나리오 는 38.5%, 다양화된공급기술시나리오 는 31%, CCS 상용화지연시나리오 는 29.8%, 저원자력시나리오 는 35.5% 등으로감소하는것으로나타났다. 8% 독일은 199년대비 25년까지온실가스를최소 8% 감축한다는계획을제시했고, 이와같은목표달성을위해재생에너지의역할을강조했다. Renewable energy Energy Efficiency % electricity consumption % final energy consumption % primary energy consumption (vs. 28) energy productivity building renovation 27.4% 13.5% -8.7% 4 to 45 5 to % p.a. +2.1% p.a <1% p.a. doubling of renovation rate : 1% 2% 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 13

54 2. Energy Concept 의주요내용 독일의 Energy Concept은 EU의 Energy Roadmap 25과 Transport White Paper와같은선상에서추진되고있다. 독일은 21 년 9월 Energy Concept 를통해처음으로재생에너지에대한가이드라인을제시했다. Energy Concept에따르면독일은 1차에너지에서재생에너지가차지하는비중을 213 년 12.3% 에서, 218 년 18%, 25년에는 6% 까지끌어올린다는계획을가지고있다 ( 아래의박스참조 ). Mt CO2 - eq 1차에너지수요목표 - 28년소비량을기준으로, 22년까지 2%, 25년에는 5% 를삭감한다는계획 RES 목표 : 1차에너지소비에서 RES가차지하는비중의상향조정 년 12.3% 에서, 218년 18%, 25년에는 6% 까지끌어올린다는계획 에너지집약도관련목표 : 매년 2.1% 씩개선 년간집약도매년 1.6% 씩감소 향후강도높은효율성개선노력필요 - 중점부문 : 건물 (Energy Concept는총건물 stock 중 renovation 율을현재의 1% 에서지속적으로늘려 25년에는 2% 수준이되도록할계획 ) - 또다른중점부문 : 수송 ( 전기차보급확대 ) 구체적으로 < 그림 6> 을통해 GHG 감축목표, 에너지로드맵과 23년계획, 원전정책, 연료수입의존도등에대한독일정부의전략을정리 1,4 1,2 1, % 독일은 1차에너지수요를 28년을기준으로 22년까지 2%, 25년까지 5% 삭감한다는계획이다. 에너지효율성의제고는이를달성하기위한방안으로제시되었다. 독일은매년에너지집약도를 2.1% 씩개선할계획인데, 년집약도가매년 1.6% 씩감소하는추세에있기때문에향후강도높은효율성개선이필요한상황이다. 에너지효율성제고와관련하여 [ 그림 3-6] 부문별온실가스배출량 ( 와 25 목표 ) 자료 : Agora, 215b, AGEB, 215; UBA, Target -4% 23 Target -55% 24 Target -7% Energy sector Households Transport Tertiary Sector Industry Agriculture Others 25 Target -8% -9% < 표 3-17> 장단기독일의에너지로드맵 (Germany Energiewende, and REmap results) 1) REmap sector coverage does not include all CO2 emissions and CO2 equivalents; see sub-section CO2 emission developments 2) Base year = 21 3) Due to electrification in end use sectors, decline in power demand is reduced but remains negative. 자료 : BMWi, 214b; Agora, 215b; IRENA analysis 독일정부가주목하는부문은건물부문이다. Energy Concept는 1년동안총건물스톡중리노베이트되는비중인 renovation율을현재의 1% 에서지속적으로늘려 25년에는 2% 수준이되도록할계획이다. 건물부문과함께최종에너지소비부문에서독일정부가주목하고있는것은수송부문으로전기차보급을급속하게확대해온실가스량을줄인다는계획이다 ([ 그림 3-6], < 표 3-17> 참조 ). 구분 GHG 배출량 199 년대비 ( 최소목표 ) 재생에너지 발전에서의비중 ( 최소목표 ) 최종에너지소비에서의비중 에너지효율 1차에너지수요 (28년대비 ) 전력수요 (28 년대비 ) CHP로부터의발전비중에너지생산성제고율 실측치 3. 재생에너지계획 독일의목표 REmap 결과 독일의목표 -25.6% -27.% 4% 55% -55% 1) -7% -8-95% 2.4% 27.4% 35% 55% 65% 65% 8% 11.8% 13.5% 18% 3% 37% 45% 6% -5.4% -8.6% -2% -3% 2) -5% -1.8% -4.6% -1% - 3) -25% 17.7% 17.3% 25% 21% 1.7% 1.6% 2.1% 2.5% Time frame 독일의 Energy Concept에제시된에너지원선택원칙은시장에의해결정되도록한다는것이다. 그러나시장선택자체는역사적사건으로인해질적변화를거치게되는데 [ 그림 3-7] 에서볼수있듯, 일본의후쿠시마원전사고이후독일의탈원전정책이본격적으로추진되었다. 이러한역사적사건을반영한독일의최종에너지공급과소비에관한 ( 시나리오 ) 를요약하면, 에너지소비는수송부문을중심으로점차줄어드는한편, 재생에너지공급은풍력과태양광발전을중심으로지속적으로확대된다는것이다 ([ 그림 3-8]). 독일은이러한재생에너지확대정책이수입의존도를낮춤으로써독일경제에긍정적인효과를미칠것으로기대하고있다 ([ 그림 3-9)). 14 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 15

55 Electricity Production(TWh/year) Primary energy supply breakdown (%) 12, 6, : Start of the Anti-Nuclear Movement 21 : Revision of the 1st Nuclear Phase-Out Law 1991 : 1st law on 2 : feed-in tariffs Renewables Energy Act (EEG) 21 : Energy Concept domestic production stylised pathway import dependence 211 : Fukushima Accident 214 : Renewable Energy Act 2.(EEG 2.) 1986 : 22 : 1st Nuclear Chernobyl Phase-Out Law 211 : 2nd Nuclear accident Adopted Phase-Out Law [ 그림 3-7] 재생에너지로의전환과관련된주요정책과역사적사건들 [ 그림 3-8] 독일의에너지소비관리및재생에너지공급시나리오자료 :DLR Lead Study, Scenario A Energy consumption Transport Industry Commercial Households Renewables Solar Geothermal, ambient heat Biomass and waste Wind power Hydro power [ 그림 3-9] 재생에너지비중의확대와 1 차에너지공급의수입의존도하락자료 : BMWi, 213 Nuclear Renewable power Renewables Lignite Hard coal Gas Oil Oil imports Gas imports Hard coal imports Nuclear Total imports [ 그림 3-1] 중국의석탄발전소의분포 ( 위 ) 와소비의지역별분포 ( 아래 ) 출처 : Wang Zhongying (Energy Research Institute National Development and Reform Commission) China Energy Transition (25):Coal-fired plant peaking load and V2G will be the core of deregulated electricity market designs supporting Green and low carbon electricity revolution 제 4 절중국 Energy Roadmap 중국의에너지전략 중국은전체적으로풍부한에너지자원을보유하고있지만인당기준을적용하면에너지자원이빈약한국가에속한다. 양질의에너지자원은부족하고또고르게분포하는것도아니어서개발하기도쉽지않다 (IEA 211). 석탄량은상당히풍부하지만석유나천연가스, 기타화석연료의양은상당히제한적이다. 반면, oil shale, coalbed methane 등비보편적인화석에너지원은상당한잠재력을가진것으로알려져있다. 에너지소비가집중적으로이루어지는곳은국토의동쪽인데비해석탄, 수력, 풍력발전의에너지원이풍부한지역은서쪽이다. 이는중국의지속적인경제성장을지탱하기위해서는대규모연료수송또는장기러송배전시스템이필요하다는것을의미한다 ([ 그림 3-1] 참조 ). 215 Coal-fired plant 16 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 17

56 [ 그림 3-11] 217 년 4 월 28 일 17: 시현재중국의대기오염상황 ( 위 ) 과 214 년 4 월 ~215 년의 8 월간 PM2.5 평균출처 : air-pollution-overview/ 경제성장속도에맞춰에너지를공급하는것이외에중국의에너지정책수립에있어중요한조건은중국이직면한심각한환경오염이다. [ 그림 3-11] 은 217 년 4월중국의대기오염농도와 214 년 4월 ~215 년 8월까지의 16개월간 PM2.5의평균값을표시한것이다. 중국의환경문제, 특히대기오염의정도가심각한수준에이르렀음을시사한다. [ 그림 3-12] 는 PM2.5 의출처가어디인가를표시한것으로 [ 그림 3-1] 에서제시된석탄발전소의위치와도시화가진행된지 1 역이 PM2.5 의출처와겹치고있음을보여준다. PM2.5 Concentration(μg/m3) 이러한상황에서중국정부는 중국의미래에너지전략 이더이상석탄에의존하지않고대신 국내의다양한에너지원의개발과환경보호에초점을맞춘 보다지속가능한에너지공급에초점을맞출것이라고발표했다 (IEA 211). 215 년중국의 Energy Research Institute 와 National Development and Reform Commission 이발표한보고서에따르면, 중국에너지 Roadmap의핵심은석탄발전을대폭축소하고 25년까지 1차에너지소비량의 62% 를재생에너지로대체한다는것이다. 전력공급을기준으로보면, 발전량의 91% 를비화석에너지로, 86% 를재생에너지로대체한다는계획이다 ([ 그림 3-13] 참조 ) [ 그림 3-12] 215 년 8 월중국의대기오염의출처자료 : air-pollution-overview/ % 중국은석탄발전을대폭축소하고, 25년까지 1차에너지소비량의 62% 를재생에너지로대체할예정이다. PM2.5 Flux(μg/m3/hr) 차에너지에서비화석연료의비중을현재의 15% 에서 22 년까지 2% 로확대한후, 23 년까지 33%, 25 년까지 66% 로확대한다는목표를제시했다. 18 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 19

57 Power Generation(TWH) % 45.9% 33.6% 28.2% 53% 23.6% 29% 41% 22% 23% 91% 87.5% 81.7% 7.7% 84% 86% 78% 67% % 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 석탄소비가줄어들며전기가전체에너지소비에서차지하는비중은현재의 24% 에서 25년에는 6~65% 로증가하게된다. 따라서발전부문의탈탄소화계획이중국의온실가스배출량결정에서매우중요한역할을담당하게된다. 발전계획의핵심은전력공급을기준으로발전량의 91% 를비화석에너지로, 86% 를재생에너지로대체한다는계획이다. 이는재생에너지를통한전력생산량이 215년 1463TWh에서 25년에는 1387로증가하게되는데, 215년대비 795% 증가한수준에해당한다. 이렇게되면재생에너지가총에너지사용량에서의차지하는비중이 215 년 23.4% 에서 25년 85.8% 까지증가하게된다. 재생에너지원별로보면, 중국은풍력과태양광발전확대에집중할계획이다. 풍력의경우 22년까지 3GW, 23년까지 11GW 로, 태양광의경우 22년까지 2GW 그리고 23년까지 1GW 로생산능력을확대할계획이다. Ocean energy Geothermal power Wood pellets power Straw and stalks power Biogas power Municipal Solid Waste power Solar power Wind power 발표한비화석에너지비중 91% 에서재생에너지에의한발전량비중 85.8% 를빼면약 5% 의재생에너지를제외한비화석에너지비중이남는다. 원자력은이중 4% 를차지하도록계획되어있다. 원자력은 215 년 88TWh에서 25년 649 (215 년대비 638% 증가 ) 로증가하도록계획되어있다. 이렇게되면 215 년현재 1.4% 인총에너지사용량에서원자력발전이차지하는비중이 25년까지 4.3% 로증가하게된다. 이러한에너지로드맵이현실화될경우온실가스뿐만아니라다른대기오염물질의배출량도줄어들것으로예상된다. 산성비를형성하는 SO2 와 NO2의경우이미 2년대초또는 21 년대초에이미정점에달한후감소하고있는데 25년까지이러한하락세가유지될것으로전망된다 ([ 그림 3-14] 참조 ). Hydro power Nuclear power Oil power Natural gas power Coal power 중국은 22년까지석탄발전용량을 1,1GW 로제한하겠다고국제사회에약속한바있다. 에너지로드맵이현실화되면석탄발전의양은 215 년 4235TWh 에서 25년 138로급감하게된다. 전력수요가증가하는가운데석탄발전의양이줄어들도록계획되어있기때문에이계획이실행되면총에너지사용량에서석탄이차지하는비중은 215 년 67.5% 에서 25년에는 6.8% 로감소하게된다 ([ 그림 3-13] 참조 ). 실제 217 년초중국정부 (Energy Administration) 는건설을계획했거나고려중에있던 85개석탄발전소건설계획을취소했다. 1 중국의이러한움직임을환경이나온실가스감축에의해유도된에너지전략이라기보다는석탄화력발전에대한그간의지나친투자를조정하려한다는설명이지배적이다. 중국은세계 1위의석탄발전용량 (9GW) 을가지고있으며중국화력발전소의가동률은 5% 미만에불과하다. [ 그림 3-13] 중국 Energy Research Institute 와 NDRC 가발표한중국 Energy Roadmap 25 에제시된발전부문연료비중자료 : Energy Research Institute & National Development and Reform Commission, China 25 High Renewable Energy Penetration Scenario and Roadmap Study, 215. [ 그림 3-14] 중국의 SO2 와 NOx 배출량 China SO2 Emission in High Penetration Scenario China NOX Emission in High Penetration Scenario 단위 : million tons 3, 25, 2, 15, 1, 5,, 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 111

58 2. 글로벌온실가스배출량감축에의기여 중국은세계제1의온실가스배출국가다. IEA(International Energy Agency) 의 214년보고서에따르면, 중국의 CO2 배출량은 225년을전후로정점에도달한후점차줄어들것이며그결과글로벌 CO2 배출량에서중국이차지하는비중도점차줄어들어 25년에는 2% 미만으로떨어질것으로전망된다 ([ 그림 3-15] 참조 ). [ 그림 3-15] 는제2의배출국가인미국의온실가스저감정책에적신호가발생한가운데중국이적극적인탈탄소화정책을추진하고있음에도불구하고중국의최대온실가스배출국가로서의지위가 25년까지유지될가능성이크다는것을보여준다. Fritz Pölking / WWF 단위 : billion tons 1, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, % 3% 25% 2% 15% 1% 5% % [ 그림 3-15] 글로벌 CO2 배출량추이자료 : Chinaʼs data after 21 is scenario data And data of other countries is trend prediction Data from IEA ETP 214 China USA EU China Share of Global EU, 독일, 그리고중국으로대표되는탈탄소화해외사례는한국의 25년장기목표와계획을수립하는데유용하고현실적인참고자료가된다. 112 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 113

59 제5절국제기구의에너지제안 1. IEA의 One Core Scenario 215 년파리협정에서채택한기후변화목표는 21년까지 66% 확률로 global mean temperature 를 2 C로묶어두는것이다. 이를기준으로 215 년부터 21년사이추가로발생할수있는 CO2량, 즉 CO2 budget을계산하면 88 giga tonnes(gt) 가된다 (<IPCC 5차평가보고서 > 참조 ). OECD, IEA, IRENA(217) 는공동연구를통해이목표달성을위한 One Core [ 그림 3-16] New Policy Scenario( 현재발표된감축정책을반영한배출전망 ) 대비 66% 2 C Scenario 목표달성을위한감축기술별온실가스감축자료 : OECD, IEA and IRENA (217), Perspectives for the energy transition: Investment needs for a low-carbon energy system 단위 : GtCO Technologies New Policies Scenario 66% 2 Scenario Scenario를발표한바있다. 21년까지토지이용이나산림부문에서의탄소배출량이현재의상태를유지하고산업공정에서의배출량은 9 GtCO2 감소하는가운데에너지부문의 CO2 배 출량은 79 GtCO2 증가한다는시나리오다 (< 표 3-18>). (Gt CO2) CO2 총량 88 산업공정 -9 토지이용, 산림 에너지부문 CO2 Budget 79 < 표 3-18> IEA 와 IRENA 가개발한탈탄소화시나리오에따른에너지부문 CO2 Budget 출처 : OECD, IEA and IRENA (217), Perspectives for the energy transition: Investment needs for a low-carbon energy system. Efficiency Renewables CCS Fuel switching Nuclear Other 이러한많은난관에도불구하고국제사회가 2 C Scenario 목표를유지한다면에너지부문의탈탄소화는필수적이다. 위보고서에따르면현재의경제발전상황과에너지및기후변화정책상의변화가없다면 ( 즉, Reference scenario를적용한다면 ), 에너지생산 (1차에너지기준 ) 은 215 년에서 25년사이 5% 증가할것이라고전망된다 ([ 그림 3-17]). 66% 2 C Scenario 목표달성을위해서는에너지공급을 25년까지 Reference 시나리오대비 27% 삭감해야하며보다적극적인재생에너지공급 (215 년비중 16% 25년 65%) 을실시해야한다. 이러한관점에서 EU의가이드라인보다앞선에너지계획을제시한독일의재생에너지목표나중국에 서논의중인재생에너지목표는 (1 차에너지대비비중을기준으로하면 ) IRENA 가동보고서 OECD/IEA/IRENA(217) 는목표달성을위해 25 년까지전력의 95% 를비화석연료로생산 에서제안한목표치에근접한수준이다. 해야하며, 신차의 7% 는전기차로대체하고, 현재존재하는모든빌딩 (stock) 의재개축을시 행하며, 산업부문의 CO2집약도는현재수준을기준으로 8% 개선해야한다고발표했다. 현재의기술수준을고려할때 One Core Scenario에제시된목표는상당한도전이필요한수준이다. 즉, 거의모든나라가지금보다훨씬더적극적인에너지부문의탈탄소화를추진해야 66% 2 C Scenario를달성할수있다는것이다. [ 그림 3-16] 은 New Policy Scenario( 현재발표된감축정책을반영한배출전망 ) 대비 66% 2 C Scenario 목표달성을위해주요감축기술별로달성해야할온실가스배출량삭감분을표시한것이다. 에너지와소재의효율성제고의경우, 글로벌 GDP대비에너지사용량으로계산한에너지집약도를기준으로 214 년에서 25년간연간 2.5% 씩감소해야한다. 이는지난 15년간개선율의 3.5배에해당하는높은수준이다. 재생에너지비중의급격한증가도필요하다. 풍력과태양광의합이 23년까지발전의최대에너지원으로등극해야한다. 이를위해서는발전부문의변화, 특히 Grid의 flexibility를확보하기위한대대적인개혁이필요하다. One Core Scenario에서는원자력발전에의한배출량삭감도고려되고있는데, 탈원전추세가이를용인할지미지수다. [ 그림 3-17] 글로벌에너지공급량과 IRENA 가제시한 REmap 에서의재생에너지비중 Non-renewable Renewable Total primary energy supply(ej/yr) Increase by 25 under current plans and policies +5% -27% 24% 2% 16% 84% 215 8% Reference 76% Decline by 25 through accelerated uptake of renewables 4% 6% REmap 65% 35% 114 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제3장해외 25 에너지기후전략 115

60 제 4 장 25 에너지전략문헌조사 ~ curraheeshutter / Shutterstock.com 국내외여러문헌에서단 장기에너지수요 공급을전망하고시나리오방식을이용하여다양한대안을제시하고있다. 전망과시나리오구축을위한방법론은다양하다. 기존연구를수행한주체역시학계, NGO, 민간컨설팅, 국가및국제기구등다양하다. 적용방법론, 제시하는미래상, 정책대안에있어상이한내용들이포함되어있다. 여기에서는스탠포드대학 Jacobson 교수연구 (216), WWF의 The Energy Report (211), 그린피스 (Greenpeace) 의 Energy Revolution (212), 그리고 IEA World Energy Outlook (216) 등의문헌을소개한다.

61 국내외여러문헌에서단 장기에너지수요 공급을전망하고시나리오방식을이용하여다양한대안을제시하고있다. 전망과시나리오구축을위한방법론은다양한데, i) 여러정책변수를고려하여이에대한영향을예측한경우, ii) 목표를확정하고이를기반으로백캐스팅 (backcasting) 을한경우, iii) 특정시나리오를위한에너지의가격및필요한기술개발을조망한경우, iv) 기후변화완화를위한장치및특정산업육성을위한정책제언에초점을맞추는등다양하다. 국가차원의연구는자국의안정적에너지공급과산업발전, 에너지안보, 환경이슈등을위해이미많은나라가발표하였고, 기후변화문제를해결하기위해전세계에너지시나리오를검토하는연구도여러기관에서꾸준히발표되고있다. 에너지시나리오구축은많은불확실성이내포된변수들을검토하고보고해야하는어려움을안고있다. 그러나그것을구축하는과정과결과자체가에너지관련이슈에대한토론과공론의장을열어중장기에너지정책에대한새로운방향성을제시할뿐만아니라, 개인의수요행태와의사결정에직간접적으로영향을준다는차원에서의미가크다. 25년이라는 3년이상의미래를전망하는연구는불확실성을내포할수밖에없다. 그러나에너지인프라건설기간과수명을생각하면미래 3년은마땅히고려해야하는시계 ( 視界 ) 라고할수있다. 따라서에너지신기술및인프라투자의영향, 관련정책의영향, 개인의행태변화로인한거시적수요변화에대해서객관적검토와새로운가능성제시가필요하다. 기존연구를수행한주체는학계, NGO, 민간컨설팅, 국가및국제기구등다양하다. 적용방법론, 제시하는미래상, 정책대안에있어상이한내용들이포함되어있다. 기존연구들은한국의 25 에너지전환시나리오를구축하는데있어검토, 참고하였다. 에너지시나리오와재생가능에너지확대에있어공신력있는국제기구자료를참고하였고 (IEA, 216), 가장적극적인목표를제시하고있는학계연구역시검토하였다 (Jacobson, 216). 여기에서는스탠포드대학 Jacobson 교수연구 (216), WWF의 The Energy Report (212), 그린피스 (Greenpeace) 의 Energy Revolution (212), 그리고 IEA World Energy Outlook (216) 등의문헌을소개한다. 스탠포드연구결과는우리나라를대상으로 1% 재생에너지로공급이충당되는매우적극적인미래상을제시함과동시에각재생에너지원별발전용량, 투자비용, 파급효과를보고하고있기때문에시사점이크다. WWF 보고서는재생에너지로미래의에너지수요를충당할수있음을보여주었고, 그린피스보고서에서도이러한미래상을확인할수있었다. RE1OO 216년스탠포드대학 Mark Jacobson 교수가발표한연구는 25년전세계에너지수요가 1% 재생에너지로공급가능하다는전망을제시한다. 1. 스탠포드대학 Jacobson 연구 스탠포드대학의 Jacobson 이 216 년에발표한연구는 25년에전세계의에너지수요가 1% 재생에너지로공급가능하다는것을보여주는대표적인연구이다. 이를위해기준 (BAU) 시나리오와재생에너지 1%(Wind, Water, and Sunlight; WWS) 시나리오를제시하고있는데, BAU 시나리오는미국 EIA의에너지수요전망과 IEA의데이터를참고하여전망하였고, WWS 시나리오에서는 25년에최종에너지수요가 1% 전력화된다는것을전제로수요가 BAU 대비 42% 감소한다. 현재상용화되어있는기술만으로도경제활동량을유지하면서에너지효율개선을통해수요감축이가능함을시나리오를통해보여주고있다. 이에따르면크게세가지측면에서에너지최종소비가감소하는데, 에너지소비의효율개선을통해 23%, 전기화로인해기존에너지원들의에너지화작업이불필요해지면서감소하는에너지수요가 13%, BAU 시나리오에없는정책적노력을통한에너지효율개선으로인해 7% 의수요감축이이뤄진다. 에너지인프라에투자하여이러한변화를충분히이끌어낼수있음을보이고구체적으로 25년까지재생에너지가언제, 어디서확대되는지로드맵을제시한다. 재생에너지도입시기는공기오염으로인한인명피해, 지구온난화, 기술적및경제적실현가능성을토대로정한다. 또한그결과어떠한변화가예상되는지아래항목들에대한수치를구체적으로보고하여재생에너지도입의파급효과를구체화하고있다. (1) WWS와 BAU 시나리오에서각부문별최종에너지수요 ( 용량 ) (2) 1% 재생에너지발전을위해필요한재생에너지원별개수와이를위해필요한공간정보 (3) 재생에너지원의자원량과발전가능성, 특히옥외태양광PV 의발전가능용량 (4) BAU와 WWS 시나리오별에너지발전, 송전, 배전의비용 (5) WWS 시나리오하에서공기오염으로인한사망, 질병발생의회피비용과투자비용 (6) WWS 시나리오하에서탄소배출과지구온난화관련회피비용 (7) WWS 시나리오하에서일자리개수의변화 (8) 로드맵을실행하기위한정책제언과전환을위한시간표최종에너지의 1% 전력화와이를 1% 재생에너지에로의한공급하는시나리오는상당히파격적인가정이지만, 현재상용화되고있는기술을검토하면충분히가능하다는설명이다. 전력화를통해수요감소폭이가장큰부문은수송부문인데, 석유에대한의존도가높은부문이기때문에전기차의보급을통해가장큰수요감축이가능하다고한다. 부문별감소폭은가정부문 28%, 상업부문 2%, 산업부문 35%, 수송부문 7%, 농 임 수산업부문 12%, 기타부문 8% 이다. 118 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제4장 25 에너지전략문헌조사 119

62 한국에대해서는최종에너지수요가 BAU대비 41% 감소할것으로전망한다. 수송부문에서의감소폭이 72% 로가장크고, 가정, 상업, 산업에서의감소폭은각각 29%, 22%, 33% 이다. 인접국과비교해볼때한국, 일본, 중국의전체최종에너지수요감소폭은거의비슷했지만, 산업부문에서는차이가도드라진다. 이는산업부문에서의구조적차이와국가정책, 기술발전등의변수가크게작용하기때문인것으로보인다. 공급측면에서는건강피해를최소화하고비용효율적이며기술적으로가능한옵션을검토하여에너지믹스를도출한다. 25년한국의재생에너지원별설치용량은판매용태양광 (Utility PV) 63.73%, 태양열발전 (CSP) 11.93%, 해상풍력 (Offshore wind) 11.56%, 가정태양광 (Residential PV) 5.62% 순이다. 기초데이터는 IEA의 212 년국제에너지통계와미국에너지정보국 (EIA) 에제공한 24년까지의최종수요전망치를사용하고있다. 부문별, 에너지원별 KTOE 단위로보고된수치를 GW-year(GW) 로단순변환하였고, 이를기초로필요한재생에너지원별발전소개수를추정한다. 이어서재생에너지의간헐성 (intermittency), 전력망의안전성, 최고피크부하등을고려하여최종적으로발전용량을도출한다. 또한자체적으로개발한전력망모델에서는기상변수를반영하고있다고보고한다. 2. WWF 의 The Energy Report - 1% Renewable Energy by 25 WWF의 The Energy Report 는 WWF, Ecofys, OMA이 211 년발행하였다. 재생에너지로의전환이기술적으로가능하다는것을시나리오를통해구체적으로보여주고이를위해필요한정책을제시하고있다. 전세계를대상으로하고시계는 25년까지이다. 기술발전과에너지절약조치에의한에너지원단위감소를통해인구증가와경제발전에도불구하고에너지수요가감소할수있음을보이고, 이를위해에너지관련자본투자가이뤄져야함을주장한다. 25 년에는에너지수요가 25년대비 15% 감소할수있을것으로추정하고, 에너지원측면에서는전기가고체, 액체원료를대체할것으로가정한다. 이를위한비용을분석한결과재생에너지와송전설비에투자했을때 24년부터는오히려편익이비용보다커질것으로예측하고있다. 정책적으로는에너지수요감소를위해서는에너지절약, 전력화, 형평성, 토지와해양의이용, 생활방식의전환, 금융의활성화, 혁신, 거버넌스이슈들을검토하고정리하고있다. 시나리오는건물, 운송, 산업세개부문에대해전기, 열, 연료세가지에너지원별로수요와공급을분석하는형식을취하였다. 공급부문에서는재생에너지의잠재성과기술도입의현실성두측면을토대로가장적합한에너지원부터순차적으로배치한다. 공급가능용량을추정하기위해우선적으로바이오매스를제외한재생에너지를배치하고, 이후에지속가능한정도의바이오매스, 기존에너지원 ( 화석연료, 원자력발전등 ) 의순서로배치하였다. Jürgen Freund / WWF WWF 의 The Energy Report 와그린피스의 Energy Revolution 212 는각각세계와한국의청정에너지로의전환이가능하며그실현방법을제시한다. 3. 그린피스의 Energy Revolution A Sustainable Energy Outlook for South Korea 그린피스의 Energy Revolution 212 는세개의에너지시나리오를제시한다. 기준시나리오에서는 1차에너지기본계획 (28-23) 을그대로사용하고, Energy Revolution 시나리오는 25 년까지세계의온실가스배출량을 1 Gigaton으로줄여지구온난화를 +2 이내로막고점차적탈핵을목표로한다. 에너지효율을높이는기술과재생에너지도입을통해온실가스를감축하는것을전제로한다. Advanced Energy Revolution 시나리오는더많은온실가스감축을목표로하는데, 여타가정은 Energy Revolution 시나리오와동일하지만온실가스감축을위한기술발전이이루어져저비용으로더빠른탈탄소화가가능하다고가정한다. 가정, 산업부문에서는재생에너지가발전뿐만아니라열사용에직접적으로사용되고, 수송부문에서는신기술이도입되어에너지수요가감소하는것으로나타난다. 그결과기준시나리오에서는 25 년에는 29 년대비총에너지소비가 6% 증가하는데반해, Revolution 에서는 5% 감소, Advanced 에서는 1% 감소를전망한다. 분석과정에서비에너지부문의화석연료사용까지다루고있고에너지부문내에서는운송, 산업, 그외기타세부문으로나눠서분석을하고있다. 12 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제4장 25 에너지전략문헌조사 121

63 수행주최범위연구방법주요결과 스탠포드 Jacobson(216) 25 년까지전망, 전세계대상 - BAU 와 WWS 시나리오제시 - WWS 시나리오는최종에너지의 1% 전력화, 1% 재생에너지화가정 - 수요를가정, 상업, 산업, 수송, 농임수산업, 기타부문으로분류 - 7 개의에너지연료별분석 - 부문내각에너지연료별동일한수요절감률을가정하여 25 년 WWS 시나리오에서의최종에너지부하계산 - 재생에너지원별로필요한발전용량계산 - 재생에너지원별발전용량을기반으로사회적파급효과검토 - 25 년세계적으로 BAU 시나리오대비 WWS 시나리오는최종부하 43% 감소 - 25 년한국의경우 BAU 시나리오대비 WWS 시나리오는최종부하 41% 감소 - 한국의부문별최종부하감소폭 : 가정 (-29%), 상업 (-22%), 산업 (-33%), 수송 (-72%), 농임수산업 (-7%), 기타 (-21%) < 표 4-1> 보고서별주요내용요약자료 : Jacobson(216), WWF(211), Greenpeace(212) 를참고하여자체적으로정리 Wild wonders of Europe / Inaki Relanzon / WWF WWF(211) 25 년까지전망, 전세계대상 - 재생에너지 1% 의시나리오를제시 - 건물, 운송, 산업 3 개부문에대해전기, 열, 연료 3 가지에너지연료로수요와공급을도출후에너지연료별배분 - 에너지원별도입은재생에너지의잠재성과기술도입의현실성을고려하여순차적으로배치 - 25 년에는 25 년대비 15% 감소 - 시나리오의각부문별에너지사용에대해자본비용과운영비용을계산하여 24 년부터는비용절감이가능한것으로전망 Greenpeace 25 년까지전망, 전세계대상 - 1 차에너지기본계획을반영한 BAU 시나리오, 세계의온실가스배출량을 1Gigaton 으로제한하는 Energy Revolution 시나리오, 이보다더빠른기술발전을가정하는 Advanced Energy Revolution 시나리오제시 - BAU 시나리오에서는 25 년에 29 년대비총에너지소비가 6% 증가, Revolution 에서는 5% 감소, Advanced 는 1% 감소 122 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제4장 25 에너지전략문헌조사 123

64 4. IEA 의 World Energy Outlook 216 국제에너지기구 (International Energy Agency, 이하 IEA) 는 199년대초반부터매년세계에너지전망 (World Energy Outlook, 이하 WEO) 을발간하여전세계에너지수요와에너지공급믹스에대한전망을제시하고있다. 최근발간된 WEO 216 에서는 24년까지의에너지전망을분석하며, 특히기후변화대응정책, 재생에너지확대등을중점적으로고려하여국제에너지시장및관련이슈에대해분석한다. 보고서에따르면재생에너지전환은과거전통적인에너지안보이슈와더불어전력거래시장과전기안정성확보측면이새로운이슈로부각되고있다. 에너지접근성, 적정비용추정, 기후변화, 에너지관련대기오염, 대중수용성등의이슈를고려하고공편익을반영하여정책우선순위를결정해야한다. 이에 IEA에서는다양한시나리오와사례분석을통해파리협정이후新기후체제수립을위한통합적인분석결과를제시한다. 이보고서는 19여개당사국의파리협정공약및기여방안들을면밀히검토하여주요시나리오에반영하고있다. 가장엄격한탈탄소시나리오의경우지구온도상승을 2 C 이내로제한하는내용뿐만아니라, 그이하인 1.5 C 까지낮추어온난화를억제하는방향을모색한다. WEO 보고서에서는국제에너지부문에있어다음의시나리오를설정하여분석한다. < 표 4-2> 와같이, 에너지시나리오는현정책 (Current Policies) 시나리오, 신정책 (New Policies) 시나리오, 탈탄소 (Decarbonization) 시나리오등세가지로구분된다. 현정책시나리오는 216 년중반까지시행된정책수준이유지된다고가정한다. 신정책시나리오는파리협정관련국가별기여방안등을포괄적으로고려하며, 탈탄소시나리오는적극적인온실가스감축을통한지구기온상승을 1.5~2 C 억제하는목표에부합하는경로를보여준다. IEA 의 World Energy Outlook 216 에서는세가지시나리오를통해글로벌에너지전망을제시하며, 전반적으로신기후체제하에서각국의에너지및기후변화부문정책기조를검토하고, 탈탄소화및에너지효율향상을위한적극적인변화를촉구한다. < 표 4-2> 시나리오별주요내용 시나리오명주요내용분석결과 현정책 (Current Policies) 시나리오 신정책 (New Policies) 시나리오 년중반까지의공식적으로채택된정책및조치를반영 - 그이후추가적인조치나정책적변화는고려하지않음 - 단, 현행계획이단기간에만료되는경우 24 년까지그와유사한수준으로정책기조를유지된다고가정 - 旣시행중인정책뿐만아니라추진예정이나공표된목표, 전략, 계획등을고려 - 특히, 법적효력이없거나, 구체적이행수단이논의중인계획들까지도고려대상에포함 - 국가별기여방안 (NDC) 중달성가능한정책및이행계획이명확히규정된경우그에따른영향이시나리오에반영 - 미래에대한불확실성을감안하여기술적변화등을예견하지않고, 증거에기반을둔분석을수행하고자함 - 전세계 1 차에너지소비는 214 년대비 24 년까지 43% 확대 - 이산화탄소배출량은 214 년대비 36% 확대 - 발전부문에서신재생에너지비중은 29% 로예상 - 1 차에너지소비가 214 년대비 24 년까지 31% 확대 - 지구온도상승을 2 C 억제하는목표달성은어려움 - 이산화탄소배출량은 214 년대비 13% 확대 - 전력수요중재생에너지비중이 24 년까지 37% 에이를것으로전망 탈탄소 (Decarbonization) 시나리오 - 지구온도상승을 1.5~2 C 이내로제한하기위한경로를제시함 - 핵심적인저탄소정책, 기술발전등의전망이반영됨 - 1 차에너지소비는 214 년대비 24 년까지 6% 확대 - 이산화탄소배출량은 214 년대비 4% 감소 - 총전력수요중재생에너지비중은약 58% 에달할것으로보임 본보고서의분석결과는다음과같다 (< 표 4-2> 참조 ). 우선 IEA에서도가장핵심적으로다루고있는신정책시나리오를보면전세계 1차에너지소비는 214 년대비 24년까지 31%(13,684 17,866Mtoe) 증가하는것으로나타나며, 그에따른이산화탄소배출량은 13%(32, Mt) 확대되는것으로나타난다. 현정책시나리오하에서는세계 1차에너지소비가 214 년대비 24년까지 43% 상승하고, 이산화탄소배출량은동년대비 36% 많아진다. 가장강화된탈탄소시나리오의경우에너지소비는 214 년대비 24년에 6% 증가하고, 이산화탄소배출량은 4% 감소한다. 이와같은전세계에너지수요증가전망은유럽, 일본, 미국등의선진국가에서는에너지소비가 24년까지점진적으로감소하는반면, 중국, 인도, 동남아국가등의아시아, 중동, 아프리카지역등에서의수요확대에따른결과이다. 구체적으로신정책시나리오의경우파리협정공약이이행된다면, 전력부문에있어서 24년까지재생에너지비중이 37% 를차지할것이고, 도로부문에서 24년까지전기차보급이 1.5억대로확대되며, 천연가스수요는 2년대초반대비 24년까지약 5% 증가하여화석연료중가장높은증가세를기록하는에너지원이될것으로전망한다. 스탠포드대학 Mark Jacobson 교수, WWF, 그린피스, IEA 는모두재생에너지로의확대와온실가스감축을위한기술발전을 전반적으로 WEO 216 에서는신기후변화체제하에서각국의에너지및기후변화부문정책기조를검토하고, 탈탄소화및에너지효율향상을위한보다적극적인변화가요구된다고평가한다. 또한, 에너지믹스다변화가심화될것으로전망하며, 기존의화석연료투자중심에서재생에너지, 원자력, 저탄소기술개발등의투자로전환이필요하다고강조한다. 통해탈탄소화가가속화된다고전망하며, 이를 실현하기위한구체적인방안을제시하고있다. 이행에속도를붙일때이다. 124 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제4장 25 에너지전략문헌조사 125

65 제 5 장대한민국 25 에너지시나리오구축 ~ Thepphanom Leeprakhon / Shutterstock.com 본장에서는대한민국이대외적으로는국제사회의책임있는구성원으로서의역할을수행하고, 대내적으로는에너지안보강화와수급안정, 지속가능한에너지사회로의전환을지향하는시나리오를구성하고자하였다. 25년까지를계획기간으로 BAU와별도로총 3 개의대안시나리오를구성하였다. 각시나리오는에너지소비및공급측면에서우리가추구해야할목표치와이를달성하기위한이행수단을담고있다.

66 국제사회는파리협정을통해지구적기후변화에대응하여기온상승폭을 2 C 이내로유지하는것을골자로하는장기목표에합의하였다. 이에따라각국가들은화석연료를줄이거나대체하며재생가능에너지를확대하는방안을모색하고있다. 대한민국은 214 년기준세계 7위의이산화탄소배출국으로서이에상응하는책임있는노력을대내외적으로요구받고있다. 에너지문제는비단기후변화대응차원뿐아니라에너지안보라는차원에서도중요성을가지고있다. 에너지자립도가제로에가까운현실에서에너지자립성을높이고지속가능한에너지체제를설계하는것은시급한해결과제이다. 대한민국의위상과책임에부합하는중장기에너지전략구상과실현가능성을타진할필요가있다. 본장에서는대한민국이대외적으로는국제사회의책임있는구성원으로서의역할을수행하고, 대내적으로는에너지안보강화와수급안정, 지속가능한에너지사회로의전환을지향하는시나리오를구성하고자하였다. 25년까지를계획기간으로 BAU와별도로총 3개의대안시나리오를구성하였다. 각시나리오는에너지소비및공급측면에서우리가추구해야할목표치와이를달성하기위한이행수단을담고있다. [ 그림 5-1] 에너지전략의원칙과방향 제 1 절대한민국에너지전환의기본방향 에너지문제는국가경제에서부터국민건강에이르기까지우리삶에큰영향을끼치고있다. 현재우리나라에너지수입의존도는 95% 수준에달해국가경제가에너지수급과관련한대외여건으로부터자유롭지못한상황에있다. 최근자주발생하는지진은원전밀집도세계 1위인우리나라상황과맞물려국민불안감을증폭시키고있다. 석탄화력발전소등화석연료연소로부터발생되는미세먼지문제또한심각한사회적문제로부상하고있다. 에너지를생산하고소비하는방식에일대전환이필요한이유이다. 대한민국이지향해야할지속가능한에너지전략은다음과같다. 첫째에너지안보, 둘째깨끗하고안전한에너지, 셋째신산업및일자리창출, 넷째온실가스감축이다. 이장에서는이러한목표달성을통해지속가능한에너지체제로나아가기위한전환경로를제시하고자한다. 에너지안보 깨끗하고안전한에너지 에너지문제는비단기후변화대응차원에서뿐아니라에너지안보라는차원에서도중요성을가지고있다. 현재우리나라에너지수입의존도는 95% 에달해에너지안보문제에서자유롭지못하며, 원전안전우려와화석연료연소시배출되는미세먼지문제또한심각한사회적이슈로부상하고있다. 신산업및일자리창출 온실가스감축 128 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제5장대한민국 25 에너지시나리오구축 129

67 제 2 절시나리오개요및배경 본보고서에서는 25년까지의지속가능한대한민국발전을위한에너지전략수립을위해총 3개의시나리오를제시하였다. 에너지경제연구원전망을이용한기준시나리오 (Business -as-usual, BAU) 외에본연구의에너지전략시나리오는 Moderate Transition Scenario (MTS) 와 Advanced Transition Scenario (ATS), 그리고 1% 재생가능에너지공급시나리오인 Visionary Transition Scenario (VTS) 이다. 각시나리오들은 BAU 시나리오로부터에너지수요저감및재생에너지비중확대노력이반영된것이다. 기준시나리오 (BAU) 는에너지경제연구원의 216 장기에너지전망 보고서 ( 에너지경제연구원, 217) 을활용하여구성하였으며, 우리나라인구 경제 사회변화에대한기본전제를바탕으로현행정책, 지침및규제가유지되며에너지기술과소비행태의변화추세가미래에도지속되는상황을가정하였다. 11 3개대안에너지전략시나리오들은기본적으로국제에너지기구 (IEA) 가발간하는세계에너지전망 (World Energy Outlook, WEO) 보고서및에너지기술전망 (Energy Technology Perspectives, ETP) 보고서의최신자료들을기반으로구성하였다. 각시나리오별로차별화된수요및공급전망을제시함으로써지속가능한미래를위해대한민국이선택가능한다양한경로들을모색하였다. 각시나리오를구성하는데있어핵심적인요인으로작용한시나리오수립기준은크게수요측면과공급측면으로구분할수있다. 수요측면에서는 WEO 보고서의 New Policies Scenario 12 와 45 Scenario 13 의최종에너지수요전망자료를활용하였다. 이중에서 OECD 유럽국가들의최종에너지소비감축비율에부합하는수준으로대한민국의장기에너지소비감축비율을설정하였다. 이는에너지정책에있어선도적역할을수행하고있는 OECD 유럽국가들의사례를반영하여향후우리나라가지향해야할수요관리목표를설정한것으로볼수있다. 현시점에서최종에너지소비를기준으로한대한민국장기에너지수요예측에관한국내외연구결과들은대부분과거대비국내에너지소비량이증가할것으로전망하고있다. 미국에너지부 (Department of Energy, DOE) 에서발표한보고서에서는 28년부터 235년까지의한국최종에너지소비량이연평균 1% 가량증가할것으로전망하였다 (US EIA, 211). 우리나라에너지경제연구원에서는 21 년부터 235년까지의최종에너지수요가연평균 1.4% 가량증가할것으로예측하였다 ( 에너지경제연구원, 216) 년까지의에너지전략수립을위해기준시나리오 (BAU) 이외에 Moderate Transition Scenario(MTS), Advanced Transition Scenario(ATS), Visionary Transition Scenario(VTS) 총세개의대안시나리오를제시하였다. < 표 5-1> 시나리오의수요전망분석결과주 : 1) 25 년전망치는연평균성장률 (CAAGR) 추세를반영하여외삽 2) New Policies Scenario - OECD Europe: 1 차에너지중석탄수요감소폭이최종에너지보다상대적으로크기때문에 TPED 와 TFC 변화율차이가발생함자료 : IEA(216) 을참고하여자체작성 그동안의에너지소비패턴에서벗어나지속가능한경제를지향하고국제사회의요구에부응하기위해서는에너지수요관리를위한효과적인정책마련이중요하다. 본연구에서는우리나라가에너지소비감축을위한지속적인노력을통해기술수준과정책수립에서우리보다앞서는것으로평가되는 OECD 유럽국가들에부합하는에너지소비수준으로나아가야한다는점을수요부문시나리오에반영하고자하였다. 이들국가들은이미에너지수요관리를통해기존의자국목표를상당정도달성하였고, 추가적인에너지수요저감및효율성향상을위해노력하고있다. 우리의경우도이에상응하는노력이뒷받침된다면중장기적으로각시나리오들이제시하는목표를달성할수있을것으로기대한다. New Policies Scenario 연도 ) % change 총 1 차에너지수요 총최종에너지수요 총 1차에너지수요 45 Scenario 총최종에너지수요 World 13,684 14,576 16,185 17,866 19,735 44% OECD 유럽 1,697 1,69 1,61 1,54 1,479-13% 2) 대한민국 % World 8,53 9,15 1,187 11,228 12,526 47% OECD 유럽 1,64 1,86 1,6 1,34 1,18-4% 대한민국 % World 13,684 14,24 14,468 14,878 14,438-6% OECD 유럽 1,697 1,66 1,486 1,364 1,259-26% 대한민국 % World 8,53 8,963 9,258 9,444 8,856-4% OECD 유럽 1,64 1, % 대한민국 % ( 단위 : MTOE) < 표 5-1> 에서볼수있듯이 IEA(216a) 의 New Policies Scenario와 45 Scenario에서 OECD 유럽국가들의총최종에너지수요는 214 년대비 25년에각각 4% 와 22% 씩감소하는것으로전망되었다. UN의인구전망자료 (UN Database, 215) 를이용하여위의값들을 1인당최종에너지소비량으로환산하여전망하였으며, 이에따른 OECD 유럽국가들의인구당최종에너지소비감축비율과동일한수준으로우리나라의인구당최종에너지소비량이감소되는것으로하였다. 이때우리나라 25년까지의인구전망을적용하여 1인당에너지수요목표치를설정하였다. 결과적으로우리나라는 New Policies Scenario의경우총최종에너지수요가 214 년대비 25년 7% 감소하는것으로, 45 Scenario에서는 24% 감소하는것으로제시하였다. 11 에너지경제연구원 (216) 12 IEA 에서주기적으로발간하는 세계에너지전망보고서 의핵심시나리오로, 현재각국에서시행중인에너지및기후정책들에더하여, 향후추진예정이거나 NDC 와같이공표된정책 계획등을반영한시나리오 13 장기적으로지구기온상승을 1.5 까지낮추기위한탈탄소에너지정책시나리오 13 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제5장대한민국 25 에너지시나리오구축 131

68 공급측면에서는원자력및석탄화력발전과같은중앙집중형에너지공급체제를대체하기위해재생에너지확대를중심으로시나리오를구성하였다. 이에따라재생에너지비중을 25 제 3 절분석모형 : 장기에너지대안계획 년까지 45%-55% 로확대하는경로와, 가장적극적인에너지전환전략으로서 25년재생에너지비중을 1% 로확대하는탈원전및탈탄소 (de-carbonization) 경로를설정하였다. 전자의경우 MTS(Moderate Transition Scenario) 와 ATS(Advanced Transition Scenario) 시나리오에해당하는데, 218 년부터 25년까지중앙집중형발전소의발전비중을설계수명을기준으로점진적으로줄여나가는방식이다. 목표연도인 25년설계수명이끝나지않은원자력발전소와석탄화력발전소가여전히가동되고있는상황을상정하였다. 후자는 VTS(Visionary Transition Scenario) 에해당한다. 25년에너지소비의 1% 를재생에너지로공급하기위해 25년까지모든원자력과화석연료기반발전소의가동을중단하는상황을상정하고있다 ([ 그림 5-2] 참조 ). 지금까지의내용을종합하여구성한수요공급시나리오는다음과같다. 수요관리 기준시나리오 (BAU) 현정책 ( 기준연도 ) 반영 공급관리 기존정부계획및에너지경제연구원전망 [ 그림 5-2] 시나리오요약 LEAP LEAP모형은장기에너지계획, 온실가스감축평가, 저탄소개발전략등을수립할때활용되며, 에너지정책및기후변화협약국가보고서를작성하기위해많은국가들이사용하고있다. 지속가능한대한민국에너지전략수립을위해장기에너지시나리오분석및전망모형인 LEAP(Long-range Energy Alternatives Planning) 을활용하였다. LEAP모형은 SEIB(Stockholm Environmental Institute Boston) 에서개발된에너지정책모형으로, 장기에너지계획, 온실가스감축평가, 저탄소개발전략등을수립할때활용되며, 에너지정책및기후변화협약국가보고서를작성하기위해많은국가들이사용하고있다. LEAP 모형은상향식접근을취하는회계모형으로서, 상위부문과하위부문들의주어진에너지수요를만족시키기위한기술들을정의하고, 이기술들의에너지흐름을계산하는방식으로작동한다. LEAP 모형은모형구조를신축적으로조정할수있으며, 에너지소비및전환과정에포함된기술들을세부적으로묘사할수있다는장점이있다. 14 LEAP 모형은공간범위로기업, 기초 광역지자체, 국가, 전세계를단위로분석할수있으며, 1년단위의중기및장기분석이가능하다. LEAP을이용하여우리나라의에너지정책모형을구축하기위해서는에너지시스템을구성하는기본적인요소들과각요소간의상호관계에대한이해가필요하다. [ 그림 5-3] 은 LEAP 모형구조를도식화한것이다. 그림에서확인할수있듯이, LEAP 모형은에너지소비에영향을주는다수의요인들을여러개의모듈로세분화하여하나의분석시스템으로구축하는일종의모듈패키지 (Modular Package) 프로그램이다. Demographics Macro-Economics OECD 유럽신정책 (New Policies) 전망 MTS 시나리오 설계수명에따른중앙집중형발전소점진적운영중단및재생에너지확대 Demand Analysis OECD 유럽탈탄소 (45) 수요전망 ATS 시나리오 VTS 시나리오 25 년모든발전소를 1% 재생에너지로대체 [ 그림 5-3] LEAP 모형의구조 Statistical Differences Transformation Analysis Environmental Loadings (Pollutant Emissions) Stock Changes Resource Analysis Integrated Cost-Benefit Analysis Non-Energy Sector Emissions Analysis Environmental Externalities 14 Ver.211 부터 Open Source Energy Modeling System(OseMOSYS) 적용되어발전부문에서최적화기능이추가되었다. 132 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제5장대한민국 25 에너지시나리오구축 133

69 LEAP 모형을구동하기위해서는크게핵심가정 (key assumption), 수요 (demand), 전환 (transformation), 자원 (resource) 등 4개로구분되는항목들에대한세부데이터가필요하다. 핵심가정은에너지소비에영향을미치는다양한사회경제적변수 ( 인구, GDP 등 ) 들로구성되며, 최종소비에너지를반영하는수요자료들은일반적으로가정, 상업, 공공, 산업등으로구분하여모형에입력된다. 전환에는최종에너지소비를위해 1차에너지 ( 석탄, 원유 ) 가 2차에너지 ( 전기, 열, 석유제품 ) 로변환되는과정을묘사하는값들을입력하고, 자원에는에너지수 출입등과같이 1차에너지원이어떻게충족되는가를설명해주는데이터를입력하게된다. [ 그림 5-4] 는본연구에서사용한 LEAP 모형의구조를나타내고있다. 에너지소비는건물, 산업, 수송으로구분하였으며, 에너지공급은석유, 가스, 석탄, 원자력, 재생에너지로구분하였다. 재생에너지는태양광, 태양열, 바이오, 지열, 해양에너지등으로설정하였다. 에너지사용에있어외국국적의항공기나선박의연료공급을반영하는국제벙커링은제외하였고, 산업용원료로사용되는원료용에너지또한제외하였다. < 표 5-2> LEAP 모형데이터유형 LEAP 모형의데이터유형은사회경제변수, 에너지수요, 에너지공급, 기술옵션등으로구분할수있다. 사회경제변수는앞에서언급한핵심가정을뒷받침해주는데이터로 GDP, 인구, 가구수등이여기에해당한다. 에너지수요는에너지소비와밀접한데이터로기존제품과신규제품 15, 자동차보유대수및수명등이있다. 에너지공급은주로발전부문을설명하는데이터로발전설비효율, 발전용량등이이에해당한다. 기술옵션은기술도입후비용및성과를보여주기위하여효율, 연료전환등의데이터가필요하다. 유형내용예시 사회경제변수에너지소비의동인변수 (Driving Variable) GDP, 인구, 가구, 에너지집약도, 소득등 에너지수요 부문별특성반영, 최종용도및기술소득및가격에대한반응 a) 기존제품 / 신규제품 b) 자동차보유대수및수명 b) 가격및소득탄력성 모듈구성 [ 그림 5-4] LEAP 모형의구조 에너지공급 에너지공급의특성, 운송및전환시설, 에너지공급계획, 에너지자원및가격 발전설비효율, 발전용량자본비용및운영비용등 1 차에너지 * 국제벙커링은제외 * 산업용원료로쓰이는비에너지 ( 납사, 아스팔트 ) 제외 기술옵션 기술비용과성과, 보급률 (Penetration rates), 배출계수 기존의설비대체속도효율, 연료전환등 LEAP 모형에서는에너지소비활동수준에에너지집약도를곱하는방식으로에너지수요를계산한다. 16 수요부문에적용하기위한에너지소비활동수준의핵심가정들은 < 표 5-3> 에정리한바와같다. 가정부문의경우가구수또는주택공급률등이에너지소비에영향을미칠것이며, 산업부문의경우 GDP 증감이에너지소비에영향을주게된다. 에너지공급 전환 손실 에너지소비 석유 가스석탄원자력재생건물산업수송 < 표 5-3> 부분별소비활동수준추정의핵심가정자료 : 에너지경제연구원 (212), 중장기에너지수요관리정책추진전략및부문별절감대책개발 가정부문상업부문수송부문산업부문 인구, 가구수, 가구당인구, 주택공급율, 연면적건물수, 연면적, 업종별생산, 근로자수인구, 차량등록대수, 소득, 운행회수및거리, 인-km, 톤-km GDP, 생산량 LEAP 모형은일반적으로장기에너지시나리오를분석하는데활용된다. LEAP 모형에서는다수의결과들을제시하는대안적예측 (Alternative forecast) 방식을통해미래변화를가늠하고이에대비하는정책대안에대한분석결과물을제공하게된다. 일반적으로기준시나리오는정책결과와비교하기위한시나리오로서, 분석대상으로고려하는정책대안이적용되지않는상황을의미한다. 15 에너지와제품의관계는파생수요로소비자가에너지그자체를사용하기보다는난방, 냉방, 제품을사용하면서파생되는수요이다. 16 수요부문별특성으로인하여계산방식이다르게적용될경우가있다. 예를들어수송부문의수요를계산하기위해서는에너지집약도이외에자동차보급대수가소비에영향을미치기때문에 3 번과같은계산식으로수요를계산할수있다. 1) 에너지수요 = 에너지소비활동수준 에너지집약도 (Activity analysis) 2) 에너지수요 = 기기별보급대수 기기별에너지집약도 (Stock analysis) 3) 에너지수요 = 자동차보급대수 연간운행거리 연비 (Transport analysis) 134 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제5장대한민국 25 에너지시나리오구축 135

70 제 4 절시나리오별주요가정및구성 나. 기준시나리오 (BAU) 기준시나리오를제외하고는수요및공급측면에서각각두개의시나리오를구성하였으며, 이를종합하여최종적으로 3개의에너지전략시나리오를구축하였다. 수요측면에서 New Policies Scenario의 OECD 유럽수요감축비율을반영한경로와, 공급측면에서재생에너지 1% 보급을목표로하는경로의수요- 공급조합은상대적으로많은에너지수요를재생에너지로전량공급해야하는시나리오이다. 이는현실적으로실현가능성이부족하다고판단되어분석대상에서제외하였다. 본절에서는최종적으로도출된시나리오별로주요가정및구성요인을정리하였다. 기준으로사용하기위해설정한 BAU에서는한국에너지경제연구원에서최근발표한 216 장기에너지전망 보고서의전망수치들을활용하였다. 216 장기에너지전망 보고서의전망값들의시간적범위가 24년까지로한정되어있기때문에각변수별연평균증가전망추세를 25 년까지연장하여 BAU에반영하였다. 예를들어, 215 년부터 24년까지연평균 2.4% 성장할것으로전망한국내총생산 (GDP) 을 25년까지연장하여활용하였다. 에너지전망의기준이되는 214 년도최종에너지소비량은산업통상자원부와에너지경제연구원에서매년발표하는 216 에너지통계연보 에기초하였다. 원료용에너지부분은 BAU 및기타시나리오에서제외한후분석하였다. 18 에너지밸런스에는재생에너지원별발전및생산량이구분되어있지않고신재생에너지로통합되어표기되어있기때문에이를세분화하는과정에서국제기준에부합하지않는신에너지와폐기물에너지에해당하는부문은제외하였다. 1. 수요측면 가. 시나리오주요가정 BAU의에너지원별및부문별최종에너지소비전망은 < 표 5-4> 에정리되어있다. 연도별소비량에는원료용에너지를제외하고신재생에너지를재구성하는과정에서약간의차이가발생하였기때문에연료원별및부문별연평균증가율을중심으로 BAU를구성하였다. 수요시나리오에서는 214 년대비 25년까지총에너지수요량을각각 7%, 24% 감축함을목표로한다. 25년우리나라최종에너지소비량은전자의 Moderate Transition Scenario ( 이하 MTS) 는 12 MTOE, 후자의 Advanced Transition Scenario ( 이하 ATS) 와 Visionary Transition Scenario ( 이하 VTS) 는공통적으로 98 MTOE 이며, 이를기준으로연료원별및부문별최종에너지소비량을추정하였다. 25년연료원별최종에너지소비량은 214 년총최종에너지소비량에서각에너지원별최종에너지소비량이차지하는비중을 25년총최종에너지소비량에동일하게적용하는방식으로추정하였다. 부문별소비비중은우리나라산업구조가향후크게변하지않을것이라는보수적관점을적용하여 214 년부문별소비비중과동일한것으로가정하였다. 17 각부문의연료원별소비비중은 MTS, ATS 에서는 IEA ETP 시나리오 (216) 의 OECD 국가 25 년연료원별비중을토대로하였으며, 미세먼지와대기오염의원인이되는유연탄과디젤사용을줄이고재생에너지소비를확대되는방향으로시나리오를구성하였다. VTS에서도 IEA ETP 시나리오 (216) 의 OECD 데이터를이용하여각부문별연료원별비중을산정하였으며, 모든에너지소비는재생에너지를이용하는것으로가정하였다. 수요측면에있어서는 IEA 에서전망한 24 년까지 OECD 유럽국가들의 1 인당최종에너지소비감축비율과동일한수준으로우리나라의 1 인당최종에너지소비량이중 장기적으로감축되는것을전제로하였다. < 표 5-4> 부문별및에너지원별최종에너지소비전망자료 : 에너지경제연구원 (216) 의내용재구성 구분 석탄 % 석유 % 도시가스 % 전력 % 열에너지 % 신재생 기타 % 최종에너지 % 산업 % 수송 % 가정 % 서비스 % ( 단위 : MTOE) 17 우리나라의제조업중심, 에너지다소비업종중심산업구조는중장기적으로변할것으로예상되나, 현시점에서이를예측하여정량화하는것이어렵기때문에기존산업구조를그대로반영하였다 18 본연구에서는연구목적상원료용은제외하고에너지연소에필요한에너지소비및공급에집중하여분석하였다 136 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제5장대한민국 25 에너지시나리오구축 137

71 다. Moderate Transition Scenario (MTS) MTS는 1 에너지수요측면의 신정책 (New Policies) 수요전망 과, 2 공급측면의설계수명에따른 중앙집중형발전소점진적운영중단및재생에너지비중확대목표 를결합한시나리오이다. 이시나리오에서는대한민국의 1인당최종에너지소비량이 25년까지 OECD 유럽국가들과동일한비율로감소하는동시에재생에너지비중을확대하는목표를반영하는것이다. 이는기준시나리오에서제시한대한민국의 25 에너지경로와비교하여전향적인수요관리를전제로한시나리오다. 현재대한민국의 1인당에너지소비량이 OECD 유럽국가들의 1인당에너지소비량보다매우높기때문에 19 이차이를완화할필요가있다는점과, 중앙집중형발전소의점진적운영중단으로인한에너지공급량의공백을재생에너지로충당하기위한기술적, 정책적대안확보가가능할것이라는점을고려한방안으로서, 장기적으로충분히실현가능한시나리오로평가할수있다. MTS에반영된신정책수요전망에서는 214 년대비 25년최종에너지수요량이약 7%(129Mtoe 12Mtoe) 감소한다. 기준연도는자료의최신성및접근가능성을고려하여 214 년으로설정하였다. 보다구체적으로 25년까지우리나라최종에너지수요의감축목표치는다음과같이도출되었다. 우선 IEA 신정책시나리오에서제시한 214년부터 24년까지의에너지수급전망치를 25년까지로연장 2 하여 OECD 유럽국가의에너지수요감소율을측정하였다. 그다음인구증감에의한수요변화를감안하기위해 1인당최종에너지소비량으로전환 21 하여 OECD 유럽국가수준으로우리나라에너지수요를줄이는목표를적용하였다. 이렇게도출된에너지소비감축비율이본시나리오에서의수요측전망에적용되었다 ([ 그림 5-5] 참조 ). [ 그림 5-6] 부문별최종에너지수요 산업수송빌딩 단위 : Mtoe, % % 39% % 3% 31% 3% 수송부문에서의화석연료사용과상업 가정부문에서의가스사용은기술수준여건과재생에너지로의대체지연성을감안하여 IEA 시나리오상 OECD 수송부문화석연료비중과건물의가스사용비중전망치를적용하였다. 수송부문에서는기존화석연료중경유차를전기자동차로대체함으로써약 4% 전력화하는것으로설정하였다. 이에따라수송부문에서는화석연료를이용한수송수단비중을 25 년에 6% 로설정하였다. 건물부문에서는 25년까지일정정도가스사용을유지할수있다고가정하였다. 건물부문의가스사용비중은 IEA에서전망한 OECD 유럽국가들의 24 년건물가스사용비중을적용하였다. 22 이로써 25년국내건물에서의가스사용비중은 2 15 [ 그림 5-5] MTS 및 BAU 시나리오의최종에너지수요전망 3% 로설정하였다. 23 단위 : Mtoe 1 BAU Moderate 기준시나리오외에수요및공급측면을고려하여최종적으로 3개의에너지전략시나리오를구축하였다 년기준 OCED 유럽국가 1 인당최종에너지소비량은 1.87TOE 인데반해, 우리나라 1 인당최종에너지소비량은 2.58TOE 에달한다. 원료용에너지까지포함할경우 OECD 유럽은 2.9TOE, 한국은 4.28TOE 로그차이는더커진다 년 ~4 년기간의연평균증가율 (Compound Average Annual Growth Rate) 을토대로예측. 21 UN Database 의인구수전망자료 (215) 를활용. 22 IEA ETP 시나리오 (216) 의 25 년 OECD 비중을적용함 년기준국내건물부문가스사용량비중은 31% 이다. 138 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제5장대한민국 25 에너지시나리오구축 139

72 라. Advanced Transition Scenario (ATS) ATS 는수요측면에서 IEA 탈탄소시나리오의전망을적용하고, 에너지공급측면에서는중앙집중형발전소비중의점진적축소및재생에너지확대를결합한시나리오다. 앞서기술한 MTS에서현정책및국가별기여방안 ( 이하 NDC) 이행등을전망한바있으나, NDC 달성만으로는지구평균기온상승을 2 이내로제한하기에여전히부족한실정이다 (IEA, 216). 따라서 ATS 에서는보다적극적인수요관리노력을반영하여우리나라의탈탄소화및에너지효율향상을위해실현가능한정책적 기술적가정들을포함하고있다. ATS 는 214년대비 25년까지우리나라의최종에너지수요를 24% 줄이는시나리오로서, 지구기온상승을 1.5~2 이내로제한하기위한지속가능한에너지정책을구현하기위한시나리오이다. 수요부문의경우 IEA의탈탄소시나리오하에서 214 년 ~5년우리나라의에너지수요감축목표치를도출하는방식은 MTS와동일한방식을적용하였다. 부문별비중역시 MTS와마찬가지로 214 년과같은것으로설정하였다. 하지만 MTS에비해보다적극적인탈탄소정책을 [ 그림 5-8] 부문별최종에너지수요 산업수송빌딩 단위 : Mtoe, % % 39% 31% 31% 3% 3% 전제한 ATS 시나리오에서는빌딩부문에서의도시가스와, 수송및빌딩부문에서의 LPG 사용비중을줄이는것을가정하였다. 빌딩부문에서의도시가스사용비중은 IEA ETP 시나리오의도시가스사용추이와전망을반영한것이며, LPG 사용비중감소는장기적인관점에서에너지수급안정및수송부문전력화확대를고려한것이다. 마. Visionary Transition Scenario (VTS) VTS는수요측면에서 IEA 탈탄소시나리오의가정들과, 에너지공급측면에서 25년중앙집중형발전소의전면가동중단및 1% 재생에너지사용을결합한시나리오다. VTS 시나리오 단위 : Mtoe [ 그림 5-7] ATS 및 BAU 시나리오의최종에너지수요전망 BAU Advanced 에서수요에대한가정들은 ATS 와동일하다. 하지만 VTS에서는수송을포함한모든부문에서 1% 재생에너지를공급하고, 가스제조및지역난방에서천연및도시가스가재생에너지로대체되며, 냉난방전력화를포함하여재생에너지공급 1% 를실현하는것으로설정하였다. 25년까지발전, 석유제품, 가스및지역난방등모든부문에서석유, 석탄, 천연가스, 원자력등의에너지원을사용하지않고오직재생에너지만을사용하는상황을상정하고있다. 수송부문에서는수송수단자체적으로태양광발전을통한구동기술이실용화되는것으로예상하였으며, 빌딩부문에서는빌딩자체에서냉난방및열에너지를자체생산하여공급하는기술이실용화하는것을가정하였다 본연구에서재분류한재생에너지분류기준에따르면약 2.46% 임 14 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제5장대한민국 25 에너지시나리오구축 141

73 2. 공급측면 공급측면에서는시나리오별 25년목표수요수준별에너지공급시나리오를구성하였다. 이는기존발전과열, 가스의에너지공급패턴이재생에너지위주로재편되면서대체되어나가는상황을가정한다. 공급측면의각시나리오별내용을살펴보면다음과같다. [ 표 5-6] 원자력발전소별설비용량및수명만료연도자료 : 원자력안전정보공개센터, 한국수력원자력 고리 발전소명 설비용량 (MW) 상업운전 수명만료년도 2호기 년 223년 3호기 년 224년 4호기 년 225년 가. 기준시나리오 (BAU) 1 호기 년 25 년 기준으로사용하기위해설정한 BAU에서공급시나리오는가장최근발표된공신력있는자료인에너지경제연구원 216 장기에너지전망 에기초하였다. 에너지경제연구원에따르면전망 신고리 2호기 1 212년 251 년 3호기 년 275년 기간동안석탄화력발전비중이감소하고원자력발전이상당정도이를대체하는것으로가정하고있다. 이러한전망은전망기간동안노후석탄화력발전소폐지및신규석탄화력발전소진입규제에근거하고있다. 신재생에너지는 24년기준최종에너지의약 5% 24 를차지하는것으로가정하여향후 2여년간미세한수준의증가를보일것으로전망하고있다. 본연구에서는 24년까지의에너지경제연구원 BAU 전망추세를연장하여 25년 BAU 공급시 월성 4호기 14 99% 공정 277년 1호기 년 222년 2호기 년 226년 3호기 년 227년 나리오를구축하였다. 4 호기 년 229 년 나. Moderate Transition Scenario (MTS) MTS에반영된재생에너지확대목표는전체에너지공급원중재생에너지비중을약 45% 로확대한것이다. 발전부문에서는원자력발전소를설계수명에따라현시점 (217 년 ) 에서 25 년이후에도운영할수있는원자력발전소를제외하고가동을중단하는것을전제하였다. 설계수명에따른중앙집중형발전소 ( 기력및복합발전소 ) 를점진적으로줄여나가되, 분산형으로평가되는집단에너지 ( 열병합발전소 ) 는현상태를유지하는것으로상정하였다. 217 년 1월기준발전설비용량은 16,238 MW이며, 전원구성은원자력 21.8%, 기력 31.8%, 복합 26.8%, 집단에너지 5.5%, 내연.3%, 양수 5%, 재생 ( 수력포함 ) 9% 이다. MTS 공급시나리오구성시 IEA 와 NEA의발전기별설계수명에근거하여보수적인관점에서복합화력의설계수명이 1년더늘어난다는가정을적용하였다. 발전소수명복합화력 3년 + 1년기력 4년 < 표 5-5> 발전소별설계수명자료 : IEA&NEA(215), Projected Costs of Generating Electricity 공급측면에있어서는원자력및석탄화력등중앙집중형에너지공급체제를대체하기위해재생에너지를확대하는것을목표로시나리오를구성하였다. 신월성한빛한울 1호기 1 212년 251 년 2호기 년 254년 1호기 년 225년 2호기 년 226년 3호기 년 234년 4호기 년 235년 5호기 1 22년 241 년 6호기 1 22년 242년 1호기 년 227년 2호기 년 228년 3호기 년 237년 4호기 년 237년 5호기 1 24년 243년 원자력 6 년 6 호기 1 25 년 244 년 풍력, 태양광 25 년 신한울 1 호기 14 95% 공정 278 년 2 호기 14 95% 공정 278 년 21 년이전에지어진원자력발전소는설계수명이 4년이고, 21 년이후에건설된신고리 1,2,3,4 호기와신월성 1,2호기는설계수명이 4년을초과하기에 25년에는총 8기의원자력발전소가운영되는것으로나타났다. 이는현재가동을앞두고있는신고리 4호기와 95% 공정률을보이고있는신한울 1,2호기를포함하는것이다. 217 년 6월건설을일시중단하고검토예정인신고리 5,6호기는제외하였다. 142 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제5장대한민국 25 에너지시나리오구축 143

74 기력및복합발전소중에서중앙집중형발전소는 4년의설계수명을기준으로 25년이후남아있는발전소를검토하였다. 4년설계수명을기준으로기력은 8기, 복합화력은 47기가 25년에도가동가능한것으로나타났다. 열병합발전소를포함해각지역에에너지를공급하는집단에너지는현재상태를 25년까지지속적으로유지하는것으로가정하였다. 각발전소별이용률을원자력 95%, 기력 94%, 복합화력 67%, 집단에너지 85% 로적용하면 MTS 시나리오에서 25년대한민국에너지공급재생에너지비중은 45% 에이르는것으로도출된다. National Geographic Stock / Sara Lean / WWF 재생에너지비중원자력기력복합집단에너지 + 내연 45% 6 년 (8 기 ) 4 년 (8 기 ) 4 년 (55 기 ) 현수준유지 < 표 5-7> 중앙집중형발전소점진적운영중단시 25 년재생에너지비중 (MTS) 다. Advanced Transition Scenario (ATS) ATS 공급측시나리오는 MTS 시나리오와동일한정책옵션및조건으로구성하였다. 하지만 ATS 에서는복합화력설계수명을 1년연장하지않고 IEA&NEA(215) 에서제시한설계수명 3년을가정함으로써재생에너지공급대체가 MTS에비해적극적으로이루어지는것으로설정하였다. 또한 LPG와도시가스비중감소는태양광자동차와태양열비중확대에따른재생에너지공급증대로충당되는것으로하였다. 분석결과 ATS 시나리오에서의 25년우리나라에너지공급에있어재생에너지비중은 55% 수준으로계산된다. 재생에너지비중원자력기력복합집단에너지 + 내연 55% 6 년 (8 기 ) 4 년 (8 기 ) 3 년 ( 기 ) 현수준유지 < 표 5-8> 중앙집중형발전소점진적운영중단시 25 년재생에너지비중 (ATS) 라. Visionary Transition Scenario (VTS) VTS는공급측면에서 25년원전및석탄화력등모든발전소의가동을전면중단하고, 필요한에너지수요의 1% 를재생에너지로공급하는시나리오이다. 이를위해현재가동중인원자력발전소 (24 기 ) 와석탄화력발전소를포함한복합화력, 열병합발전소를 25 년까지가동중단하고현재건설계획중인발전소들을취소하는상황을가정하였다. 144 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제5장대한민국 25 에너지시나리오구축 145

75 제 6 장장기에너지시나리오분석및전망 ~ fuyu liu / Shutterstock.com 제5장에서구축된 3개시나리오와 BAU 시나리오를정량적으로구현하고분석하기위해장기에너지대안계획모형인 LEAP(Long-range Energy Alternatives Planning) 을활용하였다. 분석모형의결과값들을활용하여의미있는정책적함의및시사점들을도출해내기위해수요측면은산업과수송, 건물등 3가지부문으로구분하였으며, 공급에서는 1차및 2차에너지원별공급량과에너지원별온실가스배출량등을도출하였다.

76 제 1 절시나리오별모형분석결과 1. BAU Scenario 제5장에서언급한시나리오들을대상으로지속가능한에너지전략을수립하고자하였다. BAU 시나리오는국내에너지전망관련보고서중가장최근에발표된한국에너지경제연구원의 216 장기에너지전망보고서 ( 한국에너지경제연구원, 216) 의주요내용들을반영하여모델로구현하였으며, 비교분석을위하여 Moderate Transition Scenario, Advanced Transition Scenario, Visionary Transition Scenario의수요및공급관련수치들을각시나리오가가정하는바에따라모형에반영하였다. 분석기간은시나리오별수요감소의근거로활용된 IEA WEO 216 보고서와의연계성을고려하여 214년부터 25년까지로설정하였으며, 경제성장률이나인구전망등과같은수요부문활동계수추정을위한핵심가정들은모든시나리오에서동일한것으로가정하였다. LEAP 모형을통한비교분석을위해 BAU 시나리오에서는한국에너지경제연구원에서최근에발표한 216 에너지통계연보 의실측값들과 216 장기에너지전망보고서 의부문별및연료원별최종에너지소비증가에대한전망치들을모형에반영하였다. 원료용에너지를제외한 214 년최종에너지소비량은총 129.5Mtoe 로, 이중산업부문이 5.97Mtoe(39.4%) 를, 수송부문과빌딩부문이각각 39.79Mtoe(3.7%) 와 38.72Mtoe(29.9%) 를차지하는것으로나타났다. 산업부문에서는전력이 22.29Mtoe(43.7%) 로가장큰비중을차지하고있으며, 수송부문에서는도로에서전체의 3.75Mtoe(77.3%) 가소비된것으로나타났다. 빌딩부문중가정에서는도시가스와전력이각각 9.12Mtoe(46.6%) 와 5.28Mtoe(27%) 를차지하고있고, 서비스 공공부문에서는도시가스와전력이각각 3.56Mtoe(18.6%) 와 12.49Mtoe(65.3%) 의비중을점하고있다. 각시나리오별 LEAP 모형분석을통해 25년까지재생에너지확대를통한에너지수요및공급체계의변화를부문별로살펴보았으며, 에너지전환경로에따른온실가스배출량을추정하였다. 이상의내용을 < 표 6-1> 에정리하였다. 구분 기준연도, 분석기간 내용 214 년, 215 년 ~25 년 < 표 6-1> 모형분석의대상및범위 < 표 6-2> 부문별및에너지원별최종에너지소비량 ( 원료용에너지및신에너지제외, 214 년 ) 자료 : 에너지경제연구원 (216) 을참고로작성 수송 빌딩 구분 산업 도로 철도 해운 항공 가정 서비스 공공 무연탄 3, 유연탄 4, 휘발유 181 8, 분석대상 주요전제 시나리오설정및분석 25 년까지재생에너지확대를반영한수요및공급체계, 온실가스배출량 경제성장률전망 장기에너지전망 (KEEI, 217) 전망치기준, 24 년까지연평균 2.4% 증가인구전망 - 장래인구추계 : 215 년 ~265 년 ( 통계청, 216) 중위추계기준, 231 년이후감소 1 기준 BAU 시나리오 2 MTS(Moderate Transition Scenario) 3 ATS(Advanced Transition Scenario) 4 VTS(Visionary Transition Scenario) LEAP 모형은실측치를기준으로미래를예측하는것이아니라, 미래의목표치를설정하고이를달성하기위한다양한경로들을검토하는역산도출 (back-casting) 방식의분석을위한모형이다. 본연구에서는제5장에서수립한시나리오들의 25년최종에너지소비및공급량을기준으로현시점에서부터 25년까지목표달성을위해요구되는정책및기술요인들을분석하여모형에반영하였다. 분석결과로각시나리오의연료원별최종에너지소비량과이를공급하기위한전체발전량및발전믹스의변화, 이에따른온실가스배출량등을도출하였다. LEAP 을활용하여수요측면은산업, 수송, 건물세가지부문으로분류하고, 공급측면의경우 1 차및 2 차에너지원별공급량및에너지원별온실가스배출량을추정하였다. 등유 , 경유 2,716 16, 중유 2, , LPG 3,96 4, 전기 22, ,279 12,491 도시가스 9,5 1, ,124 3,56 천연가스 바이오에너지 2, 항공등유 , 열 , 지열 태양열 항공가스 계 5,97 3, ,283 4,46 19,583 19,141 ( 단위 : 천 TOE) 148 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 149 제 6 장장기에너지시나리오분석및전망

77 216 장기에너지전망보고서 에서는우리나라최종에너지소비량이 215년대비 24년까 지연평균.9% 가량상승하는것으로전망하였다. 부문별로는산업부문에서연평균 1.1%, 수 송부문에서연평균.6%, 가정부문에서연평균.2%, 그리고서비스부문에서연평균 1.2% 씩상승할것으로전망하였다. 본연구에서는이러한전체및부문별증가추세를 214 년대 비 25년까지연장하여 BAU 시나리오의 25년부문별및에너지원별최종에너지소비량 을추정하였으며, 에너지원별소비량증가는각부문별증가비중과동일하게상승하는것으 로가정하였다. 이에따라 BAU 시나리오에서전체최종에너지소비량은 214 년대비 25년 129.5Mtoe 에서 Mtoe 까지약 34.5% 가량증가하는것으로전망되었으며, 관련된세부값 들은 < 표 6-3> 에정리하였다. 수송 빌딩 구분 산업 도로 철도 해운 항공 가정 서비스 공공 무연탄 5, 유연탄 6, 휘발유 268 1, 등유 , 경유 4,27 18, ,397 중유 3, , LPG 4,59 5, ,342 전기 33, ,673 5,47 도시가스 1,3418 1, ,84 - 천연가스 바이오에너지 3, 항공등유 , 열 , 지열 태양열 항공가스 계 75,571 35, ,983 9,424 21,43 29,47 ( 단위 : 천TOE) < 표 6-3> 부문별및에너지원별최종에너지소비량전망 ( 신에너지, 폐기물에너지및원료용에너지제외, 25 년 ) 자료 : 에너지경제연구원 (216) 을참고하여저자작성 [ 그림 6-1] BAU 최종에너지소비주 : Natural Gas 는 City Gas 를포함한개념임. Oil 의경우 Gasoline, Kerosene, Diesel 등석유제품이포함된개념임, Heat(FF) 는화석연료를사용하여발전과정에서부산물로생성되는열, Heat(RE) 는태양열, 지열을합친재생에너지열, Solar Vehicle 은태양광자동차. Electricity Oil Bio Heat(RE) Natural Gas Coal Heat(FF) Solar Vehicle 가. 최종에너지소비 BAU의경우최종에너지소비는 214 년 129.5Mtoe 에서 25년 174.2Mtoe 로 35% 증가한다. 214 년에너지원별사용량은석유 52.5Mtoe(41%), 전기 4.2Mtoe(31%), 천연가스 23.4Mtoe(18%), 석탄 9.1Mtoe(7%), 열 ( 화석연료 ) 1.6Mtoe(1.2%), 바이오 2.6Mtoe(2%), 열 ( 재생에너지 ).1Mtoe(.1%) 을소비했다. 25년에너지원별사용량은석유 66.5Mtoe(38%), 전기 58.Mtoe(33%), 천연가스 3.7Mtoe(18%), 석탄 13.2Mtoe(8%), 바이오 3.8Mtoe(2%), 열 ( 화석연료 ) 1.8Mtoe(1.2%), 열 ( 재생에너지 ).2Mtoe(.1%) 로나타났다. 단위 : Mtoe 기준시나리오에서최종에너지소비량은 214 년대비 25 년 129.5Mtoe 에서 174.2Mtoe 까지약 35% 가량증가하는것으로전망되었다. 최종에너지소비에서재생에너지는 7Mtoe 로 4% 를차지하며, 온실가스배출량은 214 년대비 18.4% 증가한다. 15 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 151

78 BAU 하에서최종에너지소비에서재생에너지비중을구하기위하여 2 차에너지인전기와 소분류에서는 214 년전기 ( 원자력 ) 13Mtoe(1%), 전기 ( 유연탄 ) 16Mtoe(12%), 전기 ( 천연가스 ) 열에대한공급에너지원을반영하여분석하였다. 214 년석유 54.4Mtoe(42%), 천연가스 8Mtoe(6%), 전기 ( 중유 ) 1.8Mtoe(1%), 전기 ( 태양광 ).1Mtoe(.1%), 전기 ( 풍력 ).1Mtoe(.1%), 33Mtoe(25%), 석탄 26Mtoe(2%), 원자력 13Mtoe(1%), 재생에너지 3Mtoe(2.46%) 이고, 25 전기 ( 재생수력 ).2Mtoe(.1%), 전기 ( 해양 ).3Mtoe(.3%), 전기 ( 양수 ).4Mtoe(.3%), 년최종에너지소비는석유 69.2Mtoe(4%), 천연가스 43Mtoe(25%), 석탄 3Mtoe(17%), 원자 전기 ( 무연탄 ).7Mtoe(.5%), 전기 ( 바이오 ).1Mtoe(.1%), 천연가스.4Mtoe(.3%), 등유 력 25Mtoe(14%), 재생에너지 7Mtoe(4%) 인것으로나타났다. 세부적인에너지원별분류는 [ 그 2.1Mtoe(2%), 휘발유 9Mtoe(7%), 항공유 4Mtoe(3%), 경유 21Mtoe(16%), 중유 7Mtoe(5%), 림 6-3] 과 [ 그림 6-4] 에도식하였다. LPG 9Mtoe(7%), 유연탄 5Mtoe(3%), 지열.1Mtoe(.1%), 열 ( 중유 ).1Mtoe(.1%), 열 ( 천연가 스 ) 1.3Mtoe(1%), 열 ( 도시가스 ).2Mtoe(.1%), 무연탄 5Mtoe(4%), 도시가스 23Mtoe(18%), 단위 : Mtoe [ 그림 6-2] BAU 최종에너지소비 ( 에너지원별대분류 ) Oil Natural Gas Coal Nuclear Renewable [ 그림 6-4] BAU Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별소분류 ) 바이오 2.6Mtoe(2%), 태양열.3Mtoe(.2%) 를사용하였다. 25년에는전기 ( 원자력 ) 24Mtoe(14%), 전기 ( 유연탄 ) 16Mtoe(9%), 전기 ( 천연가스 ) 11Mtoe(6%), 전기 ( 중유 ) 3Mtoe(2%), 전기 ( 태양광 ) 1Mtoe(1%), 전기 ( 풍력 ) 1Mtoe(1%), 전기 ( 재생수력 ).4Mtoe(.2%), 전기 ( 해양 ).1Mtoe(.1%), 전기 ( 양수 ) 1Mtoe(.3%), 전기 ( 무연탄 ) 1Mtoe(.5%), 전기 ( 바이오 ).1Mtoe(.3%), 천연가스 1Mtoe(.3%), 등유 3Mtoe(2%), 휘발유 11Mtoe(6%), 항공유 9Mtoe(5%), 경유 25Mtoe(14%), 중유 7Mtoe(4%), LPG 12Mtoe(4%), 유연탄 7Mtoe(4%), 지열.2Mtoe(.1%), 열 ( 중유 ).1Mtoe(.1%), 열 ( 천연가스 ) 1.5Mtoe(1%), 열 ( 도시가스 ).2Mtoe(.1%), 무연탄 6Mtoe(4%), 도시가스 3Mtoe(17%), 바이오 4Mtoe(2%), 태양열.4Mtoe(.2%) 를사용하는것으로나타났다 중분류에서는 214 년천연가스 33Mtoe(25%), 등유 2Mtoe(2%), 휘발유 9Mtoe(7%), 항공유 4Mtoe(3%), 경유 21Mtoe(16%), 중유 9Mtoe(7%), LPG 9Mtoe(7%), 석탄 26Mtoe(2%), 지열.1Mtoe(.1%), 바이오 3Mtoe(2%), 태양에너지.2Mtoe(.1%), 해양에너지.3Mtoe(.3%), 원자력 13Mtoe(1%), 수력 1Mtoe(.4%), 풍력.1Mtoe(.1%) 을사용하였다. 25년에는천연가스 43Mtoe(25%), 등유 3Mtoe(2%), 휘발유 11Mtoe(6%), 항공유 9Mtoe(5%), 경유 25Mtoe(14%), 중유 1Mtoe(6%), LPG 12Mtoe(7%), 석탄 3Mtoe(17%), 지열.2Mtoe(.1%), 바이오 4Mtoe(2%), 태양에너지 1Mtoe(1%), 해양에너지.1Mtoe(.1%), 원자력 24Mtoe(14%), 수력 1Mtoe(1%), 풍력 1Mtoe(1%) 을사용하는것으로나타났다. 단위 : Mtoe [ 그림 6-3] BAU Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별중분류 ) Nuclear Diesel Jet Kerosene LPG Natural Gas Geothermal Bio Ocean Wind Gasoline Kerosene Residual Fuel Oil Avgas Coal Hydro Solar E(Nuclear) E(Hydro_Pumping_Up) Gasoline Diesel Kerosene Jet Kerosene H(Residual Fuel Oil) E(Residual Fuel Oil) Residual Fuel Oil LPG Avgas H(Natural Gas) E(Natural Gas) H(City Gas) Natural Gas City Gas E(Coal Bituminous) E(Coal Anthracite) Coal Bituminous Coal Anthracite E(Bio) E(Ocean) E(Wind) E(Solar) E(Hydro_Conventional) Geothermal Bio Solar Heat Solar Vehicle 단위 : Mtoe 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 153

79 산업부문최종에너지소비는 214년 51Mtoe 에서 25년 75.6Mtoe 로 48% 증가하였다. 산업부문의 214 년에너지원별사용량은전기 22.3Mtoe(43.7%), 천연가스 9.4Mtoe(18.5%), 석유 8.75Mtoe(17.2%), 석탄 8.34Mtoe(16.4%), 바이오 2.2Mtoe(4.3%) 이다. 25년에너지원별사용량은전기 33.Mtoe(43.7%), 천연가스 13.9Mtoe(18.5%), 석유 13.Mtoe(17.2%), 석탄 12.4Mtoe(16.4%), 바이오 3.2Mtoe(4.3%) 이다 단위 : Mtoe 수송부문최종에너지소비는 214 년 39.8Mtoe 에서 25년 48.1Mtoe 로 21% 증가하였다. 수송부문의 214 년에너지원별사용량은경유 16.5Mtoe(41%) 휘발유 8.8Mtoe(22%), LPG 4.5Mtoe(11%), 항공유 (Jet Kerosene) 4.4Mtoe(11%), 기타석유제품 ( 경유, Avgas 등 ) 4.Mtoe(1%), 천연가스 1.3Mtoe(3%), 전기.2Mtoe(.4%), 바이오.1Mtoe(.3%) 를사용하였다. [ 그림 6-5] BAU 산업부문최종에너지소비 Electricity Oil Bio Coal Natural Gas [ 그림 6-7] BAU 건물부문최종에너지소비 Electricity Oil Coal Natural Gas Bio Heat(FF) Heat(RE) 건물부문최종에너지소비는 214 년 38.7Mtoe 에서 25년 36.Mtoe 로 7% 감소하였다. 건물부문의 214 년에너지원별사용량은전기 17.8Mtoe(45.9%), 천연가스 12.7Mtoe(32.8%), 석유 5.5Mtoe(14.3%), 열 ( 화석연료 ) 1.6Mtoe(4.%), 석탄.7Mtoe(1.9%), 바이오.3Mtoe(.7%), 열 ( 재생에너지 ).1Mtoe(.4%) 를사용하였다. 25년에는전기 24.9Mtoe(49%), 천연가스 15.3Mtoe(3%), 석유 7.1Mtoe(14%), 열 ( 화석연료 ) 1.8Mtoe(4.%), 석탄.8Mtoe(2%), 바이오.4Mtoe(1%), 열 ( 재생에너지 ).2Mtoe(.4%) 를사용하였다. 단위 : Mtoe 년에너지원별사용량은경유 18.9Mtoe(39%) 휘발유 1.2Mtoe(21%), LPG 5.1Mtoe(11%), 항공유 (Jet Kerosene) 9.4Mtoe(11%), 기타석유제품 ( 경유, Avgas 등 ) 2.8Mtoe(6%), 천연가스 1.5Mtoe(3%), 전기.1Mtoe(.3%), 바이오.1Mtoe(.3%) 를사용하였다. 단위 : Mtoe [ 그림 6-6] BAU 수송부문최종에너지소비 Electricity Gasoline Diesel LPG Jet Kerosene Natural Gas Bio Solar Vehicle Other Oil 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 155

80 나. 발전량및발전믹스의변화 BAU에서발전량과발전믹스변화는 [ 그림 6-8] 과같다. 발전량은전력화현상에따라 214 년 48TWh 에서 25 년 675TWh 로약 29% 증가한다. 214 년발전믹스는원자력 154TWh(32%), 석탄 198TWh(41%), 천연가스 97TWh(2%), 중유 (Fuel Oil) 21TWh(4%), 수력 6TWh(3.4%), 태양광 2TWh(.3%), 풍력 1TWh(.2%), 해양.4TWh(.1%) 로구성되었다. 25년에는원자력 285TWh(42%), 석탄 192TWh(29%), 천연가스 125TWh(19%), 중유 31TWh(4.6%), 태양광 16TWh(2%), 풍력 13TWh(2%), 수력 11TWh(2%), 해양 1.3TWh(.2%), 바이오.6TWh(.1%) 로구성된다. [ 그림 6-9] BAU 온실가스배출량 Industry Transportation Building 단위 : MtCO2eq [ 그림 6-8] BAU 발전량및발전믹스 단위 : TWh 다. 온실가스배출량 BAU에서온실가스배출량은 214 년 54.6MtCO2eq에서 25년 64.2MtCO2eq로 18.4% 증가한다. 온실가스부문별배출량은 214 년산업 246.MtCO2eq, 수송 119.9MtCO2eq, 건물 174.7MtCO2eq에서 25년산업 35.1MtCO2eq, 수송 144.1MtCO2eq, 건물 191.MtCO2eq로 214 년대비산업 59.2MtCO2eq(24%), 수송 24.2MtCO2eq(2%), 건물 16.3MtCO2eq(9%) 가각각증가한것으로나타났다. 1인당온실가스배출량은 214 년 1인당 1.7tCO2eq 에서 25 년 13.tCO2eq 으로 21.6% 증가한다. Nuclear Coal Natural Gas Fuel Oil Solar Wind Bio Hydro Ocean [ 그림 6-1] Moderate Transition Scenario 최종에너지소비주 : Natural Gas 는 City Gas 를포함한개념임. Oil 의경우 Gasoline, Kerosene, Diesel 등석유제품이포함된개념임, Heat(FF) 는화석연료를사용하여발전과정에서부산물로생성되는열, Heat(RE) 는태양열, 지열을합친재생에너지열, Solar Vehicle 은태양광자동차. 2. Moderate Transition Scenario 분석결과 가. 최종에너지소비 MTS의경우최종에너지소비는 214년 129.5Mtoe에서 25년 12.4Mtoe 로 7% 감소한다. 214 년에너지원별사용량은석유 52.5Mtoe(41%), 전기 4.2Mtoe(31%), 천연가스 23.4 Mtoe(18%), 석탄 9.1Mtoe(7%), 열 ( 화석연료 ) 1.6Mtoe(1.2%), 바이오 2.6Mtoe(2%), 열 ( 재생에너지 ).1Mtoe(.1%) 을소비했다. 25년에너지원별사용량은전기 53.8Mtoe(45%), 석유 23.8Mtoe(2%), 천연가스 21.8Mtoe (18%), 바이오 8.5Mtoe(7%), 열 ( 재생에너지 ) 4.1Mtoe(3%), 석탄 3.6Mtoe(3%) 로나타났다. 태양광자동차 (Solar Vehicle) 는태양전지를통해얻은전기로모터를구동하여자동차를움직이는방식으로서, 수송부문에서 235년부터사용하기시작하여 25년 4.9Mtoe(4%) 로확대될것으로전망된다 Electricity Natural Gas Oil Coal Bio Heat(FF) Heat(RE) Solar Vehicle 단위 : Mtoe 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 157

81 MTS 하에서 25년최종에너지소비는 214 년대비 9.1Mtoe(7%) 감소하고, 25년 BAU 대비 53.7Mtoe(31%) 감소한다. 최종에너지소비에서재생에너지비중을구하기위하여 2차에너지인전기와열에대한공급에너지원을반영하여분석하였다. 214 년석유 54.4Mtoe(42%), 천연가스 33Mtoe(25%), 석탄 26Mtoe(2%), 원자력 13Mtoe(1%), 재생에너지 3Mtoe(2.46%) 이고, 25년최종에너지소비는재생에너지 54Mtoe(45%), 천연가스 28Mtoe(24%), 석유 24Mtoe(2%), 석탄 7Mtoe(6%), 원자력 7Mtoe(6%) 인것으로나타났다. 세부적인에너지원별분류는 [ 그림 6-12] 와 [ 그림 6-13] 에도식하였다 단위 : Mtoe [ 그림 6-11] Moderate Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별대분류 ) Oil Coal Natural Gas Nuclear Renewable BAU [ 그림 6-12] Moderate Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별중분류 ) Nuclear Gasoline Diesel Kerosene Jet Kerosene Residual Fuel Oil LPG Avgas Natural Gas Coal Geothermal Bio Ocean Hydro Wind Solar BAU 단위 : Mtoe 2 BAU 중분류에서는 214 년천연가스 33Mtoe(25%), 등유 2Mtoe(2%), 휘발유 9Mtoe(7%), 항공유 4Mtoe(3%), 경유 21Mtoe(16%), 중유 9Mtoe(7%), LPG 9Mtoe(7%), 석탄 26Mtoe(2%), 지열.1Mtoe(.1%), 바이오 3Mtoe(2%), 태양에너지.2Mtoe(.1%), 해양에너지.3Mtoe(.3%), 원 자력 13Mtoe(1%), 수력 1Mtoe(.4%), 풍력.1Mtoe(.1%) 을사용하였다. 25 년에는천연가스 28Mtoe(24%), 등유.2Mtoe(2%), 휘발유 8Mtoe(7%), 항공유 4Mtoe(3%), 경유.4Mtoe(.3%), 중유 4Mtoe(3%), LPG 7Mtoe(6%), 석탄 7Mtoe(6%), 지열.2Mtoe(.2%), 바이오 1Mtoe(8%), 태양에너지 32Mtoe(26%), 해양에너지 2Mtoe(2%), 원자력 7Mtoe(6%), 수력 1Mtoe(1%), 풍력 9Mtoe(8%) 을사용하였다. MTS 시나리오에서최종에너지소비량은 214 년 129.5Mtoe 에서 25 년 12.4Mtoe 로 7% 줄어드는것으로전망하였다. 최종에너지소비에서재생에너지는 54Mtoe 로 45% 를차지하며, 온실가스배출량은 214 년대비 51% 감소한다. 158 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 159

82 소분류에서는 214 년전기 ( 원자력 ) 13Mtoe(1%), 전기 ( 유연탄 ) 16Mtoe(12%), 전기 ( 천연가스 ) 8Mtoe(6%), 전기 ( 중유 ) 1.8Mtoe(1%), 전기 ( 태양광 ).1Mtoe(.1%), 전기 ( 풍력 ).1Mtoe(.1%), 전기 ( 재생수력 ).2Mtoe(.1%), 전기 ( 해양 ).3Mtoe(.3%), 전기 ( 양수 ).4Mtoe(.3%), 전기 ( 무연탄 ).7Mtoe(.5%), 전기 ( 바이오 ).1Mtoe(.1%), 천연가스.4Mtoe(.3%), 등유 2.1Mtoe(2%), 휘발유 9Mtoe(7%), 항공유 4Mtoe(3%), 경유 21Mtoe(16%), 중유 7Mtoe(5%), LPG 9Mtoe(7%), 유연탄 5Mtoe(3%), 지열.1Mtoe(.1%), 열 ( 중유 ).1Mtoe(.1%), 열 ( 천연가스 ) 1.3Mtoe(1%), 열 ( 도시가스 ).2Mtoe(.1%), 무연탄 5Mtoe(4%), 도시가스 23Mtoe(18%), 바이오 2.6Mtoe(2%), 태양열.3Mtoe(.2%) 를사용하였다. 25년에는전기 ( 원자력 ) 6.8Mtoe(5.7%), 전기 ( 유연탄 ) 3.5Mtoe(2.9%), 전기 ( 천연가스 ) 6.7Mtoe(5.6%), 전기 ( 중유 ).1Mtoe(.1%), 전기 ( 태양광 ) 22.8Mtoe(19%), 전기 ( 풍력 ) Mtoe(7.5%), 전기 ( 재생수력 ) 1.Mtoe(.8%), 전기 ( 해양 ) 2.4Mtoe(2.%), 전기 ( 무연탄 ).2Mtoe(.1%), 전기 ( 바이오 ) 1.2Mtoe(1.%), 천연가스.3Mtoe(.3%), 등유.2Mtoe(.2%), 휘발유 8.4Mtoe(6.9%), 항공유 4.1Mtoe(3.4%), 경유.4Mtoe(.3%), 중유 3.7Mtoe(3.1%), LPG 7Mtoe(5.8%), 지열.2Mtoe(.2%), 무연탄 3.6Mtoe(3.%), 도시가스 21.4Mtoe(17.8%), 바이오 8.5Mtoe(7.1%), 태양열 4.1Mtoe(3.4%), 태양광자동차 4.9Mtoe(4.%) 를사용하는것으로나타났다. 단위 : Mtoe BAU [ 그림 6-13] Moderate Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별소분류 ) E(Nuclear) E(Hydro_Pumping_Up) Gasoline Diesel Kerosene Jet Kerosene H(Residual Fuel Oil) E(Residual Fuel Oil) Residual Fuel Oil LPG Avgas H(Natural Gas) E(Natural Gas) H(City Gas) Natural Gas City Gas E(Coal Bituminous) E(Coal Anthracite) Coal Bituminous Coal Anthracite E(Bio) E(Ocean) E(Wind) E(Solar) E(Hydro_Conventional) Geothermal Bio Solar Heat Solar Vehicle BAU [ 그림 6-14] Moderate Transition Scenario 산업부문최종에너지소비 Electricity Coal Oil Natural Gas Bio 산업부문최종에너지소비는 214년 51Mtoe 에서 25년 47.4Mtoe 로 7% 감소하였다. 산업부문의 214 년에너지원별사용량은전기 22.3Mtoe(43.7%), 천연가스 9.4Mtoe(18.5%), 석유 8.75Mtoe(17.2%), 석탄 8.34Mtoe(16.4%), 바이오 2.2Mtoe(4.3%) 이다. 25년산업부문최종에너지소비는전기 29.8Mtoe(62.9%), 천연가스 8.75Mtoe(18.5%), 석탄 3.57Mtoe(7.5%), 석유 3.25Mtoe(6.9%), 바이오 2Mtoe(4.3%) 를사용하는것으로나타났다. 단위 : Mtoe 수송부문최종에너지소비는 214년 39.8Mtoe 에서 25년 37.Mtoe 로 7% 감소하였다. 수송부문의 214 년에너지원별사용량은경유 16.5Mtoe(41%), 휘발유 8.8Mtoe(22%), LPG 4.5Mtoe(11%), 항공유 (Jet Kerosene) 4.4Mtoe(11%), 기타석유제품 ( 경유, Avgas 등 ) 4.Mtoe(1%), 천연가스 1.3Mtoe(3%), 전기.2Mtoe(.4%), 바이오.1Mtoe(.3%) 를사용하였다. 25년에는휘발유 8.2Mtoe(22%), 전기 7.5Mtoe(2%), LPG 4.1Mtoe(11%), 항공유 4.1Mtoe(11%), 기타석유제품 3.7Mtoe(1%), 바이오 2.9Mtoe(8%), 천연가스 1.2Mtoe(3%), 경유.4Mtoe(1%) 를사용하는것으로분석되었다. 수송부문에서 Solar Vehicle 은 235년사용되기시작하여 25 년 4.9Mtoe(13%) 를사용하는것으로전망된다. [ 그림 6-15] Moderate Transition Scenario 수송부문최종에너지소비 Electricity Gasoline Diesel LPG Jet Kerosene Natural Gas Bio Solar Vehicle Other Oil 단위 : Mtoe 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 161

83 건물부문최종에너지소비는 214 년 38.7Mtoe 에서 25년 36.Mtoe 로 7% 감소하였다. 건물부문의 214 년에너지원별사용량은전기 17.8Mtoe(45.9%), 천연가스 12.7Mtoe(32.8%), 석유 5.5Mtoe(14.3%), 열 ( 화석연료 ) 1.6Mtoe(4.%), 석탄.7Mtoe(1.9%), 바이오.3Mtoe(.7%), 열 ( 재생에너지 ).1Mtoe(.4%) 를사용하였다. 25년에는전기 16.5Mtoe(46%), 천연가스 11.8Mtoe(33%), 열 ( 재생에너지 ) 4.1Mtoe(11%), 바이오 3.6Mtoe(1%) 를사용하게되며, 석유와석탄은더이상건물냉 난방에사용되지않는다. 단위 : Mtoe 나. 발전량및발전믹스의변화 MTS에서발전량과발전믹스변화는 [ 그림 6-17] 과같다. 발전량은전력화현상에따라 214 년 48TWh 에서 25년 626TWh 로 23.3% 증가한다. 214 년발전믹스는원자력 154TWh(32%), 석탄 198TWh(41%), 천연가스 97TWh(19%), 중유 (Fuel Oil) 21TWh(4%), 수력 6TWh(3.4%), 태양광 2TWh(.3%), 풍력 1TWh(.2%), 해양.4TWh(.1%) 로구성되었다. 반면 25년에는태양광 265TWh(42%), 풍력 15TWh(17%), 천연가스 78TWh(13%), 원자력 8TWh(13%), 석탄 43TWh(7%), 해양 28TWh(4%), 바이오 13TWh(2%), 수력 12TWh(2%), 중유 1TWh(.2%) 로기존원자력과화석연료를사용한발전역할이줄고, 재생에너지발전원의비중이크게증가하는구성으로재편된다. [ 그림 6-16] Moderate Transition Scenario 건물부문최종에너지소비 Electricity Oil Coal Natural Gas Bio Heat(FF) Heat(RE) [ 그림 6-17] Moderate Transition Scenario 발전량및발전믹스 Nuclear Coal Natural Gas Fuel Oil Solar Wind Bio Hydro Ocean [ 그림 6-18] Moderate Transition Scenario 온실가스배출량 Industry Transportation Building 단위 : TWh 다. 온실가스배출량 MTS에서온실가스배출량은 214 년 54.6MtCO2eq 에서 25년 264.7MtCO2eq 로 51.% 감소한다. 온실가스부문별배출량은 214 년산업 246.MtCO2eq, 수송 119.9MtCO2eq, 건물 174.7MtCO2eq 에서 25년산업 14.3MtCO2eq, 수송 88.3MtCO2eq, 건물 72.1MtCO2eq 로 214 년대비산업 141.7MtCO2eq(58%), 수송 31.6MtCO2eq(26%), 건물 12.6MtCO2eq(59%) 가각각감소한것으로나타났다. 1인당온실가스배출량은 214 년 1인당 1.7tCO2eq 에서 25 년 5.3CO2eq 으로 5.% 감소한다. 6 5 단위 : MtCO2eq 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 163

84 3. Advanced Transition Scenario 분석결과 가. 최종에너지소비 ATS 의경우최종에너지소비는 214 년 129.5Mtoe 에서 25년 98.4Mtoe 로 24% 감소한다. 214 년에너지원별사용량은석유 52.5Mtoe(41%), 전기 4.2Mtoe(31%), 천연가스 23.4Mtoe (18%), 석탄 9.1Mtoe(7%), 열 ( 화석연료 ) 1.6Mtoe(1.3%), 바이오 2.6Mtoe(2%), 열 ( 재생에너지 ).1Mtoe(.1%) 을소비했다. ATS 의 25년최종에너지소비는 214 년대비 31.1Mtoe(24%) 감소하고, 25년 BAU 대비 75.8Mtoe (43%) 감소한다. 최종에너지소비에서재생에너지비중을구하기위하여 2차에너지인전기와열에대한공급에너지원을반영하여분석하였다. 214 년석유 54.4Mtoe(42%), 천연가스 33Mtoe(25%), 석탄 26Mtoe(2%), 원자력 13Mtoe(1%), 재생에너지 3Mtoe(2.46%) 이고, 25년최종에너지소비는재생에너지 54Mtoe(55%), 석유 15.9Mtoe(16%), 천연가스 15Mtoe(15%), 원자력 7Mtoe(7%), 석탄 7Mtoe(6.7%) 인것으로나타났다. 세부적인에너지원별분류는 [ 그림 6-21] 과 [ 그림 6-22] 에수록되어있다. 25년에너지원별사용량은전기 44.Mtoe(45%), 천연가스 14.8Mtoe(15%), 석유 15.9Mtoe (16%), 바이오 7.6Mtoe(8%), 열 ( 재생에너지 ) 6.3Mtoe(6%), 석탄 2.9Mtoe(3%) 로나타났다. Solar Vehicle 는수송부문에서 235년부터사용하기시작하여 25년 6.9Mtoe(7%) 로확대되는것으로나타났다 단위 : Mtoe [ 그림 6 19] Advanced Transition Scenario 최종에너지소비주 : Natural Gas 는 City Gas 를포함한개념임. Oil 의경우 Gasoline, Kerosene, Diesel 등석유제품이포함된개념임, Heat(FF) 는화석연료를사용하여발전과정에서부산물로생성되는열, Heat(RE) 는태양열, 지열을합친재생에너지열, Solar Vehicle 은태양광자동차. [ 그림 6-2] Advanced Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별대분류 ) Oil Coal Natural Gas Nuclear Renewable BAU 단위 : Mtoe 2 18 BAU Electricity Natural Gas Oil Coal Bio Heat(FF) Heat(RE) Solar Vehicle ATS 시나리오에서최종에너지소비량은 214 년 129.5Mtoe 에서 25 년 94.4Mtoe 로 24% 줄어드는것으로전망하였다. 최종에너지소비에서재생에너지는 54Mtoe 로 55% 를차지하며, 온실가스배출량은 214 년대비 68.7% 감소한다. 164 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 165

85 중분류에서는 214 년천연가스 33Mtoe(25%), 등유 2Mtoe(2%), 휘발유 9Mtoe(7%), 항공유 4Mtoe(3%), 경유 21Mtoe(16%), 중유 9Mtoe(7%), LPG 9Mtoe(7%), 석탄 26Mtoe(2%), 지열.1Mtoe(.1%), 바이오 3Mtoe(2%), 태양에너지.2Mtoe(.1%), 해양에너지.3Mtoe(.3%), 원자력 13Mtoe(1%), 수력 1Mtoe(.4%), 풍력.1Mtoe(.1%) 을사용하였다. 25년에는천연가스 14.8Mtoe(15%), 등유.2Mtoe(.2%), 휘발유 6.8Mtoe(7%), 항공유 3.4 Mtoe(3%), 경유.2Mtoe(.2%), 중유 1.6Mtoe(2%), LPG 3.7Mtoe(4%), 석탄 6.6Mtoe(7%), 지열.1Mtoe(.1%), 바이오 8.8Mtoe(9%), 태양에너지 33.3Mtoe(34%), 해양에너지 3.Mtoe(3%), 원자력 6.8Mtoe(7%), 수력 1Mtoe(1%), 풍력 8.2Mtoe(8%) 을사용하는것으로나타났다. 단위 : Mtoe [ 그림 6-21] Advanced Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별중분류 ) Nuclear Gasoline Diesel Kerosene Jet Kerosene Residual Fuel Oil LPG Avgas Natural Gas Coal Geothermal Bio Ocean Hydro Wind Solar BAU [ 그림 6-22] Advanced Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별소분류 ) E(Nuclear) E(Hydro_Pumping_Up) Gasoline Diesel Kerosene Jet Kerosene H(Residual Fuel Oil) E(Residual Fuel Oil) Residual Fuel Oil LPG Avgas H(Natural Gas) E(Natural Gas) H(City Gas) Natural Gas City Gas E(Coal Bituminous) E(Coal Anthracite) Coal Bituminous Coal Anthracite E(Bio) E(Ocean) E(Wind) E(Solar) E(Hydro_Conventional) Geothermal Bio Solar Heat Solar Vehicle BAU 소분류에서는 214 년전기 ( 원자력 ) 13Mtoe(1%), 전기 ( 유연탄 ) 16Mtoe(12%), 전기 ( 천연가스 ) 8Mtoe(6%), 전기 ( 중유 ) 1.8Mtoe(1%), 전기 ( 태양광 ).1Mtoe(.1%), 전기 ( 풍력 ).1Mtoe(.1%), 전기 ( 재생수력 ).2Mtoe(.1%), 전기 ( 해양 ).3Mtoe(.3%), 전기 ( 양수 ).4Mtoe(.3%), 전기 ( 무연탄 ).7Mtoe(.5%), 전기 ( 바이오 ).1Mtoe(.1%), 천연가스.4Mtoe(.3%), 등유 2.1Mtoe(2%), 휘발유 9Mtoe(7%), 항공유 4Mtoe(3%), 경유 21Mtoe(16%), 중유 7Mtoe(5%), LPG 9Mtoe(7%), 유연탄 5Mtoe(3%), 지열.1Mtoe(.1%), 열 ( 중유 ).1Mtoe(.1%), 열 ( 천연가스 ) 1.3Mtoe(1%), 열 ( 도시가스 ).2Mtoe(.1%), 무연탄 5Mtoe(4%), 도시가스 23Mtoe(18%), 바이오 2.6Mtoe(2%), 태양열.3Mtoe(.2%) 를사용하였다. 25년에는전기 ( 원자력 ) 6.8Mtoe(6.9%), 전기 ( 유연탄 ) 3.5Mtoe(3.6%), 전기 ( 태양광 ) 2.1Mtoe (2.5%), 전기 ( 풍력 ) 8.2Mtoe(8.3%), 전기 ( 재생수력 ) 1.Mtoe(1.%), 전기 ( 해양 ) 3.Mtoe(3.%), 전기 ( 무연탄 ).2Mtoe(.2%), 전기 ( 바이오 ) 1.1Mtoe(1.2%), 천연가스.3Mtoe(.3%), 등유.2Mtoe(.2%), 휘발유 6.8Mtoe(6.9%), 항공유 3.4Mtoe(3.4%), 경유.2Mtoe(.2%), 중유 1.6Mtoe(1.6%), LPG 3.7Mtoe(3.8%), 지열.1Mtoe(.1%), 무연탄 2.9Mtoe(3.%), 도시가스 14.5Mtoe(14.7%), 바이오 7.6Mtoe(7.7%), 태양열 6.3Mtoe(6.4%), 태양광자동차 6.9Mtoe(7.%) 를사용하는것으로나타났다. 2 BAU 단위 : Mtoe 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 167

86 산업부문최종에너지소비는 214년 51Mtoe 에서 25년 38.7Mtoe 로 24% 감소하였다. 산업부문의 214 년에너지원별사용량은전기 22.3Mtoe(43.7%), 천연가스 9.4Mtoe(18.5%), 석유 8.75Mtoe(17.2%), 석탄 8.34Mtoe(16.4%), 바이오 2.2Mtoe(4.3%) 이다. 25년산업부문최종에너지소비는전기 24.4Mtoe(63%), 천연가스 7.1Mtoe(18%), 석탄 2.9Mtoe(8%), 석유 2.7Mtoe(7.%), 바이오 1.7Mtoe(4%) 를사용하는것으로분석되었다. 건물부문최종에너지소비는 214년 38.7Mtoe 에서 25년 29.4Mtoe 로 24% 감소한다. 건물부문의 214 년에너지원별사용량은전기 17.8Mtoe(45.9%), 천연가스 12.7Mtoe(32.8%), 석유 5.55Mtoe(14.3%), 열 ( 화석연료 ) 1.6Mtoe(4.%), 석탄.7 Mtoe(1.9%), 바이오.3Mtoe(.7%), 열 ( 재생에너지 ).1Mtoe(.4%) 를사용하였다. 25년에는전기 13.5Mtoe(46%), 천연가스 6.6Mtoe(23%), 열 ( 재생에너지 ) 6.3Mtoe(22%), 바이오 2.9 Mtoe(1%) 를사용하였으며, 더이상석유와석탄은건물냉 난방에사용되지않는다. 단위 : Mtoe [ 그림 6-23] Advanced Transition Scenario 산업부문최종에너지소비 Electricity Coal Oil Natural Gas Bio [ 그림 6-25] Advanced Transition Scenario 건물부문최종에너지소비 Electricity Oil Coal Natural Gas Bio Heat(FF) Heat(RE) 단위 : Mtoe 수송부문최종에너지소비는 214 년 39.8Mtoe 에서 25 년 3.2Mtoe 로 24% 감소한다. 수송부문의 214 년에너지원별사용량은경유 16.5Mtoe(41%) 휘발유 8.8Mtoe(22%), LPG 4.5Mtoe(11%), 항공유 (Jet Kerosene) 4.4Mtoe(11%), 기타석유제품 ( 경유, Avgas 등 ) 4.1Mtoe(1%), 천연가스 1.3Mtoe(3%), 전기.2Mtoe(.4%), 바이오.1Mtoe(.3%) 를사용하였다. 25년에는휘발유 6.7Mtoe(22%), 전기 6.1Mtoe(2%), 항공유 3.4Mtoe(11%), 기타석유제품 1.6Mtoe(5%), 바이오 3.Mtoe(1%), LPG 1.4Mtoe(4%), 천연가스 1Mtoe(3%), 경유.2Mtoe(1%) 를사용하는것으로분석되었다. 수송부문에서 Solar Vehicle 은 235년사용되기시작하여 25년 6.9Mtoe(23%) 를사용할것으로전망된다. 단위 : Mtoe [ 그림 6-24] Advanced Transition Scenario 수송부문최종에너지소비 Electricity Gasoline Diesel LPG Jet Kerosene Natural Gas Bio Solar Vehicle Other Oil 168 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 169

87 나. 발전량및발전믹스의변화 ATS 에서발전량과발전믹스변화는 [ 그림 6-26] 과같다. 발전량은전력화현상으로인해 214 년 48TWh에서 25년 512TWh 로약 7% 증가하였다. 214 년발전믹스는원자력이 154TWh(32%), 석탄 198TWh(41%), 천연가스 97TWh(19%), 중유 (Fuel Oil) 21TWh(4%), 수력 6TWh(3.4%), 태양광 2TWh(.3%), 풍력 1TWh(.2%), 해양.4TWh(.1%) 로구성되었다. 25 년에는태양광 234TWh(46%), 풍력 95TWh(19%), 원자력 79TWh(16%), 석탄 43TWh(8%), 해양 35TWh(7%), 바이오 13TWh(3%), 수력 12TWh(2%) 로나타나기존원자력및화석연료를 [ 그림 6-27] Advanced Transition Scenario 온실가스배출량 Industry Transportation Building 단위 : MtCO2eq 이용한발전이줄어들고재생에너지중심의발전원구성으로재편된다. 1 단위 : TWh 다. 온실가스배출량 ATS 에서온실가스배출량은 214년 54.6MtCO2eq 에서 25년 169.1MtCO2eq 로 68.7% 감소한다. 온실가스부문별배출량은 214 년산업 246.MtCO2eq, 수송 119.9MtCO2eq, 건물 174.7MtCO2eq 에서, 25 년산업 67.3MtCO2eq, 수송 6.1MtCO2eq, 건물 41.8MtCO2eq 로 214 년대비산업 178.7MtCO2eq(72.6%), 수송 59.8MtCO2eq(49.9%), 건물 132.9MtCO2eq(76.1%) 가감소한것으로나타났다. 1인당온실가스배출량은 214 년 1인당 1.7tCO2eq 에서 25년 3.4tCO2eq 으로약 68.1% 감소한다. [ 그림 6-26] Advanced Transition Scenario 발전량 Nuclear Coal Natural Gas Fuel Oil Solar Wind Bio Hydro Ocean [ 그림 6-28] Visionary Transition Scenario 최종에너지소비주 : Natural Gas 는 City Gas 를포함한개념임. Oil 의경우 Gasoline, Kerosene, Diesel 등석유제품이포함된개념임, Heat(FF) 는화석연료를사용하여발전과정에서부산물로생성되는열, Heat(RE) 는태양열, 지열을합친재생에너지열, Solar Vehicle 은태양광자동차. Electricity Natural Gas Oil Coal Bio Heat(FF) Heat(RE) Solar Vehicle Visionary Transition Scenario 분석결과 가. 최종에너지소비 VTS의경우최종에너지소비는 214 년 129.5Mtoe 에서 25년 98.4Mtoe 로 24% 감소한다. 214 년에너지원별사용량은석유 52.5Mtoe(41%), 전기 4.2Mtoe(31%), 천연가스 23.4Mtoe (18%), 석탄 9.1Mtoe(7%), 열 ( 화석연료 ) 1.6Mtoe(1.3%), 바이오 2.6Mtoe(2%), 열 ( 재생에너지 ).1Mtoe(.1%) 을소비했다. 25년에는전기 73.Mtoe(74%), 열 ( 재생에너지 ) 11Mtoe(11%), 바이오 7.6Mtoe(8%) 이다. 천연가스와석탄, 석유등화석연료는 25년에더이상사용되지않는다. Solar Vehicle 는수송부문에서 235년부터사용하기시작하여 25년 6.9Mtoe(7%) 로확대될것으로전망된다 단위 : Mtoe 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 171

88 VTS의 25년최종에너지소비는 214 년대비 31Mtoe(24%) 감소하고, 25년 BAU 대비 76Mtoe (43%) 감소한다. 최종에너지소비에서재생에너지비중을구하기위하여 2차에너지인전기와열에대한공급에너지원을반영하여분석하였다. 214 년석유 54.4Mtoe(43%), 천연가스 33Mtoe(25%), 석탄 26Mtoe(2%), 원자력 13Mtoe(1%), 재생에너지 4Mtoe(2.74%) 를사용했다. 25년최종에너지소비는화석연료및원자력을더이상사용하지않기때문에재생에너지 98.4Mtoe 로 1% 비중을차지하는것으로분석하였다. 세부적인에너지원별분류는 [ 그림 6-3] 과 [ 그림 6-31] 에수록하였다. 단위 : Mtoe BAU [ 그림 6-29] Visionary Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별대분류 ) Oil Coal Natural Gas Nuclear Renewable BAU [ 그림 6-3] Visionary Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별중분류 ) Nuclear Gasoline Diesel Kerosene Jet Kerosene Residual Fuel Oil LPG Avgas Natural Gas Coal Geothermal Bio Ocean Hydro Wind Solar BAU 중분류에서는 214 년천연가스 33Mtoe(25%), 등유 2Mtoe(2%), 휘발유 9Mtoe(7%), 항공유 4Mtoe(3%), 경유 21Mtoe(16%), 중유 9Mtoe(7%), LPG 9Mtoe(7%), 석탄 26Mtoe(2%), 지열.1Mtoe(.1%), 바이오 3Mtoe(2%), 태양에너지.2Mtoe(.1%), 해양에너지.3Mtoe(.3%), 원자력 13Mtoe(1%), 수력 1Mtoe(.4%), 풍력.1Mtoe(.1%) 을사용하였다. 25 년에는지열.8Mtoe(.1%), 바이오 9.93Mtoe(9%), 태양에너지 6.3Mtoe(61.3%), 해양에너지 9.3Mtoe(9.2%), 수력 2.4Mtoe(2.1%), 풍력 17.4Mtoe(17.3%) 을사용하였다. 2 BAU 단위 : Mtoe VTS 시나리오에서최종에너지소비량은 214년 129.5Mtoe에서 25년 94.4Mtoe로 24% 줄어드는것으로전망하였다. 최종에너지소비는화석연료및원자력을더이상사용하지않기때문에재생에너지 98.4Mtoe로 1% 를차지하며, 온실가스배출량은 214년대비 94% 감소한다. 172 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 173

89 소분류에서는 214 년전기 ( 원자력 ) 13Mtoe(1%), 전기 ( 유연탄 ) 16Mtoe(12%), 전기 ( 천연가스 ) 8Mtoe(6%), 전기 ( 중유 ) 1.8Mtoe(1%), 전기 ( 태양광 ).1Mtoe(.1%), 전기 ( 풍력 ).1Mtoe(.1%), 전기 ( 재생수력 ).2Mtoe(.1%), 전기 ( 해양 ).3Mtoe(.3%), 전기 ( 양수 ).4Mtoe(.3%), 전기 ( 무연탄 ).7Mtoe(.5%), 전기 ( 바이오 ).1Mtoe(.1%), 천연가스.4Mtoe(.3%), 등유 2.1Mtoe(2%), 휘발유 9Mtoe(7%), 항공유 4Mtoe(3%), 경유 21Mtoe(16%), 중유 7Mtoe(5%), LPG 9Mtoe(7%), 유연탄 5Mtoe(3%), 지열.1Mtoe(.1%), 열 ( 중유 ).1Mtoe(.1%), 열 ( 천연가스 ) 1.3Mtoe(1%), 열 ( 도시가스 ).2Mtoe(.1%), 무연탄 5Mtoe(4%), 도시가스 23Mtoe(18%), 바이오 2.6Mtoe(2%), 태양열.3Mtoe(.2%) 를사용하였다. 25년에는전기 ( 태양광 ) 42.6Mtoe(43%), 전기 ( 풍력 ) 17.Mtoe(17%), 전기 ( 재생수력 ) 2.Mtoe(2%), 전기 ( 해양 ) 9.Mtoe(9%), 전기 ( 바이오 ) 2.3Mtoe(2%), 지열.1Mtoe(.1%), 바이오 7.6Mtoe(8%), 태양열 1.8Mtoe(11%), 태양광자동차 6.9Mtoe(7.%) 를사용하였다. 단위 : Mtoe [ 그림 6-31] Visionary Transition Scenario 최종에너지소비 ( 에너지원별소분류 ) E(Nuclear) E(Hydro_Pumping_Up) Gasoline Diesel Kerosene Jet Kerosene H(Residual Fuel Oil) E(Residual Fuel Oil) Residual Fuel Oil LPG Avgas H(Natural Gas) E(Natural Gas) H(City Gas) Natural Gas City Gas E(Coal Bituminous) E(Coal Anthracite) Coal Bituminous Coal Anthracite E(Bio) E(Ocean) E(Wind) E(Solar) E(Hydro_Conventional) Geothermal Bio Solar Heat Solar Vehicle BAU [ 그림 6-32] Visionary Transition Scenario 산업부문최종에너지소비 Electricity Coal Oil Natural Gas Bio [ 그림 6-33] Visionary Transition Scenario 수송부문최종에너지소비 Electricity Gasoline Diesel LPG Jet Kerosene Natural Gas Bio Solar Vehicle Other Oil 산업부문최종에너지소비는 214년 51Mtoe 에서 25년 38.7Mtoe 로 24% 감소한다. 산업부문의 214 년에너지원별사용량은전기 22.3Mtoe(43.7%), 천연가스 9.4Mtoe(18.5%), 석유 8.8Mtoe(17.2%), 석탄 8.3Mtoe(16.4%), 바이오 2.2Mtoe(4.3%) 이다. 25년산업부문최종에너지소비는전기 37.1Mtoe(96%), 바이오 1.7Mtoe(4%) 를사용하는것으로분석되었다. 석탄과석유및천연가스는더이상사용하지않는다 단위 : Mtoe 수송부문최종에너지소비는 ATS와마찬가지로 214년 39.8Mtoe 에서 25년 3.2Mtoe 로 24% 감소한다. 수송부문의 214 년에너지원별사용량은경유 16.5Mtoe(41%) 휘발유 8.8Mtoe(22%), LPG 4.5Mtoe(11%), 항공유 (Jet Kerosene) 4.4Mtoe(11%), 기타석유제품 ( 경유, Avgas 등 ) 4Mtoe(1%), 천연가스 1.3Mtoe(3%), 전기.2Mtoe(.4%), 바이오.1Mtoe(.3%) 를사용하였다. 25년에는전기자동차확산으로인하여전기 2.3Mtoe(67%), 바이오 3.Mtoe(1%) 를사용한다. 수송부문에서 Solar Vehicle 은 235년사용되기시작하여 25년 6.9Mtoe(23%) 를사용하였다 단위 : Mtoe 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 175

90 건물부문최종에너지소비는 ATS 와마찬가지로 214 년 38.7Mtoe 에서 25년 29.4Mtoe 로 24% 감소하였다. 건물부문의 214 년에너지원별사용량은전기 17.8Mtoe(45.9%), 천연가스 [ 그림 6-35] Visionary Transition Scenario 발전량 Mtoe(32.8%), 석유 5.55Mtoe(14.3%), 열 ( 화석연료 ) 1.6Mtoe(4.%), 석탄.7 Mtoe(1.9%), 바이오.3Mtoe(.7%), 열 ( 재생에너지 ).1Mtoe(.4%) 를사용하였다. 25년에는전기 15.6Mtoe(53%), 열 ( 재생에너지 ) 11Mtoe(37%), 바이오 2.9Mtoe(1%) 를사용하게되며, 더이상천연가스, 석유, 석탄등화석연료는건물냉 난방에사용되지않는다 단위 : Mtoe [ 그림 6-34] Visionary Transition Scenario 건물부문최종에너지소비 Electricity Oil Coal Natural Gas Bio Heat(FF) Heat(RE) Nuclear Coal Natural Gas Fuel Oil Solar Wind Bio Hydro Ocean 단위 : TWh 다. 온실가스배출량 VTS에서온실가스배출량은 214년 54.6MtCO2eq 에서 25년 32.2MtCO2eq로 94.% 감소한다. 온실가스부문별배출량은 214 년산업 246.MtCO2eq, 수송 119.9MtCO2eq, 건물 174.7MtCO2eq 에서, 25 년산업 7.3MtCO2eq, 수송 12.6MtCO2eq, 건물 12.3MtCO2eq 로 214 년대비산업 238.7MtCO2eq(97.%), 수송 117.3MtCO2eq(89.5%), 건물 162.4MtCO2eq(93%) 가감소하는것으로나타났다. 1 인당온실가스배출량은 214 년 1 인당 1.7tCO2eq 에서 25 년.6tCO2eq 으로 93.9% 감소한다. 나. 발전량및발전믹스의변화 VTS에서발전량과발전믹스변화는 [ 그림 6-35] 와같다. 발전량은전력화로인하여 214 년 487TWh에서 25년 85TWh 로 45% 증가한다. 214 년발전믹스는원자력 154TWh(32%), 석탄 198TWh(41%), 천연가스 97TWh(2%), 중유 (Fuel Oil) 21TWh(4%), 수력 6TWh(3.4%), 태양광 2TWh(.3%), 풍력 1TWh(.2%), 해양.4TWh(.1%) 로구성되었다. 25년에는태양광 495TWh(58%), 풍력 198TWh(23%), 해양 15TWh(12%), 바이오 27TWh(3%), 수력 24TWh(3%) 로기존천연가스, 원자력, 화석연료를이용한발전소가가동중단되고, 재생에너지를활용하는발전원구성으로재편된다. [ 그림 6-36] Visionary Transition Scenario 온실가스배출량 Industry Transportation Building 단위 : MtCO2eq 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 177

91 5. 시나리오에따른연료원별비중변화 각시나리오에따른연료원별비중추이를요약하면 < 표 6-4> 와같다. BAU에서는 214 년대비 25년재생에너지가 12% 증가하여에너지원가운데가장높은증가율을보였다. 그러나절대량으로는 214 년대비약 3Mtoe 정도증가한것으로나타나 25년최종에너지소비의 4% 에불과하였다. 현재의에너지소비구조가유지된다면장기적으로재생에너지비중확대는근본적으로한계가있을것으로보인다. 재생에너지다음으로원자력, 천연가스, 석유순으로증가율이큰것을알수있다. MTS에서는완만한수요관리정책과점진적인원자력및화석연료의소비감축을전제하고있다. 이에따라 BAU에시나리오에비해재생에너지공급비중이큰폭으로증가한다. 최종에너지에서재생에너지는 23년 16.4%, 25년 44.7% 를차지하는것으로나타났다. 기준연도인 214 년재생에너지비중이 2.5% 에불과했던것과대조된다. 반면 214 년대비석탄소비는감소하여 23년 22.8%, 25년 71.7% 로가장컸으며, 그다음으로석유, 원자력, 천연가스순으로감소율이컸다. ATS 와 VTS는 MTS에비해보다적극적인수요관리를가정하고있기때문에수요감소율이더크다. ATS 는공급구성에서천연가스비중감소등, MTS 보다좀더강화된재생에너지공급시나리오를반영하고있다. 재생에너지소비가큰폭으로증가한가운데최종에너지에서차지하는비중이 23년 17.2%, 25년 55.2% 로대폭증가한다. 이와는달리석탄, 석유, 원자력, 천연가스는모두큰폭으로감소한다. 제 2 절시나리오별비교분석 앞에서는각시나리오에따라 25년우리나라최종에너지소비량과에너지공급믹스가어떻게변화될것인가를검토하였고, 이에따른온실가스배출량변화도살펴보았다. 결과적으로 BAU와비교하여대안시나리오들의경우최종에너지소비량이감소하고, 재생에너지공급비중이증가하며, 온실가스배출량은감소한다는것이다. 이러한변화에따른사회경제적편익은무엇인가? 재생에너지확대를통한에너지전환편익은기후변화완화에만국한되지않는다. 재생에너지사회로의전환은에너지공급믹스의변화를통해에너지수입의존도를낮추어국내에너지안보를증진하고, 신산업육성을통해새로운성장동력과일자리창출에기여하며, 원자력과석탄화력발전이야기하는사회적비용으로부터깨끗하고안전한에너지시스템을구축함과동시에, 온실가스감축을통해환경선진국으로도약하는계기가될수있다. 국토면적대비밀집도세계 1위인원자력발전소는최근자주발생하는지진에따른사고위험과더불어발전단가를포함한경제성에대한의구심이커지면서논란이중심에놓여있다. 석탄화력발전소와경유차로부터발생되는미세먼지및초미세먼지농도의증가는심각한사회문제로부상하였으며, 이로인한건강및경제피해규모는앞으로더욱커질것으로전망되고있다. 이절에서는각시나리오별로예상되는사회적편익을에너지안보, 고용, 건강, 온실가스감축을기준으로정성적으로평가해보고자한다. VTS는 BAU와가장크게대비되는시나리오로 25년 1% 재생에너지사회를상정하고있다. 따라서재생에너지소비증가율이다른시나리오에비해가장큰것을알수있으며, 더이상화석연료및원자력에너지는사용되지않는다. 214 년 23 년 25 년 BAU MTS ATS VTS BAU MTS ATS VTS < 표 6-4> 시나리오별연료원변화추이주 ) 최종에너지소비기준 석유 54.4 (42.%) 6.7 (4.4%) 44.9 (34.3%) 42. (34.3%) 36. 5(29.7%) 69.2 (39.8%) 24. (19.9%) 15.9 (16.2%) 재생에너지확대를통한에너지전환 천연가스 33. (25.5%) 35.2 (23.4%) 33.8 (25.8%) 28.8 (23.4%) 23.3 (19.%) 43.2 (24.8%) 28.5 (23.7%) 14.8 (15.%) 편익은기후변화완화에만국한되지않는다. 석탄 25.7 (19.8%) 31.8 (21.2%) 19.8 (15.1%) 19.7 (16.%) 17. (13.9%) 29.7 (17.1%) 7.3 (6.%) 6.6 (6.7%) 재생에너지사회로의전환은국내에너지안보를 원자력 재생에너지 총합 13.3 (1.3%) 3.2 (2.5%) (1%) 18.1 (12.1%) 4.4 (2.9%) 15.3 (1%) 11.1 (8.4%) 21.5 (16.4%) (1%) 11.1 (9.1%) 21.1 (17.2%) (1%) 6.1 (6.5%) 5.3 (3.9%) (1%) 25. (14.4%) 7. (4.%) (1%) 6.8 (5.7%) 53.9 (44.7%) 12.4 (1%) 6.8 (6.9%) 54.3 (55.2%) 98.4 (1%) 단위 : 백만 toe, ( ) 는시기별비중 98.4 (1%) 98.4 (1%) 증진하고, 새로운성장동력과일자리창출에기여하며, 깨끗하고안전한에너지시스템을구축함과동시에, 환경선진국으로도약하는계기가될수있다. 178 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 179

92 1. 에너지안보강화 에너지안보개념이과거에는에너지자립도나공급안정성등과같은공급측면에국한되었으나, 최근에는복잡해진에너지시장의형태와이로부터파생되는다양한외부요인들을함께고려해야한다는주장이제기되는추세이다 (Hippel et al., 211). 다수문헌에서에너지안보에대해에너지공급측면뿐아니라경제성, 기술효율성, 사회적, 환경적수용가능성등을포함하여다차원적으로평가하고있는것을확인할수있다 (Hippel et al., 211; Sovacool et al., 211; Yao and Chang, 214; 김경남외, 214; Tongsopit et al., 216). 이러한관점에서우리나라에너지안보수준을살펴보자. 철강업및운수업등에너지집약도가높은산업의비중이큰상황에서우리나라에너지수입의존도는 95% 에달하고있다. 원자력발전소의위험수준과폐로비용에대한정확한평가는많은불확실성을내포하고있다. 석탄화력발전에의한미세먼지를포함한대기오염으로건강안보가우려되고있는실정이다. 기존문헌들에서는에너지안보수준의공급측면을평가하는데있어공급안정성, 수입의존도, 에너지믹스다양성, 보유및생산비율등을지표로활용하고있다 (Hippel et al., 211; Sovacool et al., 211; Yao and Chang, 214; Tongsopit et al., 216). 이러한기준들을근거로평가해볼때 BAU에비해대안에너지시나리오들은에너지공급원이다양하고, 단일에너지원에대한의존도가비교적낮아지는등, 전반적인에너지안보수준이증가하는것을확인할수있다. 해외수입의존도가높은화석연료공급비중이감소하는반면, 국내에서생산가능한에너지원의발전비중이상당히높아지는것을확인할수있다. 1% 1% 9% 8% 76% 7% 6% 58% 55% 5% 43% 36% 4% 29% 45% 31% 3% 42% 2% 22% 32% 2% 16% 11% 11% 24% 1% 7% 17% 12% 2.46% 2.72% 2.94% 3.17% 3.39% 3.6% 3.82% 4.3% % [ 그림 6-37] 시나리오별재생에너지비중추이 Visionary Advanced Moderate BAU 2. 깨끗하고안전한에너지 216 년발표된 OECD 보고서에따르면, 21 년 1년간대기오염으로인한우리나라조기사망자수는약 17, 명에육박하였으며, 현상황에대한특별한변화가없을경우 26년에는조기사망자수가 3배가량증가하여약 54, 명에달할것으로전망하였다. 또한대기오염으로인한조기사망자수, 노동감소일수, 장애보정손실년수 (DALY) 등을포함한전체경제손실은 26년 GDP의.63% 를차지함으로써 OECD 국가중가장높을것이라고경고하였다 (OECD, 216). 미세먼지는최근매우심각한사회적이슈로부상하였다. 과거빈번히발생했던황사문제는주로봄철에국한되었던반면, 미세먼지와초미세먼지문제는계절에관계없이높은발생빈도를보이고있다. 국내요인과중국등해외요인이복합적으로영향을미치고있으나, 해외요인은당장우리가제어하기힘든상황이다. 하지만국내발생원은석탄화력발전소축소, 노후경유차규제와같은자체노력을통해개선이가능한부분이다. MTS와 ATS 시나리오의경우 25년이후발전부문에서기력은 8기, 복합화력은 47기가남게되고, 산업, 수송, 빌딩부문에서의화석연료이용은 6% 를넘지않는것으로나타났다. 미세먼지의주배출원인석탄과경유의소비감소가미세먼지배출량감소로이어지며, 결과적으로건강개선, 학업향상등다양한편익을가져오게된다. 조기사망자및보건비용감소등과같은직접적인편익외에도노동및농업생산성향상과같은간접적인편익들이존재한다. 또한 VTS 시나리오에서는 25년석탄화력발전소가모두가동중단되고, 경유차역시더이상사용되지않으며, 재생에너지로인한에너지공급이 1% 를차지하기때문에국내발생미세먼지는대폭감소하게된다. 경주지진발생이후원자력발전소의안전성에대한우려가커지고있다. 특히지진발생지점과멀지않은경북울진과부산기장일대주민들의우려가크다. MTS와 ATS 시나리오가실현된경우 25년이후원자력은현재의 24기에서 8기가남게되는데, 이는설계수명을초과하는노후원전의가동을점차중단한다는것을의미한다. 특히 VTS, 즉 1 RE 시나리오가실현된다면현재발전에사용되고있는원전은 25년이후모두가동중단됨을의미한다. 18 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 181

93 3. 새로운성장동력과일자리 4. 온실가스감축 한국의잠재성장률은 2 년대이후부터지속적으로낮아지고있는추세이며, 214 년이후 215 년 12 월파리협정체결후한국은새로운도전에직면해있다. 정부, 기업, 학계, 시민단체 3% 초반에머무르고있다. 일부에서는 22 년대이후 1% 대로하락할수있다는우려를표하 에서는신기후체제하에서의온실가스감축이행을위한노력을경주하고있다. 이를충실히 기도한다. 에너지다소비형제조업중심의산업구조에서벗어나새로운먹거리를찾을필요 이행한다면국가적차원에서저탄소경제구현을통한사회적편익의증대가기대된다. 산업계 성이부각되고있다. 보고서에서제시한시나리오달성을위해추진해야할정책및투자로 의경우본보고서에서제시한대안시나리오가실현된다면에너지효율강화및재생에너지 에너지부문산업구조가변화하고, 이에따라새로운부가가치창출기회와고용증대가발 확대를통해신사업발굴과공정효율화등을통한새로운경제적기회를만드는계기가될것 생할수있다. 이다. 정부는소비자, 기업등경제주체의인식제고, 행태변화유도등을통해친환경에너지 재생에너지분야는최근신성장동력으로서부상하고있다. [ 그림 6-38] 에서보듯이, 216 년기준전세계적으로재생에너지관련 98만개의일자리가창출되었으며, 이중태양광과바 전환사업, 온실가스저감기술활성화에기여할수있도록유도해야한다. 각각의에너지전략시나리오는재생에너지사회로이행하려는우리사회의비전과의지를보여준다고할것이다. 이오에너지분야에서가장많은일자리가생긴것으로나타났다 (IRENA, 217). 우리나라는 MTS 는 214 년온실가스배출량 54.6MtCO2eq 에서 25 년 264.7MtCO2eq 으로 51.% 감축 216 년도기준재생에너지분야중태양광제조 보급에서가장많은 8,7 개의일자리가창 하게되고, 이는 25 년 BAU 대비 58.7% 감축을의미한다. ATS 에서온실가스배출량은 214 출된것으로집계되며, 여타재생에너지관련일자리수는 6,63 개에달하는것으로추정된다. 년 54.6MtCO2eq 에서 25 년 169.7MtCO2eq 로 68.7% 줄어들고, 25 년 BAU 대비 73.6% 감축되었다. VTS 에서는 214 년 54.6MtCO2eq 에서 25 년 32.2MtCO2eq 으로 94% 감축되 ,155 1,724 1,519 3,95 [ 그림 6-38] 216 년도재생에너지부문일자리자료 : IRENA Solar Photovoltaic Liquid Biofuels Hydropower(Large) Wind Energy Solar Heating/Cooling Solid Biomass Biogas Hydropower(Small) Geothermal Energy CSP [ 그림 6-39] 시나리오별기준연도대비 (214 년 ) 온실가스감축량 BAU Moderate Advanced Visionary 었고, 이는 25년 BAU 대비 95% 감축에달한다. 14% 12% 13% 16% 19% 1% 1% 96% 9% 94% 83% 91% 8% 86% 8% 77% 6% 68% 4% 2% 112% 114% 76% 68% 68% 57% 55% 4% 116% 118% 59% 49% 45% 31% 24% % 6% , 1,5 2, 2,5 3, 3,5 < 표 6-5> 시나리오별평가 주 ) 현재상황 + 약한긍정 ++ 긍정 +++ 강한긍정 구분 25 년 BAU MTS ATS VTS 에너지안보 새로운성장동력과일자리 안전하고깨끗한에너지 온실가스감축 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 183

94 5. 비용추계 본연구에서는 BAU를포함하여 3개의대안에너지시나리오에따른소요비용을추계하기위해 IEA(215) 가제시한국가별발전원별비용자료를이용하였다. 이는국제적으로공신력있는자료를활용함으로써비용추계과정에서사용되는기초통계에대한논란을최소화하기위함이다. 비용추계시기존발전소의사후처리비용과효율개선비용, 토지매입비용, 원전폐기및백업설비비용등은불확실성을감안하여제외하였다. 비용항목으로는발전부문설비증설에해당되는자본투자비용과운영유지비용, 에너지공급을위해수입되는석유, 석탄, 우라늄, 천연가스의연료수입비용을포함하였다. 국제적으로적용되는온실가스배출비용은포함한반면, 화석연료사용이야기하는미세먼지발생에따른사회적비용은불확실성을고려하여제외하였다. 모든비용은일관성을위해전망치를사용하지않고본연구의기준시점인 214 년비용을반영하였다. 할인율은 IEA(215) 보고서에서 자본의사회적비용 개념으로제안한 3% 와, 우리나라에서정부사업및정책평가에서공식사용하고있는사회적할인율인 5.5% 두수치를적용하였다. IEA는공기업형태로전력회사가운영되면서안정적인국채신용등급을가진경우 3% 할인율사용을권고하고있다. 3% 사회적할인율로현재가치화한총누적비용 ( 년 ) 은 BAU 3,152 조원, MTS 3,44 조원, ATS 2,84 조원, VTS 3,141 조원으로추정되었다. BAU 기준시나리오와비교할때 MTS 96.6%, ATS 89.%, VTS 99.6% 수준으로나타났다. 25 3% 사회적할인율적용시, 시나리오별누적비용분석결과지속가능한미래를위한에너지전략시나리오인 MTS, ATS, VTS는 BAU와비교할때누적소요비용이더낮은것으로추계되었다. 재생에너지설비투자비가가장많이소요되는 VTS의경우에도낮은연료수입비용및환경외부비용과상쇄됨으로써 BAU 보다총누적비용이 11조원낮은것으로나타났다. < 표 6-6> 시나리오별전략달성에따른누적비용 (214 년 ~25 년 ) 주 1) 환경외부비용 : 톤당 25, 원 /tco2 적용 ( 제 7 차전력수급계획참고 ) 2) 에너지수입비용은에너지통계연보 (215) 의 214 년에너지수입액과수입량을바탕으로수입단가를계산하여반영. [ 그림 6-4] 시나리오별전략에따른누적비용 (3% 사회적할인율 ) 연료수입비용환경외부비용운영유지비용투자비용 단위 : 조원 구분사회적할인율 3% 적용시사회적할인율 5.5% 적용시 구분 BAU MTS ATS VTS BAU MTS ATS VTS 투자비용 운영유지비용 연료수입비용 2,644 2,132 1,889 1,563 1,828 1,553 1,41 1,23 환경외부비용 합계 3,152 3,44 2,84 3,141 2,179 2,157 2,23 2, ,644 BAU , , ,563 MTS ATS VTS 단위 : 조원 5.5% 사회적할인율로현재가치화한총누적비용 ( 년 ) 은 BAU 2,179 조원, MTS 2,157 조원, ATS 2,23 조원, VTS 2,253 조원으로추정되었다. BAU 기준시나리오와비교할때 MTS 99.%, ATS 92.8%, VTS 13.4% 수준으로나타났다. 에너지전략시나리오인 MTS, ATS 는기존 BAU와비교할때소요비용이더낮은것으로추계되었다. 한편 VTS의경우시나리오들가운데소요비용이가장많은것으로추계되었지만, BAU와비교할때그차이는크지않았다. 이는기존경로와비교할때 1% 재생에너지에너지전환에따라우리사회가추가적으로감당해야할비용규모가그리크지않을수있음을시사한다. [ 그림 6-41] 시나리오별전략에따른누적비용 (5.5% 사회적할인율 ) 25 2 연료수입비용 15 환경외부비용 운영유지비용 투자비용 1 1,828 단위 : 조원 , , ,23 BAU MTS ATS VTS 25 본보고서에서는시나리오구성및가정을 IEA 발표보고서들을기초자료로활용하였기에발전원별비용또한 IEA (215) 가각국으로부터제공받아발표한수치를이용하였다. 향후원자력발전을포함하여국내발전소건설에소요되는보다정확하고광범위한비용산정이필요하다. KEI(213) 보고서에나와있는비용자료를이용할경우각시나리오별비용추산결과가달라질수있다. 최근문제가되고있는미세먼지발생에따른사회적비용등, 보다체계적이고엄밀한발전원별비용추계연구가필요하다. 184 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제6장장기에너지시나리오분석및전망 185

95 제 7 장수요및공급관리 ~ 본보고서에서제시한 25년까지의에너지전략시나리오분석결과는현재우리나라에너지수급환경에있어담대한변화가필요하다는것을시사한다. 현재우리나라는비슷한경제규모를지닌국가들에비해높은에너지소비수준을유지하고있으며, 이를위한에너지공급또한대부분화석연료와원자력에의존하고있는실정이다. 적극적인수요관리중심의에너지정책, 에너지효율향상, 재생에너지를포함한친환경적에너지공급및혁신기술개발등큰틀에서의에너지패러다임전환이요구된다. 여기서는에너지수요와공급측면의핵심정책과제로전기요금제도개편과재생에너지확대정책을각각제시하고자한다. 이전정부에서미세먼지논란으로노후석탄발전소폐쇄를결정한바있다. 이중서천석탄발전소는이미 7차전력수급기본계획에폐쇄계획이있던발전소이고, 나머지 9기는폐쇄계획이없었지만폐쇄하기로결정한것이다. 문재인정부에서는이들 1기 (3,345MW) 의노후석탄발전소를임기내인 221년까지폐쇄하겠다고밝혔다. 7차전력수급기본계획상확정된추가 11기의원전중 5기가건설중이고 6기가아직착공에들어가지않았다. 건설중인원전중신고리 4호기와신한울 1,2호기는공정률 9% 를넘었지만신고리 5,6호기는 216 년 6월말건설허가를받아총공정률 ( 행정절차, 주기기계약등 ) 은 3% 가되지않고, 건설공정률은현재 1% 미만이다. National Geographic Stock / Jason Edwards / WWF

96 본보고서에서제시한 25년까지의에너지전략시나리오분석결과는현재우리나라에너지수급환경에있어담대한변화가필요하다는것을시사한다. 현재우리나라는비슷한경제규모를지닌국가들에비해높은에너지소비수준을유지하고있으며, 이를위한에너지공급또한대부분화석연료와원자력에의존하고있는실정이다. 적극적인수요관리중심의에너지정책, 에너지효율향상, 재생에너지를포함한친환경적에너지공급및혁신기술개발등큰틀에서의에너지패러다임전환이요구된다. 여기서는에너지수요와공급측면의핵심정책과제로전기요금제도개편과재생에너지확대정책을각각제시하고자한다. 제 7-1 장수요측면 : 전기요금제도개혁 제 1 절전기요금제도의현황 구분 MTS ATS VTS 공통 전기요금현실화 ( 전력공급에따른사회적비용반영 ) 재생에너지전기요금제실시 < 표 7-1> 시나리오별목표달성을위한주요과제 1. 우리나라의전력소비현황 우리나라의산업용전력소비량은다른 OECD 국가들에비하여매우높은편이다. < 표 7-1-1> 수요측면 공급측면 시나리오별 공통 시나리오별 자동차연비개선친환경차보급확대및인프라확충 태양광및풍력보급사업추진 건물에너지효율개선제로에너지빌딩확대수송부문연료전환촉진 RPS 및 FIT 확대실시재생에너지 R&D 투자확대및인프라구축 태양광및풍력보급사업추진 건물에너지효율획기적개선제로에너지빌딩확대태양광자동차기술개발및보급확대산업부문전력화대폭확대 슈퍼그리드망구축 < 표 7-1-1> OECD 각국전력소비량비교 (21) 자료 : 전수연 (213). 전력가격체계의문제점과개선방안. 국회예산정책처. 에서보는바와같이, 1인당산업용전력소비량은미국이나일본보다더높은수준을유지하고있으며, OECD 평균의약 2배수준이다. 이는우리나라경제에서제조업이차지하는비중이높으며, 그중에서도중화학공업의비중이특히높다는데에서기인한다. 순위 산업용전력 전력소비량 (kwh/ 인 ) 한국대비배수 ( 배 ) 순위 주택용전력 전력소비량 (kwh/ 인 ) 한국대비배수 ( 배 ) 한국 7 4, ,24 1. 일본 15 2, , 미국 12 2, , 프랑스 23 1, , 영국 25 1, , OECD 평균 2, , 우리나라주택용전력소비량은다른 OECD 국가의절반수준이다. 이는 OECD 국가들에비해 전기보다는가스나석유, 석탄과같은다른최종에너지를많이쓰는소비구조에따른것이다. 더불어산업용과는달리급격한누진제의영향으로주택용전력소비가억제되어왔기때문이 다. 가정용전기요금누진제는소비량이작은소비자들에게는원가이하의싼값으로전기를 공급하고반대로한달에 3kWh 이상을소비하는소비자들에대해서는높은한계요금을책 정하여왔다. 그결과많은소비자들이 3kWh 이하수준에서소비하였으나, < 표 7-1-2> 에서 우리나라는적극적인수요관리중심의에너지정책, 에너지효율향상, 재생에너지를포함한친환경적에너지공급및혁신기술개발등큰틀에서의에너지패러다임전환이요구된다. < 표 7-1-2> 가구당전기소비량자료 : 한국전력공사사이버지점 (cyber.kepco.co.kr) 보듯이 28 년부터 215 년사이에는거의변화가없이 28% 수준을유지하고있다. 구분 가구당월평균사용량 3kWh 초과사용가구비중 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 189

97 구분 호수 ( 천호 ) 판매량 ( 백만 kwh) 구성비 (%) 판매수익 ( 억원 ) 구성비 (%) 판매단가 ( 원 /kwh) 종합 22,3 483, , < 표 7-1-3> 용도별전기판매현황 (215) 자료 : 한국전력공사사이버지점 (cyber.kepco.co.kr) < 표 7-1-4> 전기요금체계개괄 종별적용범위요금체계 주택용 26 주거용, APT 6 단계누진제 ( 저압 11.7 배, 고압 1 배 ) -> 3 단계누진제 (216.12) 저압, 고압 주택용 14,419 65, , 일반용 3,17 13, , 일반용 공공, 영업용 ( 관공서, 사무실등 ) 계절별차등 고압이상시간대별차등 저압, 고압 A, 고압 B 교육용 2 7, , 산업용 , , 교육용 학교, 박물관등 계절별차등 1,kW 이상시간대별차등 ( 12.1) 저압, 고압 A, 고압 B 농사용 1,638 15, , 가로등 1,673 3, , 산업용 농사용 광업, 공업용 ( 공장등 ) 농업, 어업용 계절별차등 고압이상시간대별차등 저압, 고압A, 고압B, 고압C 갑 ( 관정 ), 을 ( 농작물재배, 건조, 냉동 ) 농 ( 을 ) 고압은계절별차등 ( 13.11) 우리나라전체전력수요에서주택용이차지하는비중이 14 퍼센트에도미치지못하며, 이는다 가로등가로, 보안등 갑 ( 정액 ), 을 ( 종량 ) 른국가들에비하여매우낮은수준이다. 다른선진국들은주택용의비중이 3 퍼센트내외이다. 뿐만아니라다른부문의전기소비량이국민소득성장에비례하여증가함에따라주택용 심야 전종별 [ 농 ( 갑 ) 가로등 예비 임시제외 ] 갑 ( 난방 ), 을 ( 냉방 ) 전기소비의비중은해마다감소하는추세를보여왔다. 향후기존전기이외의최종에너지원이 전력화될경우전기소비비중이상당부분커질것으로보인다. < 표 7-1-5> 에서보는것처럼미국, 일본, 영국, 프랑스등의선진국들은전압별요금제를많이 2. 전기요금체계및결정구조 가. 전기요금체계 우리나라의요금체계는한마디로용도별요금체계이다. 용도는크게는전기의사용목적에따라산업용, 일반용, 주택용, 교육용, 농사용, 가로등, 심야로구분하고, 일부용도는전압에따라서다시저압, 고압으로구분하기도하고, 계약전력규모나용도에따라서추가로갑, 을등으로구분하기도한다. 이런구분방식은비용유발패턴이유사한소비자들을같은용도그룹에포함시킴으로써소비자들사이에공평하게비용분담을할수있다는장점을갖는다. 그러나실제비용에차이가없음에도불구하고불필요하게소비자들을구분한뒤에오히려비용과무관하게요금에차이 < 표 7-1-5> 각국의요금제도비교 사용하며, 용도별을혼용하더라도우리나라처럼세분화되어있지않다. 소비자들의구분에있어서는호주가우리나라와유사하다. 구분한국일본미국프랑스영국호주 기본요금체계용도별전압별 계약종별 주택, 일반, 산업, 교육등 전등, 동력, 특정규모 용도 / 전압별 ( 회사별상이 ) 주택, 일반등 ( 회사별상이 ) 전압별용도 / 전압별용도별 청색 ( 저 ), 황색, 녹색 ( 고압 ) 주택, 일반 주택, 영업농사, 가로등 농사용단일, 계절별주로일반용계시별차등전등에 - - 포함가로등단일요금단일 ( 정액 ) 단일요금 계시별 (TOU) 일반 산업 교육일반 산업용, 주택용일부 ( 선택요금 ) 를두는가격차별또는교차보조를시행할수있는가능성을열어준다는문제가있다. 특히 농사용과교육용은부하패턴이특별하기도하지만, 그보다는사회적배려에서다른소비자들보다낮은전기요금을부과할필요성에서분리되었다고볼수있다. 중소기업들을대상으로한산업용 ( 갑 ) 과영세상인들을대상으로하는일반용 ( 갑 ) 도마찬가지이다. 대부분의용도별요금제는기본요금과전력량요금의이부요금제 (two-part tariff) 로구성되는데, 대부분의용도에서기본요금은그이전연도의최대소비량에비례하여재조정되는 demand charge의성격을갖는다. 그러나주택용의기본요금은전력량에따라조정된다. 대규 모제조업자들을대상으로하는산업용 ( 을 ) 과대규모빌딩등을대상으로하는일반용 ( 을 ) 은 최근에통합되어동일한요금체계를갖는다. 그러나산업용과일반용내에서도소규모소비자 들을대상으로하는 ( 갑 ) 요금제를따로두어 ( 을 ) 보다유리한요금을적용한다. 26 주택용은 216 년 12 월누진제개편이전의자료이다. 19 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 191

98 용도별요금제중에서가장큰논란의대상이된것은역시주택용이다. 주택용은 216 년 12월까지 6단계의극심한누진제를적용하고있었다. 이제도는 7년대초반 1차석유파동이후에에너지절약을유도하기위하여시행되었으며, 그이후에연료가격이낮아진 8,9년대를겪으면서도폐지되지않고계속유지되어왔다. 이때문에주택부문의전기소비는극도로제한되어왔고, 우리나라전체전력산업은당연히주택부문의전기소비가낮은것을전제로하여모든계획이수립되어왔기때문에, 주택부문의전기소비급증을우려하여누진제개편을주저하는딜레마가장기간고착되었다. 앞에서언급한것처럼이런구조때문에우리나라의주택용전기소비의비중은다른 OECD 국가의절반수준에불과하며, 그럼에도불구하고주택용요금제개편주장이제기될때마다주택용전기소비급증으로인한전력계통불안정등이유로제도개선이연기되어왔다. 216 년여름극심한폭염이지속되었음에도정부가소비자들의누진제완화요구를계속외면하자이문제가정치문제로비화하였고, 급기야집권당이나서서정부와 Task Force 를구성하여누진제개선에나서게되었다. 온국민이지켜보는가운데에수개월에걸친논의끝에누진제를획기적으로완화하는안을제시하여시행하게되었다. 최종적으로선택된안은 [ 그림 7-1-1] 의제3안으로서기본적으로현행 3KWh 이상에서계속급등하는한계요금구간을폐지하여더이상상승하지않도록한것이다. 그러나이개편안은소규모사용자에대한원가이하의요금은계속유지하였다. [ 그림 7-1-2] 우리나라의전기요금결정구조 나. 전기요금결정구조 우리나라의전기요금결정구조는기본적으로정부의규제에의해서결정되기때문에매우경직적이고정치적영향에취약하다. 아래그림은우리나라전기요금결정과정을보여준다. 한전이사회에서요금조정안을작성하여의결한뒤에산업부에신청을하면, 산업부는다시기재부와협의하고, 여러전문가들이나기관의자문을거친뒤에산업부내에있는전기위원회의심의를거쳐인가여부를결정한다. 인가가되면바로시행에들어가고, 인가되지않으면다시이과정을거쳐야한다. 전기요금및소비자보호전문위원회 자문 산업통상자원부 ( 전기위원회심의 ) 신청 인가 한국전력공사 ( 조정안작성및이사회의결 ) 협의 시행 기획재정부 공고및시행 단위 : Kwh 당 / 원 1, 이하 ~ 2 21 ~ 3 31 ~ ~ 원 51 이상 이하 21 ~ 원 41 이상 28.6원 187.9원 이하 11 ~ 2 21 이상 2 이하 21 ~ 4 41 이상 [ 그림 7-1-1] 누진제개편이전요금제와당정 TF 에제시된최종 3 가지개편안자료 : 산업통상자원부한국전력 현행제2안 제1안제3안 [ 그림 7-1-3] 총괄원가결정방식 다. 전기요금산정원칙 우리나라전기요금의산정원칙은총괄원가방식이다. 즉적정원가에적정투자보수를더하여가격을결정하는것이다. 적정원가 전기의생산 공급을위하여사용된적정비용 ( 영업비용 + 적정법인세비용 ± 일부영업외손익 ) 총괄원가 + 적정투자보수 전기의생산 공급을위하여투자된자산에대한적정한보수 ( 요금기저 x 적정투보율 ) 적정원가는영업비용에영업외비용과법인세비용을더하고영업외수익을제하여결정된다. 여기에적정투자보수는요금기저에적정투자보수율을곱하여계산되는데, 요금기저란전기공 급설비자산과운전자금의합에자산재평가차액을제하여결정한다. 적정투자보수율은타인 자본 ( 즉부채 ) 와자기자본의보수율의가중평균으로결정된다. 아래 [ 그림 7-1-4] 는우리나라용도별전기요금들의원가구성을보여준다. 214 년평균전기요 금 114 원 /kwh 중에서 95 원이발전비용이다. 이발전비용은연료비와발전설비에대한고정비 용이포함된다. 송배전을합하면 1 원 /kwh 인데, 우리나라는송배전의비중이매우낮다는점 192 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 193

99 이특징이다. 이는좁은국토에부하가집중되어있어서송배전거리가상대적으로짧기때문 상승하면, 원가회수율이낮아지고반대로연료비가하락하면원가회수율이상승한다. 이는전 이다. 이런짧은송배전거리때문에우리나라의송배전손실률은다른국가들에비하여현저 기요금이연료비변화를적시에반영하지못하고시차를두고반응한다는점을시사한다. 실 히낮다. 214 년기준우리나라의송배전손실률은 3.7 퍼센트이고미국은 6.6 퍼센트, 일본 5. 제로상단그림의전기요금인상률을보면, 유가의변동에비하여상당히완만하고평준화된 퍼센트, 프랑스 7.4 퍼센트, 영국 8.5 퍼센트등과비교된다. 소매판매부문의비용은 2 원 /kwh 에 추세를보이고있다. 그결과, 2 년대이후 213 년까지고유가가지속되었는데, 이로인한 불과하여그비중이 2 퍼센트에도미치지못한다. 원가상승이제대로요금에반영되지않아서 212~13 년까지원가회수율이지속적으로하락하 는추세를보이고있다. 단 28 년에유가가급등한이후세계금융위기로다시급락하였는데, 단위 : 원 /Kwh 종합산업용 [ 그림 7-1-4] 전기요금용도별원가구성자료 : 한전국회포럼발표자료 ( ) 이시기에원가회수율역시 7퍼센트대로급락하였다가그다음해에다시 9퍼센트대로회복하였다. 그이후로다시하락을거듭하여 211 년도에는최저치인 87.4 퍼센트를기록하였다. 214년부터유가가급락하면서원가회수율이다시상승하는데, 214 년에는 98퍼센트, 그리고드디어 215 년에는 1퍼센트에도달하였다. 이에따라한전의영업이익은 211 년에 1조원손실, 212 년에 818억원손실에서 213년 1조5천억이익, 214 년 5조8천억원이익, 215 년에는 주택용 발전 송전 11 조이상의영업이익을실현하였고, 216 년에도 12 조이상의영업이익을실현하였다. 일반용 이처럼전기요금의산정원칙이전기사업법에명문화되어있지만, 실제로잘지켜지지않고있다. 전기요금결정에서가장핵심적인역할을하는주체는산업부와기재부인데, 이들이전기요금을결정함에있어서전기요금산정원칙이외의다른요인들을고려하기때문에명시적으로정해진원칙마저제대로지키지못하는일이많아진다. 다음에보는것처럼실제로위에서언급한원칙대로전기요금이결정되어한국전력의원가회수율이정확히 1퍼센트를달성한연도가최근에거의없다. 또한한국전력은회사전체의총괄원가와총수입이외에용도별원가를공개하지않고있으며, 공개의무도부정하고있기때문에, 용도별요금의적정성을투명하게확인하기가거의불가능하다. 이런상황에서교차보조의가능성이상존하고, 그에대한우려로인하여전기요금에대해서는각종이해단체에서수많은민원과로비가끊이지않고있다. 216 년의소위 누진제파동 은현재제도의문제점을적나라하게드러내었다. 누진제의비합리성과개선필요성 배전 투자보수 판매 [ 그림 7-1-5] 한전의원가회수율, 전기요금인상률, 유가, 한전의금융부채증감추세자료 : 한국전력공사 ( 연결기준 ), 에너지경제연구원, 박주민의원실, 이훈의원실보도자료 금융부재증감액 ( 억원 ) 투자비 ( 억원 ) 전기요금원가회수율 (%) 전기요금인상률 (%) 유가 ($/bbl, 두바이유 ) 51,979 55,576 단위 : 억원 단위 : % 2, , , , 8 14, 136, ,44 124, , , 11,679 12, ,44 6 1, 84, , 71,542 75,12 8,221 74, , 3 65,875 4, 2 2, 2. 1,139 14, , , , -1 5년 6년 7년 8년 9년 1년 (k) 1년 (i) 11년 12년 13년 에대해서는거의모든전기전문가와관료들이동의하고있었지만, 막상누진제개편으로인한부하급증우려와소위 부자감세 라는비난에대한정치적고려때문에번번이개편이연기되어왔다. 결국광범위하고거센소비자들의항의가있고나서야정치권의선도로요금제개편이이루어졌다. 이일련의과정은우리나라요금제결정구조가얼마나경직적이고정치적인지잘보여준다. 3. 우리나라전기요금현황 가. 총원가대비전기요금추세 [ 그림 7-1-5] 는 25년이후한전의원가회수율추세를보여준다. 상단그림은원가회수율과투자비, 전기요금인상률등을보여주고, 하단그림은유가추세를보여준다. 그림에서보는것처럼원가회수율과유가는거의정반대의움직임을보이고있다. 즉유가가상승하여연료비가 단위 : 억원 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2, 75, ,576 51, ,221 74,465 65, ,856 1,139-6,24-2,598 5년 6년 7년 8년 9년 1년 (k) 1년 (i) 11년 12년 13년 단위 : $/bbl 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 195

100 구분 년상반기 전체원가회수율 98% 1% - 산업용원가회수율 12% 19% - 매출액 574, , ,68 영업이익 57, ,467 63,98 [ 그림 7-1-5] 한전의원가회수율, 전기요금인상률, 유가, 한전의금융부채증감추세자료 : 한국전력공사 ( 연결기준 ), 에너지경제연구원, 박주민의원실, 이훈의원실보도자료 [ 그림 7-1-7] 에서보는것처럼, 전기요금인상률또한용도별로균일하지않다. 2년이후산업용의인상률이다른용도보다높다. 이는기존에산업용전기요금이워낙낮게책정되었던것에기인한다. 과거에는다른용도의전기요금이산업용에비하여상대적으로비싸서산업용에대해교차보조를제공하는시기도있었다. 또한누진제의경우에서처럼, 한가지요금제이내에서도사용량에따라서대량소비자가소량소비자를보조하는경우도있으며, 산업용과일반용중에서도계약용량이작은소비자들을대상으로하는 ( 갑 ) 요금들은훨씬낮은수준이다. 영업이익률 1.1% 19.2% 21.8% 나. 용도별원가회수율 원가회수율은용도별로도차이가나는데, 최근에는한전이용도별원가를따로공개하지않기때문에용도별원가회수율도알기어렵다. 다만 [ 그림 7-1-6] 에서보는것처럼국회에보고된자료들이일부유출됨으로써간간히관련정보를얻을수있다 [ 그림 7-1-7] 2 년이후용도별전기요금인상률 [ 그림 7-1-6] 214년용도별 98 원가회수율 자료 : 한국전력, 조배숙의원실보도자료 (216.9) 평균 주택용 일반용 산업용 교육용 농업용 49.5 다. 전기요금의국제비교 우리나라의전기요금은다른 OECD 국가들에비교할때, 상대적으로낮은편이다. < 표 7-1-6> 에서보는것처럼, 산업용요금기준으로우리나라는프랑스, 영국, 일본, 독일등대부분의선 진산업국가들에비하여전기요금이낮다. 누진제로왜곡된측면이있긴하지만, 주택용역시 일반 산업 교육가로등주택 농사 평균 매우낮은편이다. 우리나라보다전기요금이낮은국가들은미국을제외하고는대부분수력의비중이높아발전원가자체가낮은국가들이다. 216 년국회에보고된자료에의하면, 214 년기준으로일반용과산업용의원가회수율은 1 퍼센트를넘었으며, 나머지용도는원가회수율이 1퍼센트미만이다. 교육, 가로등, 주택용순으로원가회수율이낮아지는데, 주택용의경우에는소규모사용자에대한원가이하요금의영향이크다. 농사용은 35.8퍼센트로서극단적으로낮은요금을유지하고있다. 그결과농사용전기판매량이전체의 3.2퍼센트에불과하지만, 상당한손실이이부문에서발생하고있다. 이처럼원가회수율이용도마다차이가나게되면, 원가회수율이높은용도의소비자들이다른소비자들에게보조금을지불하는교차보조가발생하게된다. 이처럼우리나라의전기요금이낮은이유는여러가지가있는데, 다음과같이요약될수있다. 1) 높은원자력과석탄의비중 우리나라는이두전원이기저발전의주축을이루고있는데, 두전원은모두다른전원에비하여연료비가훨씬낮기때문에평균적인발전비용이낮다. 2) 낮은송배전비용 우리나라는좁은국토와높은인구밀도로인하여부하가밀집해있고, 발전소와부하사이의거리도매우짧다. 그덕분에송배전부문이전체비용에서차지하는비중이매우낮다. 앞서 [ 그림 7-1-4] 에서봤듯이송배전의비용비중이 1퍼센트도되지않는다. 3) 낮은환경비용과사회적비용 우리나라전기요금에는아직온실가스배출에따른사회적비용이나재생에너지발전지원을위한비용들이완전히반영되지않고있다. 196 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 197

101 [ 그림 7-1-8] 은 EU 국가들의전기요금구성을보여주는데, 송배전 (network) 이요금에서차지 하는비중이 26퍼센트에이른다. 또한부가가치세이외의세금과재생에너지지원비용 (RES charge) 의비중도합쳐서 2퍼센트를초과한다 % 9% 11% 13% 9 11% 1% 9% 1% 8 15% 15% 7 14% 15% % 28% 27% 26% % 38% 38% 37% OECD 전기요금수준 (211) 산업부문 (Industry) 주거부문 (Households) 순위 국가명 단가 수준 순위 국가명 단가 수준 1 노르웨이 캐나다 캐나다 노르웨이 미국 미국 뉴질랜드 멕시코 한국 한국 프랑스 프랑스 네덜란드 뉴질랜드 영국 영국 일본 일본 독일 네덜란드 멕시코 이탈리아 이탈리아 독일 OECD평균 OECD평균 단위 : $/MWh [ 그림 7-1-8] EU 국가들의전기요금구성자료 : ACER/CEER, 216 Energy Network VAT Other taxes RES charges < 표 7-1-6> OECD 각국전기요금비교자료 : OECD/IEA, Energy Prices and Taxes, 213. 주 : 1. 구매력평가지수 (Purchasing power parity) 기준이며, 한국은한국전력공사자료를이용하여환산하였음. 2. 오스트리아는 28 년기준임. 제 2 절전기요금제도개선방향 1. 배경 가. 현행전기요금제도의문제점 앞장에서살펴본현재우리나라의전기요금제도는여러가지문제점과한계를안고있다. 우선소비자들에게아무런선택의기회가주어지지않기때문에, 소비자들로부터의피드백이전혀작동하지않는다. 용도별로세분화된전기요금제도에서이런한계는교차보조를용이하게하고영속화시키는경향이있다. 특정용도및소비자계층에대해서원가를상회하는요금을부과하고그수익으로다른소비자계층에게보조금을줄경우에, 원가이상의요금을지불하는소비자들은이사실을잘알지도못하고설사알게된다고하더라도다른선택이없기때문에받아들일수밖에없게된다. 이소비자계층이이익단체등을통하여잘조직화된집단이면자신들의이익을대변하여요금인하를적극적으로요청할수있겠지만, 그렇지않은경우에는자신들의불만을표출할방법이없다. 그결과전기요금의결정이정치화된다. 앞서논의한것처럼기존의절차대신에당정 TF라는임시적경로를통하여누진제가개편된것이그좋은예이다. 소비자로부터의피드백경로가없다는것은단순히요금수준의높고낮은문제를넘어서전기상품의개발자체에문제를야기한다. 스마트그리드의발전과재생에너지전원의증가로인하여전기는더이상동질적인상품 (commodity) 이아니라차별화된상품이다. 시간대에따라서차등적으로요금을구성할수도있고, 전기도매시장상황을실시간으로반영하는요금제를설계할수도있다. 뿐만아니라개별소비자의사용량을특정시간대나상황에제한하는것도가능하고심지어소비자들이전원을구별하여전기를구매하는것도가능하다. 미국유럽등의선진국에서는재생에너지로발전된전기를웃돈을주고서라도구매하겠다는소비자들을위하여소위 green pricing 이라는소매판매방식이이미오래전에도입되었다. 이렇게전기라는재화를판매하는방식에따라서다양한상품을개발할수있지만, 소비자들에게선택의기회가주어지지않으면, 판매하는입장에서는소비자들이원하는상품이무엇인지알기어렵고또한그런상품을굳이개발할유인도갖지않는다. 경우에따라서는효율적으로전력산업을운영하는데에도움이되는전기요금제도가있음에도불구하고오히려외면하고비효율적인제도를고집할수도있다. 앞절에서논의한것처럼, 우리나라의전기요금이결정되는과정자체가매우경직적이며, 전기요금결정원칙이외의요인들이고려대상이될가능성이높다. 현재의총괄원가제는한전전체전기판매수입이비용을보전할것을요구하기때문에, 한전의입장에서는장기적으로총괄원가보전이라는대원칙만지키면되고특정기간이나특정부류의소비자에대해서원가와가격에괴리가발생하는것은문제삼지않는경향이있다. 바로이런태도가용도간전기요금체계를왜곡시키고, 창의적인요금제도입을지체시키는요인이된다. 198 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 199

102 나. 전기요금제도의중요성 전기요금은전력산업의가치사슬에서볼때에최종소비자에게전기를판매하는소매판매부문에서결정된다. 따라서전기요금이제대로결정되기위해서는전기요금을결정하는제도즉소매판매부문의구조와제도가합리적이어야한다. 과거에소매판매부문의기술수준이낮았을때에는다양한요금제를시행할수있는여건자체가안되었기때문에소매판매부문의중요성이크지않았다. 단순히일정기간동안의전기사용량을주기적으로계량한뒤에사용량에비례하여요금을부과하면되었기때문이다. 이런이유로 Joskow 와같은저명한학자들마저소매판매부문중요성을평가절하하고단순히배전사업자가도매가격을그대로반영하는디폴트서비스 ( Basic Electricity Service ) 를기본으로공급함으로써효율적인판매가가능하다고주장하였다. 특히그는소매부문이전력산업전체에서차지하는비중이매우낮다는점을들어서소매부분의효율성제고를위해너무큰비용을지불할필요가없다고주장하였다. 예를들어서소매부문에경쟁을도입하는문제에있어서 Joskow 는경쟁도입으로인해마케팅등으로비용이증가하는데에비해서효율성증대여지는크지않기때문에경쟁도입이불필요하다는주장을하였다. 그러나스마트그리드나 AMI의도입으로전기라는상품의차별화가능성이엄청나게커진현상황에서는이런주장의당위성은약하다. 현행전기요금제도의문제점은소비자들에게선택의기회가주어지지않기때문에소비자들로부터의피드백이작동하지않는다는것이다. 소비자는전기의사용량, 사용시간대, 시간대별사용량의변동성, 첨두부하시간대와의부하의일치성 (coincidence) 등에따라서발전부문에다른수준의비용을유발한다. 예를들어서한달동안동일한양의전기를사용하더라도그부하가거의매순간일정한소비자와시간대별로많은차이를보이는소비자사이에는유발비용의차이가크다. 또한전체부하가큰시간대에전기를많이소비하는지, 아니면전체부하가낮은심야시간에전기를많이소비하는지에따라서도유발되는비용의차이가난다. 소매판매부문은이렇게다른비용을유발하는소비자에대해서그비용에상응하는요금을정확히부과할수있어야한다. 그렇지않으면, 다른소비자나혹은생산자, 혹은국가가그비용을부담하게된다. 비용유발자에대하여정확한요금을부과하는것은형평성의측면에서물론중요하지만, 효율성측면에서도물론중요하다. 발전한계비용이높아지는첨두부하시간대에높은요금을부과하면, 이시간대에전기를사용한소비자들에게정당한비용을부담시키는효과도있지만, 한계비용이높은이시간대의전기소비를줄이고한계비용이낮은시간대의전기소비로이전해가려는유인이작동하게되어전력산업전체의효율성을높이게된다. 소매판매부문의역할이잘이루어질것인지의여부는소매판매부문의시장구조에도영향을받게된다. 아무래도경쟁이도입되면, 효율성경쟁이발생하게되고이를통하여소매판매부문의역할이충실하게된다. 물론복수의판매사업자들이영업하면서마케팅비용이증대하고다른비용들도중복으로지출될가능성이있지만, 효율성증대를통하여이런비용증대를충분히보전하게된다. 그러나경쟁에개방된판매부문의시장구조가과점화할경우에는오히려규제하의독점보다더비효율적이고소비자에게불리한결과가초래될수도있다. 소매판매부문의경쟁도입에대해서는여러가지논란이많기때문에본연구에서는시장구조나규제여부와관계없이소매요금체계가갖추어야할특성들중심으로논의하고자한다. 오히려 Littlechild(22, 29) 가주장한것처럼, 소매판매부문은가격의발견 (price formation and discovery) 을통하여전기상품의가치를평가하고최종소비자의취향을반영하는신상품을개발하며또한도매시장에참여하여발전부문의효율성까지제고하는중요한역할을해야한다. 즉전력산업에서소매판매부문은소비자와생산자의연결고리로서, 소비자의요구 (needs) 를생산자에게전달하고, 생산자의비용 (cost) 을그것을유발한소비자에게전달해야한다. [ 그림 7-1-9] 는소매판매부문의이런역할을그림으로나타낸다. 2. 요금설계환경변화 소비자 - 사용량 - 사용시간대 - 변동성 비용유발 요금부과 발전사 - 전원구성 - 고정비용 - 연료비용 [ 그림 7-1-9] 소비패턴에따른발전비용과전기요금 전통적인전기요금제도는전력량과비례하여요금을부과하는단순한방식이주를이루었다. 이는두가지이유로설명될수있다. 첫째, 소매단계의낮은기술수준으로더정교한요금체계를도입하는것이실용적이지않았다. 대부분의소비자들에게실시간으로전기사용량을계량하는계량기를설치하는것이경제적이지않았고결과적으로시간대별로차별화된요금을부과한다거나, 최대사용량에비례하여기본요금을책정하는것도불가능하였다. 둘째는소비자들이비교적동질적이기때문에차별화된요금을부과할필요성이별로높지않았다. 특히우리나라의경우에는세분화된용도별요금제를채택함에따라, 각용도집단에속하는소비자들사이에는전력소비패턴이비교적유사하여단순한요금제로도판매회사의목적에맞게소비자들을구분할수있었다. 제도 - 시장 or 규제 스마트그리드가도입되고재생에너지및분산형전원의비중이증대하면서, 이상과같은여건에변화가발생하여이제는보다정교한요금체계를도입하는것이가능해지고또한그필요성도증대하였다. 특히분산형전원의발달로소비자들이자체적인발전설비를갖추고자신의전기수요중에서일부또는전부를자가발전으로충당할수있으며, 남는전기를판매까지할수있게되어소위프로슈머 (prosumer) 라는새로운부류의소비자들이탄생하였다. 이들을포함하여훨씬다양화되고이해가다른소비자들사이에공평하고효율적인요금제를운영하기위해서이전보다훨씬치밀한요금설계가필요하다. 2 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 21

103 가. 분산형전원시대의전기요금 스마트그리드와재생에너지발전의보급확대는또다른측면에서소매판매부문의변화를불가피하게만든다. 바로분산형전원의보급과소위프로슈머의등장이다. 이들이등장하기이전의배전망은송전망에서부터유입된전기가일방적으로소비자들에게전달되는통로역할을하였다. 이런시절에는배전망에연결된소비자가얼마나배전망을많이이용하는가는자신이사용하기위해서구매하는전기의양과비례하였다. 이전기는모두송배전망을통해서들어오기때문이다. 일정기간동안의총전기사용량뿐아니라그기간중의최대전기사용량도중요하다. 최대사용량이크면그만큼큰설비가필요하기때문이다. 그래서배전망사용에대한대가는전기사용량에비례하는전력량요금 (volumetric charge) 과최대전력사용량에비례하는기본요금 (demand charge) 을통해서적절히회수할수있었다. 그런데분산형전원보급확대로배전망에연결된주체들이전기를소비할뿐만아니라생산까지하게되면서, 이런공식이더이상적용되지않는다. 특히태양광등소규모발전설비를갖춘소비자들배전망을통하여전달되는전기의순사용량이현격하게낮아지게된다. 자신이발전한전력을자체적으로소비함으로써배전망을통해전달된전기를덜쓰게되기도하지만, 자기소비량보다더많이생산된전기를배전망을통해판매회사에되팔고그만큼을자기가사용한전기량에서공제하는소위 negawatt 제도를이용하면서순사용량이더줄어드는것이다. 이런소비자들의순사용량이줄어든다고해서이들의배전망설비의이용이그만큼줄어드는것은아니다. 주택용의경우에는첨두부하가주로저녁시간에발생하는데, 태양광의최대발전은낮시간에발생한다. 따라서첨두부하시간대에는여전히많은양의전기를배전망으로부터받아써야하고그만큼이전과유사한크기의배전설비를필요로한다. Megawatts/hour 28, 26, 24, 2, 18, 16, 14, 12, 1, (actual) 213 (actual) potential overgeneration 12am 3am 6am 9am 12pm 3pm 6pm increased ramp 9pm [ 그림 7-1-1] 캘리포니아덕커브 (California Duck Curve) [ 그림 7-1-1] 은유명한 California Duck Curve 로서캘리포니아의재생에너지발전을제외한계통순부하 (net load) 를하루중의시간대별로보여준다. 대부분의주택들의첨두부하가저녁시간대에발생하기때문에계통전체의최대부하역시저녁시간대에발생한다. 태양광발전의보급이크지않던 212 년에는낮시간대에도부하가어느정도일정한수준을유지하였으나태양광보급이증가할수록낮시간대의순부하가급격히감소함을볼수있다. 반면첨두부하시간대인저녁시간의순부하는전혀감소하지않고오히려증가하고있다. 이런추세는전력산업의다른부문에여러형태의부담을주게된다. 우선발전부문에대해서는최대순부하는감소하지않기때문에동일한발전설비용량을유지해야하지만, 발전량이급격히줄기때문에가동수입이줄어적정투자보수를보장할만한충분한수입을유지하기힘들다. 뿐만아니라늦은오후부터계통순부하가급증하면서급격히발전량을올려야하는부담까지추가로발생한다. 배전부문은역시동일한최대순부하를지원하기위해서동일한용량을유지해야할뿐만아니라프로슈머들이발전한전기를배전망에투입하기위해서새로운설비투자가필요하다. 만약배전회사들이최종소비자들의순전기구매량을기준으로보상을받으면, 발전회사들과마찬가지로적정투자보수를보장할만한수입을확보하기어려워진다. 이처럼분산형재생에너지발전의비중이증대하는상황에서는현재와같이경직적이고부정확한요금체계와제도는더욱심각한문제를야기하게된다. 나. 수요반응과전기요금 전력산업에서수요반응 (Demand Response) 은주로다양한유인책에대응하는단기적수요반응을의미한다. 따라서수요반응이성립하기위한필수조건은전력소비를실시간으로측정할수있는계량기술이있어야한다는것이다. 일반적으로어떤상품의수요- 공급에불균형이발생할때, 이균형을회복해주는것은가격이다. 초과수요가있으면가격이오르고초과공급이있으면가격이내리면서균형을회복해준다. 그러므로여타상품들에서는수요와공급의불일치는가격의급등락이라는문제로주로나타난다. 그러나전력산업은수급균형이라는면에서다른상품들과매우다른특성을갖는다. 우선수요와공급에불일치가한순간이라도생기면, 전력산업또는전력계통전체에문제가발생한다. 부하즉수요가공급용량을넘어서면계통이마비되는소위대정전 (black out) 이발생하게되어, 일부소비자들만전기를못쓰는것이아니라모든소비자들이전기를못쓰게된다. 뿐만아니라대정전에서계통의발전기들이동시에멈추게되면계통을다시복구하는데에수일이소요되기때문에전국가적인대재앙이발생한다. 반면이제까지는대부분의요금제가전력도매시장의수급상황을실시간으로반영하지않기때문에가격조정을통한단기적수급균형회복이불가능하다. 이런특징때문에, 전력산업에서는다른산업과달리연중첨두부하, 즉최대수요를감당할수있는발전설비를갖추고부하변동에따라발전기들을차례로가동시키는특이한체계를갖추고있다. 22 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 23

104 더구나첨두부하가얼마가될지정확히예측할수없고, 첨두부하시에발전기중에일부가고장이날가능성도있기때문에예측되는첨두부하보다더많은크기의발전용량을유지해야하는데, 이런여유용량을예비력 (reserve) 이라고부른다. 예비력을얼마로유지할것인지는전력공급지장에대한사회적비용차이에따라다른해답이나오지만, 일반적으로 15퍼센트정도의예비력을유지한다. 우리나라의경우는 211 년 9월 15일급작스러운공급부족사태에당면하여의도적인순환단전을통하여가까스로대정전을모면한경험이있기때문에, 예비력목표치를 22퍼센트까지높여놓은상태이다. 만약효과적인수요반응을통해서첨두부하를줄이거나다른시간대로이전할수있다면, 첨두부하를충족하기위해서유지해야되는발전설비비용이크게줄어들것이므로사회전체적인효율성을상당히높일수있다. 이전에는실시간계량이가능한소비자들이주로대형소비자들이었기때문에수요반응프로그램들의주요대상이대규모수용가들이었으며, 수요반응방식역시실시간요금제를통하여이들대규모수용가들의가격반응을기대하는것이상으로보다구체적이고관계지향적인, 소위 수요관리 (demand side management) 프로그램에대한의존도가컸다. 즉공급부족이예상될경우에미리계약을맺은소비자들을대상으로수요감축을지시하는것이다. 물론해당소비자들은이런프로그램에참여하는대신금전적유인을제공받는다. 실시간전력소비량을계량하는 AMI 보급이확대되면, 소규모소비자들에게사용시간대에따라다른요금을적용하는것이가능해진다. 이런요금제를동적요금제 (dynamic pricing) 라고부르며, 다양한형태의동적요금제가존재한다. 이런동적요금제가광범위하게보급되면, 시간대별로상이한전기의가치를정확히요금에반영할수있을뿐아니라이를통하여단기수요반응의규모를상당히증대시킬수있다. 3. 요금체계개선을위한고려사항 가. 재생에너지전원시대의전기유통구조 재생에너지및분산형전원중심의전력산업에서전기의유통구조는원자력이나화력중심의기존의전력산업과다른형태를띨가능성이높다. 기존의도매시장에서는특정시간대에급전되는전기는기본적으로동질적인재화로취급하여하나의시장에포함될수있다. 그러나재생에너지전원은간헐적발전으로인하여급전이안되기때문에 1% 동질적인재화로취급받기어렵다. 이런특징으로말미암아재생에너지전원이개별적으로직접도매시장에참여하는것이어렵기때문에, 기존의방식과다른방식으로시장에참여하게된다. 1) 중개사업자를통하여도매시장풀참여 재생에너지전원이개별적으로도매시장에참여하는대신중개사업자 (aggregator) 가다수의소규모자원을모아서도매시장에참여한다. 단일자원은변동성이높지만, 다수의자원을모아포트폴리오를형성하면개별변동성들이일부상쇄되어전체적인변동성을크게줄일수있다. 또한 aggregation 을통하여규모를늘릴수있기때문에도매시장에참여하기위한거래비용도절감할수있다. 중개사업자들은재생전원만으로포트폴리오를구성하는것이아니라수요자원, 전기저장장치등과함께포트폴리오를구성함으로써전력순공급량을급전가능한수준까지끌어올릴수있고, 이를통하여전력시장에단일주체로서참여하고계통운영자로부터급전을받는다. 이런조건으로재생에너지전원들이일반전원들과대등한조건으로도매시장에참여한다. 그러나재생에너지전원들의 aggregation 을통하여상당한정도까지전력공급의예측가능성을높일수는있겠지만, 화력발전수준까지예측가능성을높이기는불가능하거나가능하다고하더라도상당히많은비용이들것이다. 이럴경우에중개사업자의전력공급용량의가치를일반발전기의용량과동일하게취급할것인지의문제가여전히남게된다. 재생에너지전원이일반전원과같은도매시장에서거래될경우에발생하는또다른문제는도매시장가격의변동성문제이다. 재생에너지전원은고정비가높은대신에연료비가거의제로에가깝다. 따라서이런발전기의비중이높은시장에서는총부하에비해서재생에너지전원들의발전량이상대적으로많은시간대에시장가격이제로또는제로에가까운수준에서형성될가능성이높으며, 수요가높아화력발전소가가동하는일부시간대에만시장가격이연료 현재의경직적인전기요금제도가효율적으로결정되기위해서는소매판매부문의구조와제도가합리적이어야한다. 분산형재생에너지발전비중이확대되는오늘날전력수요에대한가격탄력성을고려하여전기요금시스템을개선할필요가있다. 비를반영하여높은수준에서형성될것이다. 이런도매가격으로는발전기들의고정비를회수할수없기때문에에너지가격이외에추가로용량가격에의존할수밖에없다. 그러나앞에서논의한것처럼, 아무리중개사업자를통하여개별재생에너지전원의발전량변동성을분산시키더라도화력발전기와동일한수준의급전가능성을확보하기어렵기때문에, 모든전원이참여하는통합된용량시장이원활하고효율적으로작동하기어렵다. 중개사업자의예로미국캘리포니아에서계획중인분산자원공급자 (Distributed Energy Resource Provider, DERP) 프로그램이있다. 캘리포니아도매시장에참여하기위해서는전원의규모가.5MW 이상이어야하는규정이있다. 대부분의소규모분산자원들은이기준을통과하지못하기때문에이들을모아서대규모의단일주체로도매시장에참여하는중개사업자인 DERP 프로그램을운용할계획이다. DERP 등은소규모분산자원들을모집하여통합 24 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 25

105 관리함으로써에너지시장과보조서비스시장에참여할수있으며, 스케줄관리자 (Schedule Coordinator, SC) 기능은스스로담당할수도있고, 제3자에게위탁할수도있다. DERP 는기존의유틸리티회사들이담당할수도있지만, 그이외의다른기관들도참여할수있다. 2) 도매시장풀을거치지않고직접소매사업자에판매 다른가능성은재생에너지전원들이굳이높은수준의급전가능성을확보하여일반전원들과동일한조건으로도매시장에참여하려고하는대신에, 일반전원과별개의도매시장을형성하는것이다. 이경우에급전이되지않고대신에연료비도거의들지않는재생에너지전력은발전량보다는발전용량자체가도매로거래될가능성이높다. 즉특정재생에너지발전시설에서생산되는전력에대한권리를거래하는것이다. 다양한재생에너지전원들이하나의용량시장에참여하여단일한용량가격이형성될수도있지만, 개별재생에너지전원의특성을고려하여개별적인거래가이루어질수있다. 예를들어태양광발전용량과풍력발전용량은다른가치를가지며, 동일한태양광발전기도위치에따라서용량으로서의가치가달라진다. 소매판매사업자들은중개사업자를통해서재생에너지전원을구매할수도있지만, 직접중개사업자의역할까지담당할수도있다. 즉소매판매사업자가직접재생에너지포트폴리오를구성하는것이다. 어차피소매사업자들은최종소비자들을직접접촉하면서수요자원개발도직접시행할수있기때문에중개사업자의역할을담당할수있는역량을보유할가능성이높다. 재생에너지발전은특성상기후조건에따라발전량이확률적으로변하기때문에중개사업자이든소매판매사업자이든, 이들을 aggregate 하는입장에서는일부지역에집중된전원만을확보하는것보다전국적으로분산된다양한형태의전원을확보하는것이유리하다. 전국적으로다각화된재생전원포트폴리오를구성해서계약을맺음으로써분산효과를극대화할수있다. 마치펀드매니저들이다양한주식으로펀드를구성하듯이중개사업자나소매사업자들이각재생에너지전원을평가하여적합한포트폴리오를구성하고그로부터발전된전력에대해서권리를갖는것이다. 이때, 특정발전소의발전량을여러계약자가나누어서지분으로권리를갖는것도가능할것이다. 합또는가스터빈발전기들은첨두및재생에너지전원에대한백업전원으로서의역할을하게된다. 석탄전원은퇴출되는것을전제로한다. 이시장에서변동비가가장높은가스터빈발전기를기준발전기로하여용량가격을설정하면장기균형에서원자력, 가스복합과가스터빈사이의최적전원구성이달성되고, 세전원모두적정보수를확보하게된다. 그러나만약현재전원구성이최적구성과괴리가크고장기균형달성에너무많은시간이소요된다면, 전원별로시장을다시분리할수도있다. 예를들면원자력을분리하여장기계약중심으로하고, 가스복합과가스터빈을묶어서하나의시장에서거래하되, 각각상이한용량가격을지급하고차별화된가격상한을적용하는이원적용량가격제도도고려할수있다. 3) 최종사업자에직접판매 마지막으로재생에너지전원들이도매시장을생략하고바로최종소비자에전기를공급하는방식이있을수있다. 최종소비자들은일반적인소매판매사업자를통하여전기를공급받거나또는자신이직접분산형전원으로생산한전기를사용하면서, 일부부족분을재생에너지사업자로부터직접공급받을수있다. 전형적인프로슈머인경우에는자신이생산한잉여전기를중개사업자에게팔수도있지만, 직접다른최종소비자에게판매할수도있다. 이런방식의직접적거래는양자간도가능하지만다자간협약을통해서도가능하다. 그러나예측불가로발생하는전기과부족을실시간으로거래한다는것은기술적으로구현하기매우어렵다. 따라서이런거래를실현시킬수있는시스템을갖춘전문사업자의참여가필수적이다. 실례로서영국의 Piclo 프로그램이있다. 이프로그램은온라인전력직거래플랫폼으로서소비자들이실시간 (3분간격 ) 으로참여재생에너지발전사들의전력공급을확인하고그중에서선택하여전기를사용할수있게하는일종의이웃간거래 (Peer to Peer, P2P) 이다. 스타트업기업인 Open Utility 에의해서제공되는이플랫폼은실시간입찰을통하여공급자와소비자를매칭시킨다. 네덜란드의 Vandebron 은웹기반 P2P 거래플랫폼으로서지역재생에너지발전사와소비자들을연결시켜 1년또는 3년단위의전력공급계약을맺게한다. 재생에너지전원들이중개사업자를통하여도매거래를하든아니면소매판매사업자와직접거래를하든, 재생에너지전원으로최적포트폴리오를구성하는작업은고도화된정보처리능력과계산능력및상황판단을요구하기때문에성과에대한강한인센티브가필요하다. 이런작업을현재와같이하나의기관, 즉전력거래소나한전이독점적으로수행할때효율적인결과가담보될것인지에대해서는논의해볼필요가있다. 금융시장에서하나의공기업 ( 예를들어서, 금감원 ) 이전체시장에서단하나의펀드만을구성하여금융소비자들에게제시하는대신에수많은자산운용전문회사들이나름대로펀드를구성하여경쟁적으로판매하듯이, 전력산업에도수많은중개사업자나소매사업자들이각각최선의재생에너지포트폴리오를구성하여그것을바탕으로경쟁하는소매사업자들이핵심적인역할을할것이다. [ 그림 ] 피클로 (Piclo) 개념도 재생에너지전원들이도매시장에서별도로거래되게되면, 나머지일반전원들만으로도매시장이따로형성된다. 이들전원은일단급전이가능하다는면에서동질성이크기때문에공동으로현물시장을구성할수있다. 이중원자력은기저전원으로서의역할을하게되고, 가스복 26 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 27

106 현실에서는이상의세가지방식이동시에사용될가능성이높다. 재생에너지전원들은중개사업자를통하여도매시장풀 (pool) 에참여하기도하고, 중개사업자를통하여소매판매사업자와직접거래하기도하고, 아예중개사업자를거치지않고직접소매판매사업자와거래하기도할것이다. 심지어는 P2P 거래를통하여직접최종소비자와거래하는것도가능하다. 이런거래방식에따라서재생에너지발전사들의수입은달라지겠지만, 기본적으로발전량에비례하는에너지가격에비해서최대발전용량에비례하는용량가격중심으로수입이결정될것이다. 재생에너지이외의일반발전기들은여전히기존의방식으로도매시장에참여하는데, 재생에너지의발전량에따라도매시장에서의현물가격이큰변동성을보일것이다. 재생에너지만으로부하를충족할수있는시간대에는도매에너지가격이제로에가까운수준이되고, 그렇지않고일반화력발전기들이가동하는시간대에는일반발전기중에서한계발전기의변동비가균형에너지가격이된다. 기저발전기로서원자력발전의존속여부에따라서전력산업전체의구조와운영방식에큰차이가있을것이다. 원자력이기저역할을하게된다면가스발전기들이전혀가동하지않은시간대에도전력도매시장가격이제로까지내려가지는않고원자력의변동비를반영하여아주낮은수준을유지할것이다. 만약원자력전원이모두퇴출하게되면, 심야시간에재생에너지전기공급이가장낮기때문에가스발전기들이심야시간에가동해야할것이다. 이렇게되면, 심야시간의전기생산의한계비용이첨두부하시간못지않게높아질수있다. 반면에원자력발전이계속기저전원의역할을하게되면, 심야시간대에는원자력과일부재생에너지만으로충분히전력공급을충당할수있게되므로, 심야시간대의전력도매가격이낮은수준에서유지될것이다. 나. 요금설계의원칙 앞절에서논의한것처럼재생에너지전원의비중이높아지면도매시장의구조가변하게되고, 이는다시소매시장의구조와요금제의변화로이어질것이다. 요금설계의원칙으로전력산업에서전통적으로받아들이고있는원칙은소위 Bonbright 의원칙이라는것이다. 이원칙은 1961년 J. Bonbright에의해서처음책으로발표된이후에수십년동안전기요금설계의지침역할을하고있다. 이원칙은다음과같이요약될수있다. 1. 효과성 (effectiveness): 전력회사의투입자본과운영비용이적절한투자보수와함께회수가능해야한다. 2. 형평성 (fairness): 서로다른소비자들사이에비용을공평하게나누어야하고, 부당한차별이없어야한다. 3. 효율성 (efficiency): 에너지의효율적이용을촉진한다. 경제적효율성을담보한다. 즉가격이한계비용을반영한다. 4. 안정성 (stability): 수입과현금흐름이매년안정적이다. 기존소비자들에게악영향을주는급격한요금변동을최소화한다. 5. 간단명료성, 대중적수용성, 실행가능성이들원칙은매우일반적인원칙으로발표된지 55년이지난현시점에서도여전히유효한것으로인식되고있으나, 그동안의기술발전으로새로운가능성들이확장된만큼보다세밀화된기준이필요하다. 예를들어서 215 년뉴욕주공공서비스부의요금설계백서 (215) 에는다음과같이확대된기준들을설정하고있다. 27 재생에너지전원 일반전원 [ 그림 ] 재생에너지전기와일반전기의유통경로 1. 비용유발 (cost causation): 요금은장기한계비용뿐만아니라기존의고정비용 (embedded cost) 의유발요인을반영해야한다. 2. 목표유도성 (encourage outcomes): 요금을통하여에너지효율성, 첨두부하저감, 계통회복성개선, 융통성, 환경부작용감축등바람직한목표달성을기술중립적인방법으 로유도해야한다. 중개사업자 전력도매시장풀 도매단계 3. 정책투명성 (policy transparency): 정책유인은명시적이고투명하며, 정부의정책목표와일치해야한다. 4. 의사결정 (decision making): 요금을통하여운영과신규투자에대해서경제적으로효율 적이면서시장원리로작동하는의사결정을기술중립적으로촉진해야한다. (P2P) / 소매판매사업자 5. 공정한가치 (fair value): 소비자와전력회사는상호상대방이제공한서비스에대하여공 정한가치를지불해야한다. 소매단계 6. 고객중심 (customer orientation): 소비자입장에서실용적이고명료하고선택의여지 자가발전 최종소비자 가있어야한다. 재생에너지전기시장 일반전기시장 27 State of New York(215) 28 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 29

107 7. 안정성 (stability): 동적 (dynamic) 이고정교한요금제하에서도소비자들의최종요금은비교적안정적이어야한다. 8. 접근성 (access): 저소득취약계층의소비자들도전기요금의부담을줄여주는여러요금제를이용할수있어야한다. 9. 점진성 (gradualism): 요금체계의변화로인하여급격한요금인상이야기되어서는안된다. 이상의원칙과조건들을어느한시점에만족시키기는쉬울수있지만지속적으로만족시키기간단한일이아니다. 이를위해서는여러이해관계자들의견해를수렴하고신속하고공평하며중립적으로의사결정을내릴수있는메카니즘이필요하다. 또한위와같이많은조건들을모두충족시키려면요금제설계상에많은변수들을통제할수있어야한다. 즉요금제설계의도구들이많아야한다. 기술발전으로저렴한비용으로개별소비자들의전력소비를정밀하게계량할수있고통제하는것까지가능해졌기때문에요금설계에서이용할수있는도구들이훨씬다양해졌다. 이들을적절히이용하여위의원칙들을최대한충족시킬수있는요금제를설계해야한다. 우선요금을통하여회수해야하는비용들을아래와같이나누어볼수있다. (1) 판매비용 ( 원 / 고객 ) - 계량기설치, 검침, 과금등고객관리에드는비용으로일반적으로고객당특정금액으로고정된다. - 판매단계에서발생하는비용 - 주로고객당고정비용 (2) 송배전비용 ( 원 /kw) - 고객을계통에연결시키기위해필요한비용. - 송배전부문에발생하는비용 - 고정비용 - 첨두및미첨두시간대최대사용량에비례. - 프로슈머의경우, 수전뿐아니라전력판매관련된설비도포함됨. (3) 전력량비용 ( 원 /kwh) - 각고객이사용하는전력량을생산하기위해서필요한비용 - 주로발전사에발생하는비용 - 도매가격체계에따라소매판매회사에비용이발생하는형태가달라짐. - energy only 도매시장에서는전력량에비례 - capacity price 가있는도매시장에서는전력량과별개로용량비용발생 - 각종보조서비스 (ancillary service) 비용 - 송전혼잡관련비용 (4) 정부서비스에대한비용 ( 원 /kwh, 원 /kw) - 전력시장과계통을운영하고전력산업을규제하기위하여소요되는정부서비스비용 - 재생에너지지원사업등에소요되는비용 [ 그림 ] EU 소매시장자유화기간과요금다양성간의관계자료 : ACER/CEER, 216 Differentiation in retail supply offers is greater in markets with a longer liberalization historyelectricity 환경비용이부과되는경우에는그부과방식에따라서위비용중의일부에반영된다. 예를들어서발전사들이배출권을구매해야하는경우에는발전비용에이비용이포함되며, 소매판매사업자가 RPS 의무이행을위해서 REC 구매등에지출한비용은 (3) 또는 (4) 에추가될수있다. 다. 소매시장구조와요금제 시장메커니즘은앞절에서논의한원칙들을충족하는요금제를지속적으로유지할수있는제도중의하나로서오랜경험을통하여그효율성이확립되었다. 그러나시장구조가경쟁적이지않을경우에는독과점으로인한시장실패의가능성이있기때문에, 모든지역이전력소매판매부문에시장경쟁을도입하지는않고규제하의독점이라는방식을이용하고있다. 예를들어서미국의경우에는 5개주와 1개의 D.C. 특별구중에서 14개지역만소매시장을완전히경쟁에개방하고있다. 나머지주들은소매경쟁을아예도입하지않거나, 소매경쟁도입일정을중간하거나취소한상태이다. 반면 EU 국가들은 EU 지침에따라서대부분소매시장을완전히경쟁에개방하였다. 그러나실제로경쟁이활성화된정도는나라마다차이가많이난다. 미국과 EU의경험을바탕으로소매경쟁도입지역과비도입지역을비교해보면, 전반적인요금수준에서는확연한차이를보이지않는다. 그러나시장경쟁활성화정도에따라서요금제의다른특성에서상당한차이가있음을알수있다. Years since liberalization (nr of countries) >1 (9) 5<=1 (17) <=5 (3) Year Average number of offers Average nr. of offers per supplier % of spotbased offers [ 그림 ] 은유럽의규제기관연합성격을띤 ACER/CEER 두기관의공동보고서에서인 용한것으로, EU 회원국가들을소매경쟁도입기간에따라서 1년이넘은국가 (9개국 ), 1년이하 5년초과인국가 (17 개국 ), 그리고 5년이하인국가로구분하고각그룹에서요금제의특성들을비교하고있다. 소매경쟁도입이후 1년이초과한국가들은 i) 판매사업자당요금제개수가더많으며, ii) 동적요금제 (spot-based offers) 의비중이더높다. iii) 또한 green pricing 의비율이훨씬더높아서소매판매경쟁이활성화된국가에서 green pricing 도활성화된것을알수있다. 이런경향은미국에서도마찬가지이다. Chiristensen Associate (216) 의보고서에의하면, 미국에서도소매판매경쟁이도입된주들이그렇지않은주들에비하여동적요금제나 greening pricing 의도입이더활발한것으로나타났다 % of green offers % of offers with additional services Average switching rates 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 211

108 4. 요금제도개선방향 가. 독립적인전기요금결정시스템의확립 재생에너지중심의전력산업시대에적합한전기요금체계를구체적으로논의하는것도중요하지만, 우리나라의경우에는그보다먼저전기요금을결정하는사회적시스템에대한논의가필요하다. 앞에서논의한바와같이, 현재우리나라의전력소매판매구조는공기업인한전독점체제이고그대신에정부의강력한규제하에있다. 실제로는주무부서인산업부가전기요금체계를전적으로결정한다고해도과언이아니며, 그결과최근에는정치권의입김이강하게작용하고있다. 이런제도하에서는강력한이익집단이정치권에대한민원을통하여자신들에게유리한방향으로전기요금체계를변경시키려는유인이작용하게되므로효율성이나형평성등전기요금결정의중요한원칙들이위협받게된다. 뿐만아니라물가관리, 중소기업지원, 영세상인지원, 등갖가지사회적요구들을전기요금을통하여관철하려는움직임까지발생하게된다. 이렇게전기요금결정이비합리적요인의영향을받는것을방지하는것이무엇보다도시급한과제이다. 특히재생에너지비중이증가하게되면, 전기소비자들사이에다양한형평성문제가대두될수있다. 예를들어서특정전원을정책적으로지원하기로결정하면, 그재원을마련하기위하여다양한부류의전기소비자들에게부과금을책정할수있다. 이경우에과연지원금을부담한소비자들이미래에그에상응하는혜택을받을수있는지, 아니면다른소비자나사업자들에게혜택이돌아가는지에따라형평성에큰차이가날수있다. 우리나라는용도별전기요금제에서각용도별전기공급원가가공개되지않고, 또한공개된다고하더라도그계산방법에대한의문점이많기때문에용도간교차보조문제가꾸준히제기되고있다. 투명성이결여된상태에서일방적으로용도별전기요금체계가결정되기때문에, 모든부류의소비자들이자신들의요금이불리하게책정되었고그로인하여다른소비자들에게보조금을제공하고있다는불만을제기하고있다. 재생에너지와분산형전원이활성화되는시대에는소비자들사이의형평성문제가더커질수있다. 최근미국에서문제가되고있는 Net Energy Metering (NET) 이전형적인예이다. 앞에서언급한바와같이, 이제도는태양광등분산형전원을자체적으로설치한소비자들즉소위프로슈머들에적용되는요금제도로서, 이제도시행결과전기를많이사용하는프로슈머들이계통서비스에이용에대한대가를거의지불하지않고무임승차를하게되고, 그부담을소규모일반소비자들에게전가하게된다. 이처럼전기요금체계의설계에따라서소비자들사이의형평성에큰변화가있을수있기때문에, 전기요금결정에서의정치적중립성은매우중요하며, 소비자들사이의차별화가심화되는재생에너지중심시대에는그중요성이더욱크다. 현재우리나라의시스템을그대로유지한채로재생에너지중심으로전환하게된다면많은문제점들이발생할것으로예상된다. 나. 비용유발 (Cost Causation) 을충실히반영하는요금 앞에서소개한 215 년뉴욕주요금설계기준중에서가장먼저등장하는것이비용유발 (cost causation) 이다. 비용을유발하는소비자를정확히구별하여그에상응하는요금을부과하는것이다. 이원칙이정확히지켜지면, Bonbright 가주장한효과성, 효율성과형평성의원칙은저절로충족되게된다. 비용유발자들이그비용만큼요금을지불하면사업자들의비용보전이 재생에너지중심의전력산업시대에적합한전기요금체계를구체적으로논의하는것도중요하지만, 그보다먼저전기요금을결정하는사회적시스템에대한논의가필요하다. 효과적으로이루어지는것은당연하다. 효율성측면에서도가격이한계비용과일치할때에가장효율적인생산과소비가이루어진다는것은경제학에서잘알려진명제이다. 형평성측면에서자신이유발한비용을자신이부담하는요금제하에서는다른사람의비용을부담하는교차보조가발생하지않기때문에형평성을담보할수있다. 이처럼비용유발원칙에충실한요금제의당위성에는이견의여지가거의없음에도불구하고, 이원칙을실행에옮기는것이기술적으로쉽지않은경우가많다. 개별소비자의비용유발을정확히측정하는것이기술적으로불가능하거나실용적이지않기때문이다. 예를들어서시간대별전력사용량을측정하지못하면, 첨두부하시간대한계비용이높은전기를많이사용한소비자에대해서더높은요금을부과하는것이불가능하다. 수요의변동폭이커서평균수요에비하여최대수요가높은소비자는사용량대비용량비용을더많이발생시킨다. 최대수요를충족하기위한예비용량의필요가더크기때문이다. 이런소비자에대해서더높은요금을부과하는것이비용유발원칙에부합하는데, 이것도시간대별로전기사용량을정확히측정할수있을경우에만가능하다. 동일한최대수요도그것이계통전체의최대부하시간대에발생하는지, 아니면계통전체의부하가낮은심야시간대에발생하는지에따라서도용량비용의유발정도가다르기때문에이런차이도정확히측정하여요금에반영하는것이바람직하다. 비용유발에따른요금책정을위해서는비용유발을정확히측정하는것도중요하지만, 그유발정도를소비자에게적시에알리는것도중요하다. 예를들어서발전변동비가높은시간대에전기를사용할경우에더높은요금을책정하고자한다면, 그사실을사전에또는최소한실시간으로소비자들에게공지할필요가있다. 계시별 (Time of Use, TOU) 요금제의경우에는계절과시간대에따라서사전에요금이결정되어있으므로이사실은소비자들에게잘인지시키면된다. 그러나실시간으로도매시장상황에따라서다른요금을책정하는실시간요금제 (Real Time Pricing, RTP) 의경우에는요금변화를실시간으로소비자들에게전달해줄수있는장치가필요하다. 스마트그리드의보급으로개별소비자들의비용유발을상당히정확히측정하는것이가능해졌을뿐만아니라, 개별소비자들을통제하는것도가능해졌다. 예를들어서계통부하가급등하여공급지장사태의발생위험에직면할때에, 이전에는무차별적으로특정지역전체에단전하는소위순환단전 (rolling blackout) 을시행하였다. 이경우에, 승강기나냉장시설등전기공급이반드시필요한시설에대해서도단전이발생하기때문에상당한피해가발생하였다. 그러나소비자들을개별적으로통제할수있으면, 사전에작성된계약에따라서특정조건에서단전또는전기공급제한에대해동의한부하에대해서만전기공급을제한할수있기때문에별로큰피해없이수요를조절할수있다. 또한정보통신의발전으로개별소비자들에게실시간으로요금변화를공지하는것도기술적으로가능하다. 소비자들이핸드폰으로실시간기온을확인하듯이실시간전기요금을확인할수있기때문이다. 전기사용량에대한정확한계량과개별적통제가능성이결합되면, 비용유발정도를정확히반영하는요금책정이가능해진다. 재생에너지와분산형전원위주의전력계통에서의소비자들의비용유발행태는대형화력발전중심의전력계통의경우와상당히다르다. 화력발전은계통운영자로부터의급전이가능하기때문에, 소비자들의비용유발은시간대별로한계발전기의변동비와계통첨두부하에대한 212 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 213

109 기여정도에따라서차이가발생한다. 그러나재생에너지중심의계통에서는급전이불가능한전원의비중이커지기때문에, 기상조건에따라서시간대별로발전비용이변동하게된다. 태양광이나바람의세기는밤과낮, 맑고흐린정도, 계절등에따라서어느정도예측가능하게변하기도하지만, 예측불가능하게변하는부분도많다. 따라서개별소비자의비용유발도소비자본인의선택이아니라재생에너지발전여건에따라서변하게된다. 흐리고바람이없는기상조건에서사용하는전기는높은비용유발효과가있다. ESS 등에너지저장장치에저장된전기를사용하거나아니면가스등백업발전기에서발전된전기를사용해야하는데, 이들은모두높은비용을유발하기때문이다. 재생에너지및분산형전원중심의전력계통에서소비자들이요금을통하여보전해야하는비용들을열거해보면아래와같다. 1. 재생에너지전원설비투자비및유지보수비용 2. 기타일반전원관련비용 1) 설비투자비및유지보수비 2) 연료비 3. ESS 등대규모전기저장장치설비투자비및유지보수비용 4. 계통유지를위한보조서비스관련비용발전사들은이런비용들을최종소비자들에게직접청구하기보다는소매사업자들에게도매가격이라는형태로청구하게된다. 소매사업자들은다시이비용을최종소비자들에게소매요금의형태로청구하게된다. 다. 재생에너지중심시대의전기요금제도 재생에너지전원의비중증대로전력산업의구조와도매시장거래형태가변하게되면, 전기요금설계의일반원칙특히비용유발을정확히반영하는요금체계를새롭게설계해야한다. 새로운요금체계는아래와같은특성을띄어야한다. 1) 요금분리부과 (unbundling) 재생에너지전기와일반전기는시장이통합되지않고분리될가능성이높으며, 그에따라서최종소비자에부과되는요금도재생에너지전기와일반전기사이에분리되어부과될가능성이높다. 뿐만아니라송배전서비스에대한사용요금도이전처럼전력량요금에포함되어비례적으로부과되기보다는별개의항목으로분리되어부과될것이다. 특히프로슈머들은계통으로부터의전기순구매량이작기때문에전력량요금으로고객유지를위한고정비용이보전되기어렵기때문에송배전요금을별도로부과하는것이중요하다. 이처럼분리된서비스들은각각별개의사업자에의해서공급될수도있고, 동일한사업자에의해서공급될수도있다. 예를들어서하나의소매사업자가재생에너지전기와일반전기를모두판매하면서소비자들이선택적으로구매하게할수도있고, 아니면이두가지전력을각각다른소매사업자들이판매할수도있다. 비용을유발하는소비자를정확하게구별하여그에상응하는요금을부과하면효과성, 효율성, 형평성을추구할수있다. 소비자들에게재생에너지전기와일반전기사이에자유로운선택이가능한지여부는별개의문제이다. 만약재생에너지가완전히경쟁력을확보하여정부의보조나지원없이독자적으로생존할수있다면, 최종소비자들은그야말로자유롭게두가지전기중에서선택할수있게된다. 그러나현재의 RPS와같은규제가계속유지된다면, 소비자들이자유롭게두가지종류의전기를선택할수없게되고, 전기소매판매회사들이자체적으로 RPS 기준에맞도록두가지전기를구매하여소비자들에게유사한조건하에재판매하게될것이다. 2) 재생에너지전기요금 소매사업자들은자신들이확보한재생에너지발전량을소비자에게공급하게되는데, 이들전력은한계비용이거의제로이기때문에전력량에비례하는요금보다는확보된재생에너지설비에대한고정비용을분담하는형태의고정요금제가적합하다. 일정용량의재생에너지공급계약을맺으면, 그계약에포함된재생발전기들이생산한전력의일정지분을추기비용없이무료로공급받게된다. 이런요금제는유선인터넷이나이동통신서비스에서기본요금을지불하고일전한한도이내에서무료로인터넷이나이동통신을사용하는것과유사하다. 단이때의무료전력공급량의한도는통신서비스처럼한달단위가아니라, 3분이나 1시간단위로설정될것이다. 또한이무료전력량은고정된것이아니라재생에너지전원의발전량에따라변화한다. 예를들어시간당최대 1kWh 재생에너지전원이발전한전기를무료로이용할수있지만, 기상관계로재생에너지전원의발전량이낮다면그보다더낮은수준에서무료공급이제한된다. 재생에너지발전량이무작위로변하기때문에매시간대에얼마만큼을무료로제공할수있는지사전에약속할수없고, 다만최대얼마까지무료로할수있는지만약속할수있다. 이점은재생에너지발전의특성이기때문에불가피하다. 다만전기저장기술이획기적으로발전하여아주낮은비용으로전기를저장할수있게되면재생에너지발전도급전가능한일반발전과차이가없어지겠지만, 적어도가까운미래에이런기술발전이상업화되기는어려울것이므로그이전에는최종소비자들이재생에너지전원의발전량변동성을받아들일수밖에없다. 소매사업자는재생에너지전원포트폴리오를가장효율적으로구성하여소비자들에게가격대비최선의재생에너지전력을공급하는능력으로경쟁력을평가받게된다. 소비자들이전기를많이소비하는시간대에최대한의전력을안정적으로공급할수있는능력이요구된다. 이런재생에너지전기요금은현재일부지역에서시행되는 green pricing 의연장선상에서생각할수있다. 현재는재생에너지전기가생산단가가더높기때문에일부환경의식이높은개별소비자들이나기업들이추가적인요금을부담하면서재생에너지전기를따로구매하지만, 진정한 grid parity가확보되면재생에너지전기의소비가훨씬보편화될것이다. 참고로현재미국에서시행되고있는 green pricing 들은다음과같다. 가 ) Green pricing 및여타재생에너지전기요금의종류 1 Green pricing: 소매시장에서고객들이전기요금중에추가항목으로재생에너지를구매하고추가요금을지불하는제도로서, 판매사업자는고객들이구매한수량만큼의재생에너지에해당하는 REC를소각하여 RPS 의무충족에사용할수없게된다. 결과적으로판매사업자는 RPS 의무충족을위해더많은재생에너지를구매해야한다. 214 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 215

110 2 Green tariff: 소매시장에서대규모수용가가기존의판매회사를통하여특정재생에너지발전사업자로부터 green power 를구매하는제도로서, 판매회사가고객을대신하여재생에너지사업자로부터전기와 REC를구매해준다. 고객은판매회사에게 green tariff을지불하는데, 이제도는주로대규모비주택용수용가들에한정된다. green pricing 과달리고객은전기와 REC에대해서별도의가격을지불한다. 3 자발적 REC 분리구매 : 전기소비자들이전기와분리되어판매되는 REC를직접구매하는방식이다. 이렇게자발적으로구매하는 REC는 RPS 의무충족용으로이용될수없다. 4 커뮤니티집단구매 : 일정지역주민들이공동으로재생에너지전기를취급하는판매사업자와계약을맺어전기를구매하는방식으로서지역주민중에서원하지않은소비자들에게는참여하지않을 (opt-out) 선택권을부여한다. 5 자발적재생 PPA: 재생에너지발전사와고객사이에장기계약을맺어, 실제로전기를공급하거나아니면금융차액정산계약 (Contract for Difference, CfD) 을맺어차액을정산하는제도로서주로비주택용고객들이장기계약을맺어이용한다. 6 커뮤니티태양광 : 기존전력회사나제3자가태양광발전설비를건설하고, 그용량 (kw) 또는발전량 (kwh) 을회원가입자들에게선판매하고, 그판매량에비례하여회원들의전기요금에서공제하는제도. 재생에너지중심시대에는위제도들중에서 REC만분리하여구메하는제도이외에실제전기를구매하는제도와유사한방식으로재생에너지를일반소비자들에게광범위하게판매하게될것이다. 3) 일반전기요금 재생에너지전기만으로전기수요를항상전량충족시키는것은불가능하기때문에, 원자력이나화력발전의기저또는백업 (backup) 발전기역할이여전히필요하다. 원자력발전이미래에도계속존속할것인지는국민적인선택의문제로서아직까지공감대가형성되지않고있다. 그러나석탄발전의경우에는온실가스, 미세먼지등의최악의환경문제를명백히일으키고있기때문에, 획기적인기술발전이없는이상가까운미래에퇴출될것이거의확실해보인다. 가스발전의경우에는온실가스와미세먼지배출량이석탄발전에비하여절반이하이고또한증감발속도가빠르기때문에무작위로변동하는부하와재생에너지발전량에대한백업수단으로서적어도가까운미래에는여전히큰역할을할것이다. 특히부하와재생에너지변동이중첩되어일반발전기들에대한부하가하루중에도큰폭으로변할가능성이높은데, 앞에서언급한 California Duck Curve 가이런현상을단적으로보여준다. 일반전기는이들전원으로구성된도매시장에서별도로거래되고, 전기요금역시이도매시장가격을반영하여책정될것이다. 이점에서일반전기의요금은현재의전기요금과개념적으로는큰차이가없을것이다. 그러나가스전원들이주로백업용도로쓰인다는점에서다음과같이현재와차이를보일것이다. 재생에너지와일반전기의요금제도가분리될가능성이높기때문에각각의요금체제, 그리고프로슈머의전기요금시스템도구성할필요가있다. 가 ) 평균적으로높은요금수준백업용가스발전기들은가동시간이지금보다훨씬적기때문에고정비용을보전하기위해서평균적인요금이지금보다높아질것이다. 전원구성면에서도짧은가동시간에적합하고증감발속도가빠른가스터빈발전기의경제성이높아지기때문에이들의비중이높아지고반면에가스복합발전기의비중은지금보다낮아질것이다. 나 ) 실시간요금제확대재생에너지발전량에따라서일반전기에대한수요가급변하고그에따라서다시일반전기의도매가격이원전변동비수준에서가스터빈발전기의변동비수준에이르기까지큰폭으로급격히변할것이며, 소매요금도이런도매가격변동을반영하여큰폭으로무작위로변할것이다. 그러므로소매요금체계에서계시별 (Time of Use, TOU) 요금제는더이상유용하지않게되고실제도매가격을실시간으로반영하는실시간요금제 (Real Time Pricing, RTP; Critical Peak Price, CPP 등 ) 가필수적으로적용된다. 실시간요금제하에서는소비자들이요금변동에따라서수요를시간대별로대체할유인이강하게발생하게되므로수요자원활용이극대화된다. 현재와같이총부하의변동이외생적으로먼저결정되고나면발전량이그것을추종하는것이아니라반대로재생에너지발전량이외생적으로결정되면충부하가그에맞추어조절되는상황이보편화된다. 이런구조에서시간대별로개별소비자들의부하를정확히측정하고경우에따라서는개별적으로소비자들의부하를통제할수있는기술이핵심역할을담당한다. 다 ) 기본요금비중의증대일반전기요금의전력량요금뿐만아니라기본요금책정문제도다시대두되게된다. 이문제는현재에도일부논란의대상이되지만, 일반발전기의가동시간이급감하는미래에는더중요한문제가될것이다. 백업발전기로서일반발전기들을유지하기위해서는요금을통하여이들발전기의고정비를보전해주어야하는데, 전력량요금에만의존하기에는수입의불확실성이너무크다. 따라서충분한투자유인을제공하기위해서는도매시장에서용량요금의비중을늘려야하고, 도매시장에서용량요금의비중이커지면, 결국소매시장에서요금중에기본요금의비중이커질수밖에없다. 문제는기본요금의결정방식인데, 연간최대수요가첨두시간대의수요에비례하는소위 demand charge 방식이현재가장광범위하게이용되고있으며, 미래에도기본적으로이방법이적용될것이다. 스마트그리드가발전하면, 이방법외에도전력공급부족시에부하를차단 (interrupt) 할수있는지의여부도기본요금에반영될수있다. 어떤일이있어도반드시전기를공급받아야하는소비자들 ( 예를들어서정밀전자장비사용자, 병원등 ) 은더높은기본요금을부담하고반면에계통의필요에따라부하를제한할수있는소비자들은그만큼낮은기본요금을부담하는것이형평성에부합한다. 이렇게기본요금을적절히책정하는것은전기수요의증감에관계없이설비투자비를보전할수있게하고소비자들사이의형평성을담보한다는측면에서매우중요한사안이다. 216 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 217

111 4) 프로슈머전기요금 재생에너지전원을자체적으로설치하고그발전량을직접소비하거나아니면계통에판매하는소비자들이늘어나게된다. 이미미국등에서 roof-top 태양광발전시설을구축하여생산된전기를자가소비하거나판매하는소비자들이급증하고있다. 이들소비자에대해서어떤요금제를적용하며, 또한이들이발전하여재판매하는전기에대해서어떤가격을지불하는가의결정은소매판매회사의수익성뿐만아니라소비자들사이의형평성등여러측면에영향을미친다. 앞에서수차례언급하였듯이미국에서는상계요금제 (Net Energy Metering, NEM) 방식이많이사용되었는데, 프로슈머의숫자가늘어나면서이요금제의문제점들이드러나고있다. 이요금제는프로슈머가생산한만큼의전력량을자신이소비한전력량에서차감하여순 (net) 사용전력량에대해서만소매요금을적용하는방식이다. 순사용량은시간대별이아니라요금청구기간별로계산하기때문에, 청구기간전체로는발전량이자체소비량보다작지만시간대별로는발전량이자체소비량을초과하는시간대가발생할수도있다. 프로슈머의발전량이자신의소비량을초과하는경우에는소매요금을역으로지급하기보다는다음청구기간에대해서 credit 을부여한다. 이 credit 은일년주기로소멸되는데, 경우에따라서는일부가다음해로이월되기도한다. 이방식은결국프로슈머들이발전한전력에대해서소매가격을책정하여지불한다는것을의미하는데, 이방식은여러가지문제를야기하고있다. 첫째, 프로슈머들은평균적으로대규모수용가들인데, 이들에대해서순전기사용량에대해서만소매요금을부과하면결과적으로이들은매우작은전기요금을내게된다. 문제는현재까지의전기요금은전력량요금에대한의존도가높기때문에송배전설비나예비력등고정비를전력량에비례하여소비자들에게전가하고있다는점이다. 이런요금체계하에서순전기사용량에비례하여전기요금을납부하는프로슈머들은결과적으로송배전설비나예비력을거의비용을부담하지않고무료로사용하게되고, 그부담을프로슈머가아닌일반소비자들에게전가하게된다. 일반소비자들이프로슈머에비해서평균적으로규모가작다는점을고려하면소규모소비자들이대규모소비자에게보조금을지급하게되는것이다. 뿐만아니라소규모소비자들에대한전기요금이평균적으로높아지게되면서이들도점차프로슈머로전환하게되고다시송배전설비와예비력설비에대한부담을더적은수의일반소비자들에게전가하는악순환이발생하면서전력회사의생존기반이급격히무너지는사태가발생하고있다. 28 이런사태를피하기위해서송배전비용에대한요금을전력량요금에서분리 (unbundle) 해야된다는주장이제기되고있으며, 특히프로슈머들은전기를계통에역판매하기위해서추가적인배전설비를이용하기때문에, 이들에대해서는순전기사용량에비례하는전기요금이아니라실제송배전설비사용량에비례하는요금을부과해야한다는주장이제기된다. 급전공급여부에따라일반전기와재생에너지는분리된시장에서거래될것이며소매사업자나중개사업자간의경쟁을통해서이들의수요독점력을막을수있다 두번째이슈는프로슈머들이생산한전기에대한지불요금책정문제이다. 상계요금제는기본적으로소매요금을책정하는방식이다. 그러나과연프로슈머가발전한전력에대해서소매요금을책정하는것이타당한가에대한논의가있다. 프로슈머가아닌일반적인재생에너지발전사가발전한전력에대해서는소매사업자와의계약에따라서가격이책정되지만기본적으로도매가격이기때문에소매가격과차이가난다. 보다합리적인제도는프로슈머가발전한전력을일반재생에너지발전사업자가발전한전력과동일하게취급하는것이다. 그런데문제는, 앞절에서이미논의한바와같이, 일반전력과달리재생에너지전원에서발전된전력은통합시장에서시장가격을책정하기가어렵다는점이다. 그렇다고소매사업자가개별프로슈머에대해서일일이가치를평가하여개별계약을맺는것은현실성이떨어진다. 이에대한대안으로최근에는프로슈머의태양광발전의가치를특정공식을이용하여계산하고그구매가격을책정하는 Value of Solar(VOS) 방식이시도되고있다. 이방식은 212 년 Austin Energy 와 Clean Power Research가공동으로개발한방식으로, 프로슈머가발전한태양광발전의가치를미리정해진공식에따라서계산한다. 이공식은프로슈머가생산한태양광발전에대해서다음의요인들을반영하여가치를계산한다. (i) 분산형전원으로서의송배전손실감소 (ii) 도매시장에서전력구매비용감축 (iii) 용량요금지급비용감축 (iv) 연료비불확실성감축 (v) 송배전설비투자비절약 (vi) 화석연료대비환경비용감소. 라. 소매사업자, 중개사업자및재생에너지발전사간의관계 앞에서언급한것처럼, 재생에너지전기는여러차원에서고도로차별화되기때문에하나의통합시장에서거래되기어렵다. 일반전기의경우에도전원별로특성에차이가난다. 고정비와변동비의비율, 증감발속도등에서원자력발전과석탄발전, 그리고가스발전사이에는상당한차이가있다. 그러나이들은모두계통운영자의지시에따라급전가능하기때문에이들이생산하는전력은동질성을갖는다. 즉생산방법과비용면에서는차이가있지만, 그결과로생산된상품자체는동질적인것이다. 29 그러나재생에너지전기는급전이되지않고기후조건에따라생산량에차이가발생하기때문에동질적인상품으로보기어렵다. 언제든지요구만하면공급받을수있는전기와공급여부나공급량자체가불확실한전기는차이가난다. 전자는확실한상품 (commodity) 이고후자는기후요건등에따라공급여부가달라지는일종의조건부 (contingent) 상품이된다. 조건부상품은일단배달된상품의물리적특성이같다고하더라도그배달조건에따라서차별화가이루어진다. 이처럼차별화된재생에너지전력은하나의통합시장에서거래가될수없고, 개별적으로거래가이루어져야한다. 경제학적인용어를사용하자면, 독점적경쟁 (monopolistic competition) 의시장구조를갖는것이다. 소매사업자나중개사업자들은이들재생에너지발전사들로포트폴리오 (portfolio) 를구성하여소비자들에게저렴하고안정적인전기를제공해야한다. 이과정에서재생에너지전원들의소비자들에대한기여도를정확히평가하고그기여도에따라서개별적으로가격협상을해야한다. 이런역할을제대로수행하기위해서는소매사업자나중개사업자 28 이런현상을 death spiral 이라고부른다. 29 증감발속도의차이는전력의품질에약간의차별성을야기한다. 218 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 219

112 에게매우강력한동기가있어야하고소매사업자나중개사업자간의경쟁은이런동기를제공할수있는최선의방책이다. 또한소매사업자나중개사업자들사이에경쟁이있어야만이들이수요독점력을발휘하지못하므로재생에너지발전사업자들도공정한수익을기대할수있다. 반면에소매사업자가독점일경우에는소비자들에게기여도가높은재생에너지전원을선택할유인이작고수요독점력을행사하여발전사업자들의투자유인도감소시킬수있다. 동질적인상품의경우에는수요독점력의행사가가격이라는하나의차원을통해서명시적으로실행되므로규제하기가비교적쉽다. 예를들어서현재의도매시장에서구매자인한국전력이수요독점이지만, 전력거래소가경쟁시장원칙과유사한시장원칙에따라전기를구매하고한국전력은정산만하기때문에수요독점의폐해를상당부분피할수있다. 그러나차별화된시장에서는수요독점력의행사대상이가격뿐만아니라품질, 공급조건등다양하므로수요독점력을규제하기가더어려워질것이다. 전력거래소가한전대신중개사업자들이나재생에너지발전사들과거래한다고하더라도, 역시경쟁이없는상태에서차별화된발전사들을상대로최선의거래를추구할동기가약하다는사실은여전히적용된다. 이런점들을고려할때, 전력산업에서재생에너지의비중이커질수록소매시장에서의경쟁의중요성이더커질것이다. 제 3 절전력수요의가격탄력성 1. 전력수요가격탄력성의중요성 전력수요가가격에대해서얼마나민감하게반응하는가는전력시장과전기요금설계에있어서매우중요한고려사항이다. 수요가가격에민감하게반응한다면요금조절을통하여수요를쉽게조절할수있으며, 이를통하여수급균형을쉽게달성할수있고, 심지어계통신뢰도까지향상시킬수있다. 전력공급에차질이생길때, 순간적으로가격이변하고이에수요가신속히반응한다면계통전체의수급균형을회복할수있기때문이다. 계절이나시간대에따라서부하의변동이크기때문에야기되는문제나재생에너지전원의발전량변동에서야기되는문제들도동적요금제를통해서해결할수있는가능성이생긴다. 전력수요의장기적가격탄력성은과거에도실제적인의미를가지고있었다. 연료비등의변동으로전기요금이장기적으로변할때전기수요가어떻게변할것인지는장기전력계획수립에중요한역할을하기때문이다. 그러나초단기가격탄력성은이제까지는그중요성이상대적으로낮았다. 대규모수용가를제외하고는실시간으로전기사용량을계량할수있는기술이도입되지않았고, 또한고객들에게실시간으로변하는전기요금을통보하고반응을유도하는것도어려웠기때문이다. 그러나스마트그리드의발달로인하여이러한기술적장벽들이제거되고있기전력수요의가격에대한장단기적탄력성의중요성이커지고있다. 2. 전력수요가격탄력성에대한연구들 가. 전력수요가격탄력성에대한해외연구결과들 전력수요의가격탄력성을계량적으로추정하는연구는오랫동안수많은지역을대상으로진행되어왔다. 문제는이런연구들이제시하는탄력성의추정치들이너무다양하다는점이다. 심지어일부연구에서는가격탄력성이양 (+) 의값을갖는것으로추정되기도한다. 아래표는미국자료를이용한대표적인연구결과들을요약하여보여준다. 일반적으로전 전력시장과전기요금설계에있어전력수요에대한가격탄력성을고려할필요가있다. 스마트그리드발달로인해전력수요의장 단기가격탄력성에대한중요성이확대되고있는실정이다. 력수요의가격탄력성은단기와장기로나누어추정하는데, 장기탄력성이단기탄력성보다더큰값을갖는다. 이는합리적으로반응하는경제주체에외부충격이가해질때, 단기에비해서장기의반응폭이일반적으로더크다는르샤틀리에의법칙 (Le Chatelier principle) 을충실히반영한다. 구체적으로전기의경우에는전기요금이변하더라도단기적으로는생활습관이나경제활동을급속히바꾸기힘들기때문에전기사용량의변화가크지않다. 예를들어서주택용전기요금이낮아진다고해서당장난방이나주방연료를전기로교체할수없다. 그러나시간이경과하면전기난방시설을새로설치하고가스대신전기를사용하는주방기기를설치하면서전기수요가큰폭으로증가하게된다. 22 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 221

113 Customer Class Reference Short Run Long Run Bohi and Zimmerman(1984)(consensus) Dahl and Roman(24) Residential Supawat(2) Espey and Espey(24) Bernstein and Griffin(25) Bohi and Zimmerman(1984) -.26 Commercial Bernstein and Griffin(25) Bohi and Zimmerman(1984) Industrial Dahl and Roman(24) Taylor(1977) All Dahl and Roman(24) < 표 7-1-7> 전력수요가격탄력성추정치들자료 : Paul, Myers and Palmer(29), Table 5 나. 한국에대한전력수요가격탄력성연구결과들 우리나라를대상으로가격탄력성연구로서는대표적으로김수덕등 (211) 의연구와 Lim 등 (214) 의연구를들수있다. 김수덕등의연구는산업과시간대별로전력수요를세분하여각각의탄력성을분석하고추가로월별자료를이용하여전체전력수요의가격탄력성도추정하였다. 이연구에의하면전체전력수요의경우, 월간자료를이용한분석에서단기탄력성과장기탄력성은각각.265, 로추정되었다. 이결과는 Labandeira 등의연구결과와비교할때, 단기에서는유사한값을보이나, 장기탄력성은더크다. Lim 등의연구는한국의서비스부문의전력수요탄력성만을따로추정하였는데, 연간자료를이용하였다. 그결과단기탄력성과장기탄력성은각각.421, -1.2 로추정되었다. 단기탄력성이다른연구에비하여높게추정된것은서비스부문에한정하였다는사실이나연간자료를이용하였다는사실과관련이있을수있다. 이상의연구결과들을종합해볼때, 우리나라전력수요의단기탄력성은.2 ~ -.3 영역에있고단기탄력성은.65 ~ -1.1 영역에있다고보는것이합리적일것일것이다. < 표 7-1-7> 에서보는바와같이주택용전기수요의단기탄력성은.2 ~ -.35 정도로추정되고, 장기탄력성은그보다큰.43 ~ -.98 의추정범위를갖는다. 장기탄력성은그추정치가클뿐만아니라추정범위도더크다. 일반용이나산업용은단기적으로는주택용에비하여가격탄력성이상대적으로더작게추정되지만, 장기적으로는추정범위가매우넓다. 미국이외의지역을대상으로한연구들에서도다양한크기의탄력성이추정되고있다. 전력수요의가격탄력성에대한연구들이워낙많고또한각각다른크기의탄력성추정치들을제시하고있기때문에, 실제로탄력성에대한하나의값을선택하는것이매우어렵다. 이런문제를극복하기위하여일부학자들은기존의연구결과들을다시통계적으로분석하여탄력성을이용하는연구자들이탄력성값을선택하는데에도움을주고있다. Espey and Espey (24) 는주택용전력수요의탄력성에메탄분석을시도하였는데, 각각 125개와 123개의장단기가격탄력성추정치를자료로이용하였다. 단기의경우에는중간값과평균이각각.28, -.35이었고장기의경우에는중간값과평균이각각.81, -.85이다. 그러나실제추정치들은추정모형의특성, 자료의특성, 시기와지역에따라서많은차이를보인다. Labandeira 등 (216) 의연구는 9개이상의광범위한추정치자료를이용한 meta analysis를시행하였는데, 전력수요의단기와장기가격탄력성의평균은각각.29 ~ 과.677 ~ 로추정되었다. 222 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 223

114 WWF / Steve Morgan 제 7-2 장공급측면 : 재생에너지확대 제 1 절국내재생에너지확산장애요인 과거에는경제성과기술부족및제도미비가재생에너지보급의장애요인이었다면, 기술이진보하고보급제도가확산된최근에는주민및사회적수용성, 금융조달이재생에너지프로젝트에보다큰제약요인으로작용하고있다. 환경영향, 님비현상, 사업자에대한불신과같은요인이복합적으로주민수용성에영향을주기때문에주민수용성을높이는정책필요성이커지고있다. 주민여론에민감한지자체장들이민원이발생하는재생에너지입지와관련한조례를강화하고인허가를까다롭게진행하고있다. 217 년 4월기준전국 69개의기초지자체들은민원을의식하여국토부에서위임된개발행위허가사항관련하여도로와주거지로부터태양광과풍력의이격거리를일방적으로정하거나집단화된농지의중앙부근에금지하는지침 ( 훈령, 예규 ) 을운영중이다. 환경영향이거의없기때문에건물지붕에널리설치하는태양광을환경영향을이유로마을과도로에서이격하는사례는세계적으로전례가없다. 짧게는 1m, 멀게는 1km 이상마을과도로에서이격해야한다면임야에태양광설비가설치되는사례가늘어환경훼손이더유발될수있다. 태양광입지를제한하는기초지자체의개발행위허가지침이늘어나는배경은실질적인환경영향때문이아니라외지인이소유, 운영하는농촌지역태양광에대한주민들의반감때문이라는지적이다. 이런문제를해결하기위해서는이익공유형, 주민참여형사업을확대하는농가태양광, 주민풍력등제도적개선방안과더불어농지잠식, 경관영향등을최소화하는현장중심의기술개발이지원될필요가있다. [ 그림 7-2-1] 재생에너지프로젝트의주요도전요소 재생에너지프로젝트 ( 보급 ) 확대 4 가지측면이상호작용. 수용성이병목으로작용하는경우가많음 기술재정법, 제도수용성 224 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 225

115 재생에너지확대정책을지속하려면이행비용을전기요금에반영하여조달해야하고, 그러기 위해서는재생에너지확대에대한소비자들의비용지불의사가뒷받침되어야한다. 국내외재 생에너지에대한지불의사액 ( 가구당월별 ) 연구를비교한결과, 국내소비자들의재생에너지에 대한지불의사액이상대적으로낮다고평가된바있다. 월평균 WTP( 달러 / 원 ) 남아공 일본 미국 영국슬로베니아이탈리아그리스 스페인 한국 중국 재생에너지에대한소비자수용성을높이려면공공기관이중심이되어재생에너지홍보를효 과적이고체계적으로확대하고, 시민들이주택이나건물의지붕을활용한재생에너지사업을 활성화하도록소규모재생에너지 ( 주로태양광 ) 에대해장기적으로우대가격을적용하는기준 가격구매제 (FIT) 를도입할필요가있다. 재생에너지에대한지불의사가높은기업 (IT 및유통기 업, 사회공헌활동중시기업등 ) 과소비자 ( 환경단체회원, 유기농협동조합조합원, 종교인등 ) 가재생에너지전력을자발적으로구매할수있도록녹색요금제나녹색전력파트너십제도를 활성화할필요가있다. [ 그림 7-2-2] 국가별재생에너지에대한지불의사액비교 21 년달러가치기준 OECD Statistics (214) 출처 : 에너지경제연구원, 215 제 2 절세부정책 1) RPS 와 FIT 제도실시 재생에너지공급을확대하기위해서재생에너지의무할당제 (RPS) 의무공급량비율상향조정과소규모신 재생설비에대한기준가격구매제 (FIT) 도입이필요하다. 신 재생에너지공급의무사업자 (RPS 의무사업자 ) 의연도별의무공급량비율을상향조정하되, RPS의의무사업자를현재의대규모발전사업자에서전력판매사업자로변경하는방안에대한검토가요구된다. 더불어주택및건물지붕형태양광보급촉진을장려하기위해서소규모신 재생설비에대한기준가격구매제 (FIT) 시행을적극고려해야한다. 비용효과적인재생에너지보급을위해서는경매 (Auction) 제도를도입하고확대하는방안을검토할필요가있다. 우리나라의경우이와관련하여 217 년부터 SMP+REC 합계고정가격을적용하는제도가국내에서시행된다. 동제도는다른나라의경매제도와유사한성격을띠는 RPS 제도이므로이제도를확대운영하는방안을검토해볼만하다. 2) 재생에너지변동성을통합하기위한유연성조치 변동성재생에너지 ( 태양광, 풍력, 해양에너지등 ) 비중이증가하면서재생에너지를시스템에통합하는것이중요한과제로부상하였다. 이런기술적도전은에너지시스템의유연성을향상하는조치를선제적으로취한다면적절한대응이가능하다. IEA는지능적인에너지시스템으로의진화를강조하고있다. 지능적인전력시스템에서전력저장장치, 스마트그리드, 스마트에너지시스템제어같은기술이중요한기능을담당한다. 유연성조치는백업설비구축, 수요관리및전환, 에너지저장등으로구분할수있다. 배터리, 양수댐, 압축공기저장, 수전해를통한수소등전력저장장치를통해실시간전력수급을안정화하는조치는충분히생각할수있는방안이며, 재생에너지전력을난방 ( 히트펌프 ) 이나수송 ( 전기차 ) 과연계하여활용하는방안은기술발전과함께이미현실화되고있다. 공급조절뿐만아니라소비자가공급여건에맞추어수요를조절하는것도전력수급안정을꾀하는방법중하나인데, 이를위해스마트그리드, 에너지관리시스템등 ICT 결합기술이필요하다. 실시간전력상황정보를공유하고수요를제어할수있는스마트그리드및스마트관리시스템이구축된다면전력망유연성이더향상될것이다. 3) 재생에너지부과금신설 독일과일본사례처럼전기요금에재생에너지부과금항목신설을구상해볼수있다. 이들국가는전기요금체계를통해재생에너지보급비용의안정적조달을도모하고있다. 재생에너지보급정책을펴는거의모든국가들이재생에너지보급에따른이행비용을전기요금에반영하여전력을사용한고객들이재생에너지보급비용을일정부분부담하고있음을알수있다. 반면, 재생에너지보급확대에따라전기요금인상요인이발생할수있으나, 현재국내전기요금수준이외국과비교하여낮고전기요금인상이장기에걸쳐점진적으로진행될것이기에소비자부담은크지않을것으로사료된다. 226 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 227

116 분류통합조치 (integration measure) 유연성비용 (Flexibility Costs) 백업전원 (Additional reserves) 수요관리및전환 (Demand-side management + energy conversion) 저장 (Energy storage option) 전력망연결 (interconnection) - 가스복합, 양수력등공급예비력을현실을고려해서확충 - 수요관리와 DR (Demand Respond) - 히트펌프 ( 보일러연계 ), V2G 와연계한수요관리 P2G - 양수발전 (PHES) - 압축공기저장 (CAES) 배터리 - CHP+ 열보일러 - 인접국가와전력망연결을가정 - 추가적인공급예비력구축및운전비용 - 부하관리와 DR 비용은외삽 - 히트펌프, V2G 관련비용 - 설비구축및운전비용 - 전력망연계비용 - 전력거래비용 < 표 7-2-1> 변동하는재생에너지통합을위한유연성조치들자료 : IEA, 214, Power of Transformation 6) 정부의기술개발투자및인프라구축 재생에너지원별국내여건을고려한정부의적극적인지원이필요하다. 해양에너지가운데풍력의경우특례지역을지정하고송전및항만인프라구축지원이요구된다. 서남해, 동남해, 제주도주변에해상풍력단지조성을위해정부에서송전및항만인프라구축을지원하고사업참여자협의를통한사업모델을설계를구상해야한다. 해상풍력촉진을통해국내풍력산업의회복및조선및해양플랜트산업의새로운활로모색의계기가될수있을것이다. 조류발전, 파력발전등의해양에너지활용을위한기술개발및실증사업추진또한필요하다. 이때국내지리적여건을활용하여조류발전및파력발전등해양에너지활용을위한기술개발을강화하고선도적인실증사업을활성화할필요가있다. 태양에너지의경우차세대태양전지와건물일체형태양광 (BIPV) 시스템기술개발과실증사업추진이검토되어야할것이다. 4) 농가태양광확대사업실시 1만농가가 1kW 미만의소규모태양광발전사업에참여하여농가소득증진과태양광 1GW 추가확대를고려할수있다. 현재자기자본 2% 에 8% 금융조달로자기농지에 1kW 태양광사업시행시농가당 2년간매년 8백 ~1천만원의순수익이가능할것으로판단된다. 더구나 1만농가태양광보급에따른필요면적은농지면적의 1% 가되지않으므로경지면적조정정책과연계하면시너지효과를기대할수있다. 농가태양광확대를위해서는사업모델개발과인프라구축, 기초지자체의과도한태양광규제개선이우선되어야할것이다. 우수한태양광설비를적정한비용에설치하고유지관리하도록계약시스템을구축하고계통접속이지연되지않도록한전의지원또한필요하다. 이를위해농가태양광에대해장기저리의정부신 재생에너지금융지원을확대하고사업간소화를목적으로기준가격구매제 (FIT) 적용을검토해야한다. 3 5) 에너지소비자의재생에너지전력선택권확대 녹색요금제, 녹색전력파트너십등기업및소비자의재생에너지전력선택권확대가필요하다. 이는가정소비자와기업의재생에너지전력에대한자발적선택과소비를촉진시켜재생에너지발전사업을확대를꾀할수있는제도적방안이될수있다. 관련사례로, 애플, 구글, BMW 등 8여개의글로벌기업들은기업이소비하는전력의 1% 를재생에너지로충당 ( 자가소비, 전력회사를통한구매, 직거래를통한구매 ) 하는 RE1 캠페인에참여하면서자발적으로재생에너지전환을촉진하고있다. 3 현재정부신 재생에너지금융지원은 5 년거치 1 년분할상환에 1.75% 금리 ( 변동금리 ) 재생에너지보급에있어최근의장애요인은주민및사회적수용성, 금융조달비효율성이다. 이를개선하기위해서는이익공유형, 주민참여형사업을확대하는농가태양광, 주민풍력등현장중심의기술개발지원이강화되어야한다. 228 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제7장수요및공급관리 229

117 제 8 장정책제안 ~ WWF-US / Keith Arnold 적극적인에너지수요관리및친환경에너지보급확대에관한시나리오구현을위해현시점에서예측및적용가능한최선의정책적수단, 핵심기술등을고려하여다음과같이부문별로제시하고자한다. 단, 본보고서의취지에부합하고자각항목별세부적인내용을기술하기보다는전반적인정책추진방향및도전과제를모색한다. 궁극적으로 25년까지의중 장기목표의달성을위해서는부문별로균형있는에너지정책을기반으로한통합적인접근이이루어져야할것이다.

118 점진형 (moderate), 적극형 (advanced), 비전형 (visionary) 등적극적인에너지수요관리및친환경에너지보급확대에관한시나리오구현을위해현시점에서예측및적용가능한최선의정책적수단, 핵심기술등을고려하여다음과같이부문별로제시하고자한다. 단, 본보고서의취지에부합하고자각항목별세부적인내용을기술하기보다는전반적인정책추진방향및도전과제를모색한다. 궁극적으로 25 년까지의중 장기목표의달성을위해서는부문별로균형있는에너지정책을기반으로한통합적인접근이이루어져야할것이다. 우선에너지정책전반에걸쳐서에너지효율, 재생에너지발전분야등에대한 R&D 투자가강화되어야한다. 최근우리나라정부는온실가스감축기술관련한신 재생에너지및에너지저장기술분야에대한투자확대계획을수립한바있다. 이는저탄소핵심기술개발및상용화를촉진하기위해청정에너지및고효율에너지기술개발사업을추진한다는내용을담고있다 ( 미래창조과학부, 217). 특히, 216 년발표된 기후변화대응기술확보로드맵 을통해서도우리나라온실가스감축목표달성을위한태양전지, 연료전지, 바이오연료, CCS 등기후기술분야핵심기술개발지원등을추진하고있다 ( 미래창조과학부, 216). 그럼에도불구하고, 지난 5년간정부 R&D 예산내에너지자원분야투자비중은감소추세이며 (211 년 11.9%; 213 년 1.7%; 215 년 9.3%), 신 재생에너지관련 R&D 투자의경우에도줄어든것으로나타난다 ( 미래창조과학부, 217). IEA(216) 에의하면우리나라는 214 년을기준으로 1차에너지총공급량 268Mtoe 에서재생에너지 31 가차지하는비중이약 1.5% 에불과하여 OECD 회원국중최하위수준을기록하고있다. 217 년 OECD에서발표한 녹색성장지표 (Green Growth Indicators) 에서도우리나라가재생에너지개발잠재성이있는국가임에도불구하고그에비해활용이적다는점을지적한바있다 (OECD, 217). 이와같이친환경에너지신산업육성이라는현정부의정책기조가실질적인정책성과로이어지기위해서는에너지분야에대한핵심 R&D 투자및보급률을보다확대할필요가있다. 또한, 재생에너지 R&D 추진전략에있어서관계부처간협업체계를구축하여가시적인성과를창출해야한다. 에너지분야정책수단및혁신기술은저탄소사회로가기위한국제적노력에기여할뿐아니라우리나라미래성장의동력이된다. < 표 8-1> 부문별주요정책방향 우리나라전력수급등전력계통현안을해결하고신성장동력을창출하기위한방안으로중장기적으로는슈퍼그리드의성공적인추진이요구된다. 이는우리나라와러시아, 몽골, 중국, 일본등을연결하는대규모프로젝트로현재에는아직은초기단계에놓여있다고볼수있다. 25년까지단계적으로추진된다면, 관련국가의전력운영에대한효율성을제고하고, 역내에너지자원개발을촉진하며, 재생에너지확대에도기여하는효과가창출되어우리사회에혁명적변화를가져올것으로보인다. 대표적인추진사례로볼수있는유럽의경우를보면 에너지로드맵 25 목표달성을위한수단으로유럽송전계통운영기관연합 (ENTSO-E) 체제하에서북유럽슈퍼그리드등의운영을통한네트워크형성을강조하고있다 (EC, 211). 앞서언급한동북아슈퍼그리드의경우지난 216년한국전력공사 (KEPCO), 중국국가전력망공사 (SGCC), 일본소프트뱅크 (SoftBank) 및러시아로세티 (Rossetti) 는전력망연계추진을위한 MoU를체결하고, 예비타당성검토를위한공동연구를진행중에있다 (KEEI, 217). 특히, 중국도일대일로정책의일환으로주변국과의에너지망연계에대한중요성을강조한글로벌에너지연계 (Global Energy Interconnection) 를제시하며국가상호간연계에너지망구축비전을제시한바있다 (IEC, 216). 이러한슈퍼그리드의원활한추진을위해서는에너지협력을확대하고기술및역량을고도화하는노력이요구될것이다. 동북아슈퍼그리드관련북한참여, 정치적사안등의잠재적변수는역내국가간공동의이익을구현하기위한도전과제일것이다. 이와같은에너지분야정책적수단및혁신기술은저탄소사회로가기위한지속가능한국제적노력에기여할뿐만우리나라의미래성장동력이된다. 1차에너지원의대부분을해외로부터수입하는우리나라의경우에너지안보차원에서도고효율, 친환경에너지중심의에너지믹스 (energy mix) 다원화를추진해야한다. 또한, 석탄화력발전을줄이는동시에재생에너지등의친환경에너지로의전환정책은우리나라내심각한미세먼지문제관련해서실효성있는대응책이될것이다. 구분건물수송산업공통 적극적인에너지수요관리및친환경에너지 보급확대에관한시나리오구현을위해 에너지효율성제고, 재생에너지관련분야 단기 - 기존건물개보수를통한에너지효율개선 - 연료전환및연비개선 - 고효율기기보급및 R&D 투자 - 배출권거래제확대실시 - 그리드망구축을위한대규모투자 -ESS 및 EMS 기술투자및인프라확충 - 국제협력을통한슈퍼그리드구축 - 대규모재생에너지기술 R&D 투자 - 에너지관련법령및제도개선 - 사회적수용성제고 R&D 투자강화, 전력계통현안해결, 슈퍼그리드추진등은필수적이다. 중장기 - 제로에너지빌딩확대 - 친환경자동차대중화 - 대중교통이용확대 - 에너지절감형생산시스템확립 31 IEA( 국제에너지기구 ) 기준으로재생에너지는수력, 지열, 태양광, 조력, 풍력, 바이오가스, 재생가능한도시폐기물등을포함하며, 비재생폐기물은해당되지않음. 232 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 233 제 8 장정책제안

119 제 8-1 장부문별정책제안 제 1 절산업 앞서언급했듯이우리나라산업용전력소비량은다른 OECD 국가들에비해매우높은수준이다. 이는우리나라제조업비중, 특히에너지다소비형중화학공업의비중이큰것에기인한다. 본보고서에서제시하고있는시나리오상에서는우리나라산업구조의미래를쉽게가늠하기힘들다는제약을전제로 25년최종에너지소비중산업부문이차지하는비중을기준연도인 214 년과유사한수준으로가정하였다. 그러나최종에너지소비에있어 214 년대비 MTS에서는 7%, ATS 와 VTS 시나리오에서는 24% 를각각감축하는것으로설정하고있어적극적인에너지소비저감및효율제고정책이강구되어야한다. 우리나라최종에너지수급관리를위해서는전력수요관리가무엇보다중요한데, 그중에서도산업부문사용량이압도적으로큰비중을차지하고있다는점을고려한다면산업부문의역할이더욱강조될필요가있다. IEA는에너지효율화를위해각부문별로권고사항을제시하고있는데, 산업부문에대해서는 1 에너지관리, 2 산업기기및시스템고효율화, 3 중소기업을위한에너지효율화, 4 산업부문에너지효율화를위한통합연계정책수립등네가지를핵심과제로제시한다 (IEA, 211). 온실가스저감및탄소집약도감축을위해서는산업부문에있어에너지효율성을높이는노력이매우중요하다. 3개시나리오들의경우 25년까지산업부문온실가스배출집약도가괄목할만한수준으로개선될것으로가정한다. 산업부문에너지원사용의효율을높이고, 탄소가격책정등을통해저탄소활동에투자할경제적인센티브를제공하는방안이뒷받침되어야한다. 우리나라는 215 년부터사업장을대상으로온실가스배출권거래제 (K-ETS) 를시행하고있다. 금년도 1차계획기간 ( 15~ 17) 이완료되고 2차계획기간 ( 18~ 2) 이행을앞둔상황에서그동안의축척된경험을통한안정적제도운영, 국제탄소시장과의연계확대등을통해거래활성화를도모해야한다. 유럽의경우온실가스감축목표달성을위한정책수단으로 EU-ETS 상의배출허용총량설정을강조하는데, 유럽의 에너지로드맵 25 에의하면 25년에유럽탄소가격이톤당 11~41 달러에달할것으로전망한다. IEA에서는 24년유럽탄소가격은약 5~14 달러에달할것이라고가정한바있으며, 배출권거래제를시행중인우리나라도이와비슷한수준으로가격이오를것으로전망한다 (IEA, 216). 우리나라산업용전력소비량은 OECD 회원국에비해매우높은수준이다. 에너지효율제고, 에너지저소비산업구조로전환이필요하다. 이에대한투자를이끌어낼인센티브를제공하는정책이마련되어야한다. 국제적으로는산업부문배출저감을위한방안으로전기모터시스템을강조한다. 전기모터시스템은전기에너지를기계에너지로전환시키는것으로, 이러한고효율장치가구현될경우발전소로부터의배출량을크게저감시킬수있기때문이다. 산업부문에서는생산과정에있어에너지및원료사용을최소화하고, 소비자측면에서는재활용을활성화해야한다. 공급측면에서는전력생산에있어재생에너지사용을확대하고, 장기적으로는그리드활용을통해전력믹스에대한다양성을확보해야한다. 본보고서에서제시한시나리오에서와같이공급측면에서는중앙집중형발전소를점진적으로가동중단하고, 재생에너지대폭확대를통한분산형전력시스템으로의이행이요구된다. 217 년 5월출범한문재인정부는탈원전, 탈석탄을강조하며에너지정책패러다임의전환을추진하고있다 ( 청와대, 217). 고리 1호기는계속운전승인기간이만료된시점 ( ) 부터영구정지되었고, 218 년초까지는안전성확인을위한정기검사가시행될계획이다 ( 원자력안전위원회, 217). 우리나라원전역사상첫폐쇄조치가장기적관점에서국가에너지전환의시발점이될수있도록노력할필요가있다. 이같은계획을추진하는과정해서전력수급불안정과에너지가격인상가능성을우려한산업계반발과불확실한사회적수용성등도우리사회가풀어야할중요한과제이다. 한국가의산업구조를일시에인위적으로바꿀수없기때문에정부는지속적인정책유인을통해자연스럽게에너지고효율, 에너지저소비, 재생에너지중심의산업구조로전환할수있도록노력해야할것이다. 234 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제8장정책제안 235

120 제 2 절수송 수송부문에너지수요와관련해서몇가지주요정책방향을제시할수있다. 첫째, 도시구조와삶의방식재편성을통해걷기와가능한지역에서의자전거를통한이동및대중교통이용을장려해야한다. 둘째, 개인수송및화물운송을위한자동차이용의에너지소비관리를위해자동차연비를꾸준히개선해야한다. 셋째, 친환경자동차보급을최대한빠르게확대하고, 전기배터리및연료전지를재생에너지로충전함으로써화석연료사용을줄여야한다. 친환경자동차보급을위한구매보조, 관련인프라투자, 규제및제도정비, R&D 지원이필수적이다. 넷째, 항공및열차등다른수송수단들의에너지효율및연료를개선하여저탄소고효율시스템으로전환해야한다. 이를위해바이오연료도입이가장유력하게언급되고있는데, 바이오연료를위한작물수확이우리나라실정에적합한지검토하고, 가장적합한대안을찾는작업이필요하다. 멀지않은미래에자율운전자동차상용화를예측하는전문가들이적지않다. 이러한신기술은수송부문의에너지효율을크게개선할수있는기회를제공한다. 기존수송수단에대한고정관념을깨는다양한기술가능성들을고려한수송부문의그랜드플랜을마련하는것이중요하다. 우리나라는대중교통이용이상당히활성화되어있다. 특히서울의대중교통시스템은세계적인수준이라고할수있다. 앞으로이를보다편리하고쾌적하게개선하고, 비용측면에서인센티브를제공하여더욱대중교통을장려할필요가있다. 제5차에너지수요합리화기본계획 ( 관계부처합동, 214) 에서는수송부문에서대중교통활성화를위한정책으로버스, 지하철, 철도, 고속버스를한장의카드로이용할수있는전국호환교통카드서비스의실시를제시하고있다. 대중교통이용금액의 3% 까지를세액공제대상에포함하고, 대중교통이용시 1~2% 의그린카드포인트지급을제안하였다. 이미교통카드를이용한환승시스템이버스와지하철사이에서는원활이이용되고있는상태에서그범위를넓히는것은바람직한방향이다. 이용자들에게가격인센티브를제공하는것역시대중교통활성화에도움이될것이다. 대중교통의편리성을제고하고, 인식개선을위한노력이필요하다. 현재서울에서는대중교통이용시출퇴근시간에인파가몰려쾌적함과는거리가멀고, 버스와지하철모두노약자및장애인을위한접근성이떨어진다. 이로인해여전히자가승용차이용이보다편리하다는생각과함께승용차는여전히소위위치재 (positional good) 로서인식되고있는실정이다. 대중교통시스템에대한실질적인개선을통해승용차이용을줄이고수용성제고를위해노력할필요가있다. 대중교통으로의전환, 자동차연비개선, 친환경자동차보급은탄소배출을줄이는필요조건이다. [ 그림 8-1] 엔진기술과연비개선가능성및비용자료 : IEA, 212, Technology Roadmap - Fuel Economy of Road Vehicles 승용차연비향상을위한노력은계속되어왔는데, 자동차가중요한수출산업인우리나라로서는해외국가들의연비기준을맞추는것이필수적이었다. 제5차에너지수요합리화기본계획에서는 22년까지평균연비가선진국수준 ( 일본 : 2.3km/L, EU: 26.5km/L) 에도달하도록차기 (216~22년) 평균연비목표기준을마련하도록제안하였고, 차기 (216년 ~22년 ) 자동차평균온실가스연비기준 ( 안 )( 환경부, 산업통상자원부, 214) 에서는 22 년까지연비기준을 24.3km/l 로강화하기로하였다. 또한자동차연비표시를승용차에서트럭과버스의중대형차량까지확대하여소비자에게연비관련정보제공이이루어져구매에중요요소로작용하도록하였다. 연비향상은수송부문에서에너지소비관리를위한가장효율적인방법중하나이기때문에 (IEA, 212) 미국과유럽, 일본은각국의실정에맞는연비기준을수송부문에너지효율의가장기본적인관리방안으로삼고있다. 우리나라가연비기준을선진국수준으로상향조정하는것은반드시요구되는정책수단이라고할수있다. 22년이후에도연비를국제기준에부합하는수준은물론, 보다선도적으로개선해나가는것이바람직하다. IEA(212) 에의하면기술적으로는 25년승용차대비휘발유엔진의경우 51% 의연료사용절감이가능하고, 전기하이브리드기술도입까지고려하면 63% 의연료사용절감이가능하다. 디젤엔진의경우휘발유엔진에비해연비가높기때문에현존하는기술을적용했을때 39% 의연료사용절감이가능하고, 전기하이브리드기술을도입하면 52% 까지가능하다. 이는유럽기준으로분석을한것이지만유럽의연비기준에부합하도록국내기준을높이고있는우리나라에서도이러한연료사용절감이기술적으로는가능할것으로보인다. Thermal management 3% 1 Variable valve actuation and lift 2% 23 Auxiliary system improvement 5% 35 Thermodynamic cycle improvements 14% 4 Strong downsizing 17% 52 Dual clutch transmission 6% 7 Strong weight reduction 12% 1 Cumulative before full hybridization 51% 352 Full hybrid: electric drive 25% 275 Cumulative after full hybridization 63% 627 화석연료를사용하는엔진자동차에서전기혹은수소전지를이용한친환경자동차로의전환은우리나라자동차산업에게있어큰과제이다. 화석연료사용은미세먼지와지구온난화의주범이기때문에사회적비용이크다. 이에따라세계적으로자동차산업의패러다임이변화하고있는데, 자동차가중요한수출산업인우리나라로서는기업경쟁력과국가경제의사활이걸린중대한문제라고할수있다. 세계주요국들은친환경자동차산업육성계획을수립하여기술개발및차량양산, 보조금, 세제혜택등종합적인정부정책을발표하고있다. 미국의 EV Everywhere, 유럽의 European Strategy for low-emission mobility, 일본의차세대자동차전략, 중국의자동차발전정책등이그것이다. 236 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제8장정책제안 237

121 우리나라는 215년 12월정부차원의친환경차보급확대, 기술개발, 인프라구축, 민간투자촉진을위한종합로드맵인 제3차환경친화적자동차개발및보급기본계획 을발표하였다. 경쟁력있는친환경차개발, 저비용 고효율인프라구축확대, 친환경차활용사회기반조성을주요추진전략으로삼고있는이계획은 22년까지친환경차보급대수를 18만대 ( 누적 ), 신차판매중점유율을 2% 까지늘리고 (22 년 34만대 ), 친환경차의생산과수출목표 ( 각각 92만대와 64만대 ) 까지제시하고있다. 그만큼친환경차개발과보급은온실가스감축이라는환경적측면뿐만아니라수출산업경쟁력제고를위한방편이될수있다. 미국이 212 년발표한 EV Everywhere 에서 215 년전기차보급목표가 1만대이고, 영국이 22년 17만대, 프랑스가 22 년 2만대, 독일 22 년 1만대, 일본 22 년전기차 1만대, 친환경차량비중 2% 임을감안할때우리나라의계획은매우야심찬목표라고할수있다. 그러나 제2차환경친화적자동차개발및보급기본계획 (211~215 년 ) 의목표달성평가결과우리나라의친환경차및관련인프라보급은매우부진한상태이다. EV, PHEV, HEV, FCEV 전체목표달성률이 55.8% 에그쳤다. 가장많이보급된 HEV이경우보급목표를달성하였으나, EV, PHEV, FCEV는보급실적이저조하다. 친환경차량보급을위해필수적이라할수있는관련인프라구축현황역시마찬가지이다. 전기차충전시설 2만기, 수소충전소 43개소가목표였으나달성률은 23.8% 에그쳤다. 전기차는충전시간이길고주행거리가짧은데충전소가적어충전하기에도어려움이따르기때문에비싼가격을감안할때경쟁력이없을수밖에없고, 수소차의경우에도비싼차량가격에비해가용충전소가부족하여사용에어려움이있다. 수소차의경우충전소 3~4 억원에달하는비싼구축비용등으로투자회수가불확실한상황에서민간의참여를기대하기는현실적으로어렵다. 친환경차상용화시대조성 [ 생산 ] 2년친환경차생산 9만대, 수출 6만대돌파 15년 2년 25년 생산 [ 만대 ] [ 그림 8-2] 제 3 차환경친화적자동차개발및보급기본계획추진방향자료 : 제 3 차환경친화적자동차개발및보급기본계획 [ 그림 8-3] 제 2 차친환경차기본계획친환경차보급및인프라구축목표평가자료 : 제 3 차환경친화적자동차개발및보급기본계획 제 2차친환경차기본계획 ( 11~ 15 년 ) 친환경차보급목표평가 ( 누적, 단위 : 천대, %) EV PHEV HEV FCEV 합계 15년목표 현황 ( 15.9) 달성률 5.7% 1.4% 14% 4.% 55.8% 수출 [ 만대 ] [ 보급 ] 2년친환경차보급 1만대돌파, 시장점유율 2% 달성 15년 2년 25년 친환경차보급대수 [ 누적, 만대 제 2차친환경차기본계획 ( 11~ 15 년 ) 인프라구축목표평가 ( 누적, 단위 : 기 ) 전기차완 급속충전시설 수소충전소 합계 15년목표 2, 43 2,43 친환경차점유율 [%] 현황 ( 15.9) 4, ,761 온실가스감축 [ 누적, 백만톤 ] 달성률 23.8% 23.3% 23.8% [ 기술개발 ] 2 년엔진기반차대비기술경쟁력확보 15년 2년 25년 친환경차가격경쟁력 [%] 선진국대비기술수준 [%] 친환경차기본계획에서는전기차공공급속충전시설확대, 다양한충전시설개발을위한실증사업, 중점보급도시운영, 수소충전소확충등친환경자동차인프라구축을위한다양한추진과제가명시되어있다. 친환경차보급을위해수소차구매보조, 세금감면정책을추진을언급하고있다. 추진전략 1. 경쟁력있는친환경차개발 2. 저비용 고효율인프라구축확대 3. 친환경차활용사회기반조성 세부추진과제 1 전기차성능 2.5 배향상 2 수소차가격 4% 저감 3 저가형하이브리드차모델다양화 1 전기차충전시설확대및충전형태다양화 2 중점보급도시중심수소충전소구축 1 보조금및세제지원을통한구매부담경감 2 적정과금체계확립으로운영안정성확보 3 친환경차이용혜택강화 4 보급확대를위한법 제도개선 해외사례는보다적극적이다. 미국의 Zero Emission Vehicle program (ZEV) 는캘리포니아와 9개주에서자동차회사가전기승용차와트럭을의무적으로판매하도록하는제도이다. 전기차의무판매대수는주내에서의총자동차판매대수와연동되어있다. 각자동차회사에전기차판매량을뜻하는 ZEV credit 을부여하고일반자동차판매량의특정비율을유지해야한다. 현재목표상 218 년에는 ZEV를총판매의 4.5% 까지, 225년에는 22% 까지높여야한다. 218 년부터는과도기적전기차인 PHEV로부터올수있는 ZEV 크레딧을 55% 로제한하여 BEV와 FCEV의판매를의무화하는데, PHEV는.4~1.3 크레딧을부여하고, BEV와 FCEV 는 1~4 크레딧을부여한다. 이러한크레딧은전년도로부터이월가능하고, 회사들끼리사고파는것도가능하다. 예를들어전기차만을판매하는테슬라의경우크레딧을다른회사에판 238 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제8장정책제안 239

122 매하였다. 이정책은신규판매차량의특정비율이친환경차량이어야함을확실히하기때문에친환경자동차보급목표달성에매우강한추진력을제공하는좋은예라고할수있다. 제3차환경친화적자동차개발및보급계획과같이친환경자동차의기술개발과보급목표를명확히제시하는계획도필요하지만, 더나아가수송수단과정보기술의접목으로앞으로발생할수송시스템변화에대비할필요가있다. 자동차가 ICT 기술과접목되면서자동차와도로인프라사이에서정보를주고받는시대가멀지않았다. 이는도로의안전, 교통효율, 운전의편안함을개선하는것은물론, 이것이신산업분야로부상하면서일자리창출에크게기여할것으로예상된다. 이러한커뮤니테이션기반교통시스템을 Cooperative Intelligent Transport System(C-ITS) 이라하는데, 유럽의경우 C-ITS 를수십억유로의시장성을갖고수십만개의일자리를창출할수있는산업으로내다보고있다 (EC, 216). EU는자동차의상호작용, 연결, 자동화에 214 년이후 1.3억유로를공동출자하였고, 앞으로의 R&I 활동을조직화하기위한로드맵을준비중에있으며, 13개국에서 C-ITS 를개발하기위한대규모시범사업을진행중이다. 또한 C-ITS 의기술들에대해서비용편익분석을실시한결과 Day-1 기술에대해서는 218 년 ~23 년기간동안의누적비용편익비율이 3대 1인것으로나타났다. 기존에는수송부문에너지효율개선의주축이연비개선과전기화를통한효율개선등동력원의기술혁신을통해이뤄졌다면, 앞으로는차량과 ICT 기술과의접목을통한시스템전환에서더많은기회요인이있을것으로보인다. Day1 C-ITS services list Hazardous location notifications: -Slow or stationary vehicle(s) & traffic ahead warming; -Road works warming; -Weather conditions; -Emergency brake light; -Emergency vehicle approaching; -other hazards Signage applications: -In-vehicle signage; -In-vehicle speed limits; -Signal violations/intersection safety; -Traffic signal priority request by designated vehicles; -Green light optimal speed advisory; -Probe vehicle data; -Shockwave damping(falls under European Telecommunication Standards Institute(ETSI) category local hazard warning ). Day1.5 C-ITS services list -Information on fueling & charging stations for alternative fuel vehicles; -Vulnerable road user protection; -On street parking management & information; -Off street parking information; -Park & ride information; -Connected & cooperative navigation into and out of the city (first and last mile, parking, route advice, coordinated traffic lights); -Traffic information & smart routing. [ 그림 8-4] C-ITS 서비스목록자료 : European Commission, 216. A European strategy on Cooperative Intelligent Transport Systems, a milestone towards cooperative, connected and automated mobility 친환경자동차와관련된장기비전에있어여러가능성을염두에두어야한다. EV 의발달로자동차는전력저장장치로이용할수있게되었고, 향후태양광 PV 의탑재를통해자체발전을할수있을것으로기대된다. 친환경자동차와관련된장기비전에있어여러가능성을염두에두어야한다. EV의발달로자동차는전력저장장치로이용할수있게되었고, 향후태양광 PV의탑재를통해자체발전을할수있을것으로기대된다. 테슬라모델S 와모델X 의경우최대 1kWh 의배터리를탑재할수있는데, 이는 4인가구의월평균전력소비량이약 4kWh( 서울연구원, 213) 임을감안할때차량용배터리가가정용전력수요를공급하는데충분히활용될수있음을시사한다. 또한 217 년 7월생산이시작될예정인테슬라모델3 의경우태양광패널옵션이제공될것으로알려져있다. 도요타의 217 년출시예정인프리우스프라임도 18W 패널이탑재될것으로보도되고있는데, 도요타측은이로인하여차의효율이 1% 향상되고 3.5km의주행거리가추가될것이라고발표하였다. 이외에도자율주행자동차보급, 카셰어링제도의정착으로기존의자동차이용과소유개념에큰변화가예상되는데, 이러한변화는에너지효율측면에서도기회요인이다. 그외다른수송수단에있어서도장기적으로탈탄소화를위한대책을마련해야한다. 214 년기준수송부문의에너지소비중도로교통이차지하는비중이 77.2%, 철도.8%, 해운 1.8%, 항공 11.2% 이다. 해운의경우에너지소비량중 92.7% 가중유이고, 항공의경우 99.4% 가제트유이다. 탈탄소화를위해서는선박과비행기의에너지효율을높이는것은물론, 해운과항공부문의화석연료사용을다른에너지원으로대체하는것이요구된다. 해운의경우유럽 JRC의연구에의하면선박연료를 LNG와메탄올로대체하는것이하나의대안인데, 이들연료의경우바이오메탄과바이오메탄올로대체가가능하기때문이다. LNG와메타놀을사용하는선박은최소한의수리만으로바이오메탄과바이오메탄올사용이가능하다. LNG와메탄올을전환연료로사용함으로써최종적으로바이오연료를사용하도록하는것이다. 항공의경우그특성상태양광패널, 수소전지등친환경적에너지원의이용이어렵다고보고있다. 국제항공운송협회는기후변화문제의심각성을인식하여 29년부터 22 년사이매년연비를 1.5% 개선하고, 22년부터이산화탄소총량을제한하며, 25년대비 22년이산화탄소배출량을 5% 절감하겠다는목표를제시하고 (IATA) 있다. IATA 는지속가능한바이오연료를항공업계의탄소배출량을저감할수있는유력한기술로전망하고있다. 211 년안전성검증을마쳐상용제트기에서의사용허가가이루어졌고, 이후여러차례의시범운항이이뤄진상황이다. 싱가포르항공의경우싱가포르민간항공관리국과함께 217 년 12 편의 그린패키지 여객기를운항하기로하였고, 첫비행은 217 년 5월 1일 26명의승객을태우고샌프란시스코에서출발하여싱가포르에도착하였다. 이처럼항공업계에서도탈탄소를위한연구개발과관련기술상용화가이뤄지고있는시점에서국내항공사들도새로운시도를통해친환경대안을개발할필요가있다. 24 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제8장정책제안 241

123 제 3 절건물 건물부문의에너지소비는 9년대부터꾸준히증가해왔고, 214 년기준최종에너지소비의 3% 를차지하였다. 여름에는무덥고겨울에는추운우리나라의기후특성상, 빌딩의에너지수요에있어냉난방기술과건물외피 (building envelope) 가중요한변수로작용한다. 건축에있어물리적인기술과더불어가정, 상업, 공공부문빌딩사용자들의에너지사용에대한인식과생활습관이에너지수요에영향을미친다. 가정부문건물에서사용하는에너지비중은줄고있는반면, 상업및공공건물사용비중이가파르게증가하고있다. 상업용빌딩의에너지사용에대한효과적인관리가필요하다. 하지만가정과공공영역에서도빌딩의에너지효율측면에서개선여지가있다. 자본투자를통한에너지효율개선, 에너지소비모니터링및관리, 에너지소비자의행동변화등, 매우다양한접근이가능하고필요하다. 정부의정책노력을기본으로하되, 민간의적극적동참의지가뒷받침되어야한다. 기업의새로운사업모델및신기술상용화등이필요하기에다양한주체들의참여가필수적이다. 건물에너지효율을높이기위한 R&D 투자에있어공급자일방주의가아닌수요자인지도와수용성을염두에둔소비자친화형기술혁신이필요하다. 빌딩의에너지수요관리는크게건축적인방법, 설비적인방법, 운용 관리적인방법, 그외의방법으로정리할수있다 ( 최문선외, 214). 빌딩의에너지수요는크게냉난방설비와전자제품의사용, 그리고조명으로대별할수있다. 단기적수요관리에는설비에투자하는것이필요하겠으나, 장기적으로는건물특성에맞는건축적인방법에투자함으로써높은에너지효율개선이가능하다. 건축적인방법은빌딩설계와자재선정과정에서에너지소비량을줄이는방식으로서, 기후에적합한건물구조및단열재사용을통해냉난방필요성을줄이고건물외피 (building envelope) 성능을개선하여에너지소비를줄이는것이대표적인예이다. 에너지관리, 에너지효율개선외에빌딩부문의혁신적인수단중하나는제로에너지건축물활성화이다. 빌딩부문혁신의대안으로빼놓을수없는것이제로에너지빌딩인데, 이는건축적인방법과설비적인방법, 나아가에너지공급차원의해법까지도입된신개념건축물이다. 제로에너지건축물에서는건축적인측면에서기후에적합한자재를동원하여열손실을최소화하고, 태양광, 지열등자연적인열기및냉기, 조명을최대한이용한다. 설비적인측면에서는가장에너지효율적인제품을설치하여필요한에너지소비량을최소화한다. 필요한에너지는재생에너지원으로자체생산하여이용하는데, 발전설비는물론에너지저장설비도갖춘다. 그결과외부로부터의에너지유입이필요없는건물이된다. 이론적으로는마이너스에너지, 즉자체생산한에너지를외부로공급할수있는빌딩도가능하다. 건축물수명을약 3년으로봤을때온실가스와에너지절감효과가누적된다는장점이있다. 전기요금과도시가스요금을매달지불하는현재의통념상아직생소한개념이지만, 이미제로에너지빌딩은현실화되고있다. EU는 22년부터신축건물의경우제로에너지건물이의무화되어있고, 우리나라는 225년까지제로에너지빌딩을의무화하는목표를갖고있다. 23년부터제로에너지건축세계시장규모가연간 1,5 조원에달할것으로예상되는신산업분야이다 ( 관계부처합동, 215). 제로에너지빌딩이활성화되려면기존빌딩과신축빌딩에대한새로운접근이필요하다. 신규빌딩에대해서는저에너지사용이의무화되어야하고, 기존빌딩에대해서는에너지효율을높이는리모델링이필요하다. 도심지역에서는제로에너지빌딩과이에근접한수준의저에너지빌딩설계가가능하지만, 높은인구밀도와재생에너지발전용량의한계때문에현실적으로어려움이있을수있다. 이런경우효율적인지역냉난방과히트펌프, 재생에너지의결합이저탄소내지는탄소중립단지를만드는데중요한역할을할수있다 (IEA, 216). 설비적인방법이란빌딩내에너지기자재의효율을높이는것으로 LED 전등설치나에너지효율적인가전제품구입등을들수있다. 운용 관리적인방법은에너지소비를모니터링하고관리함으로써불필요한소비를줄이고보다효율적인사용을촉진하는방법이다. 이런방법외에도정보제공을통해에너지효율개선을유도할수있다. 예를들어에너지효율인증제및증명제는관련정보를제공함으로써에너지효율이높은빌딩을정부가심사하여시장에서이러한건물에대한수요가증가하도록유도하는방식으로서, 부동산시장가격에도일정한신호를줄수있다 ( 김창훈외, 214). Bill IVY/Ivy Images / WWF-Canada 242 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제8장정책제안 243

124 Thermal performance level Thermal conductivity (W/mk) Vacuum insulated panel(vip) Aerogel Polyurethane boards and spray Extruded polystyrene (XPS) Expanded polystyrene (EPS) Glass fiber Stone fiber Cellulose Wood fiber, flax, hemp, cotton, other Highest High Moderate Low Applications/Comments Research underway in EU and North America to embed VIPs in EPS or XPS as part of EIFS systems with adhesives to avoid fastener penetrations. High material cost. For highly constrained space and thermal bridges, such as stud caps. Case studies underway for interior installations with wall board to reduce labour and offer lower systems level cost. High material cost. Wide applications for value-added performance with space limitations. Roof decking, cathedral roof structures, wall cladding, SIPS, basement, slab edge, and spray foam for cavities also offers air sealing benefits. Higher price premiums with many cost effective applications. Wide applications for value-added performance with space limitations. Roof decking, wall cladding, SIPS, basement, slab edge, and also offers air sealing benefits. Moderate price premiums with many cost effective applications. Wall cladding and a dominant choice for EIFS, SIPS, ICFs, and interior applications. Moderate price premiums with many cost effective applications. Widely used as cavity insulation alone or with spray foam( flash and batt ) to offer more affordable but sealed applications. Used in attics with less space constrained applications, generally lower cost and lower performing applications. Used as a cavity and in attics with less space constrained applications, generally lower cost and lower performing applications. Used as cavity and in attics with less space constrained applications, generally lower cost and lower performing applications. New formulations doped with phase change material and passed fire rating tests but has very limited market. Variety of generally lower cost and lower performing insulation applications. 제로에너지혹은저에너지빌딩을위한건축개선을위해서단열성능 (insulation), 기밀성 (air sealing), 창문 (windows), 반사표면 (reflective surfaces) 부분에서개선의여지가있다 (IEA, 213). 단열성능을개선하기위해다양한자재가개발중이고상용화되고있다 (< 표 8-2>). 가장성능이좋은진공단열패널의경우미국과유럽에서시범적으로사용되고있는데, 이는탁월단열성능을자랑하지만높은가격때문에현재널리사용되지는못하고있다. 통상적으로사용되는단열제로는폴레우레탄보드와스프레이, 돌출형폴리우레탄, 확장형폴리우레탄등이있는데, 이들은가격경쟁력이있어다양한용도로시공되고있다. 기밀성은건물내부의공기가외부와순환되는정도를뜻하는데, 기밀성이높으면열기와냉기가건물내부에머무르기때문에에너지효율측면에서바람직하지만, 환기부족으로쾌적성유지에문제가생길수있다. 기밀성을개선하기위해서는문과창문의성능이중요한데, 새것일수록기밀성이좋은편이다. 설치시적절한시공을통해공기흐름을차단하는것이중요하다. 창문은채광과통풍의역할을수행하기에지역의기후에맞게크기를정하고고효율자재를이용하는것이중요하다. 현재일반적인유럽기후에추천되는기준은삼중코팅창문시스템으로두겹의로이 (low-e) 유리, 높은태양열투과율 (solar heat gain), 저전도성프레임 (lowconductive frame), 외부셰이딩 (exterior shading) 을갖춘것이다 (Cazes, 211). 건물의반사표면도냉난방효율에영향을미치는데, 대표적으로가시광선과적외선을반사하는지붕이나옥상을통해여름철건물상부의과열현상을막을수있다. 이는온도가올라가는도시지역에서특히효과적인데, 미국도시연구결과옥상면은도시표면적의 6% 를차지할수있다. 대부분어두운색인이옥상면은태양광의 8% 를흡수하는데, 더빨리가열되는표면적들은열을방출하여도심지역을주변보다더덥게만든다. 표면적의반사율을높임으로써 2 C에서 4 C의온도상승을막을수있다는연구결과가있다 (LBNL, 213). 가장단순하게는흰페인트를칠하는것만으로도집안온도를낮추는효과를얻을수있다. [ 표 8-2] 단열재종류, 성능과용도주 : EIFS= exterior insulation finish systems; SIPs=structural insulated panels; ICFs=insulated concrete forms; PCM=phase change material. W/mk=watts per metre Kelvin. Thermal conductivity testing can be complex and involves many technical considerations that are beyond the scope of this road, such as radiation within material cell structures and apparent thermal conductivity as determined in accordance with several ASTM test standards. 자료 : Adapted form ETS(Energy Savings Trust)(21), Insulation Materials Chart-Thermal Propertise and Environment Ratings, CE71, London. 244 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제8장정책제안 245

125 우리정부는 216 년 7월부터에너지절약설계기준중열관류율, 단열재두께, 단열조치일반사항등을강화하였다. 기후에따라중부, 남부, 제주지역으로분류하여별도의기준이제공되고있다. 새롭게강화된기준은빌딩의에너지효율을높일것이나, 225년까지제로에너지빌딩을일반화하는목표를달성하기위해서는빌딩부문에서의보다적극적인에너지효율개선대책이요구된다. 현재에너지절약설계기준은신축건물과레노베이션을하는경우, 건물용도를변경하는경우에만해당하는데, 이는전체빌딩의극히일부에불과하다. 그렇기때문에빌딩부문의에너지효율을제고하기위해서는기존빌딩에대한강화된기준을마련하여노후건물부터레노베이션이이루어질수있도록장기계획을마련해야한다. Christiaan van der Hoeven / WWF-Netherlands 에너지절약설계기준에서권장사항중에너지효율에큰영향을미치고이미상용화된사항들, 즉로이복층창사용, 삼중창이상의단열성능을갖는창사용, 단열셔터설치, 옥상의열저항개선과일사차단, 기밀성창및문의사용등에대해서는조속한시일내에의무화할필요가있다. 이는건물시공비용인상요인으로작용할것이나, 한번시공된건물은 3년 ~4년을사용하고, 자재를교체하는레노베이션공사는사실상더큰비용이들기때문에신축건물에대한에너지효율기준을상향조정할필요가있다. 이처럼신축건물에대해서는에너지절약설계기준을높게설정하는것으로보다효율적인에너지소비를도모할수있다. 하지만기존건물에대해서는에너지효율개선을위한레노베이션을의무화할경우반발이심할수있으므로건축주의자발적개선노력을위해다양한정책도입이필요하다. 건물부문에서는주인- 대리인문제가발생하게되는데, 건물소유자와실제이용자가일치하지않을경우특정레노베이션이비용효율적이라고해도건물주입장에서는이를실행할유인이없을수있다. 실제로가스보일러의경우자가에비해전세의경우효율이더낮고, 자가에비해전 월세의경우가에너지사용량이더높아지는경향이확인되고있다 ( 김창훈외, 214). 따라서에너지효율개선을위한설비및레노베이션에투자를위한유인책을제공할필요가있고, 이를세제혜택형태로추진하는방법이될수있다. 나아가건물부문의주요정책으로에너지효율향상을위한융자지원강화를들수있다. 서울시에서는이미에너지효율화사업 (BRP) 을통해에너지효율향상및온실가스저감에소요되는투자비용에대한저리융자를제공하고있다. 이사업은선진국을중심으로이미시행되고있는데, 독일에서는평균약 3, 유로를.65~1.41% 저리로융자하였고, 21 년에만 5억유로의예산을투입하였다 ( 김창훈외, 214). 서울에서시행되고있는이제도는아직초기단계로앞으로보다규모를확대하여정부차원의대규모융자지원프로그램으로발전시켜나갈필요가있을것이다. 246 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제8장정책제안 247

126 제 8-2 장사회적수용성제고 앞에서제시한제도와정책이시행되는과정에서정부, 기업, 시민사회등우리사회구성원의적극적인참여와실천은본격적인에너지전환을위한전제조건이다. 에너지전환은에너지를생산하고소비하는것과관련된삶의방식을새롭게하는우리사회의전반적변화를의미하기때문이다. 재생에너지중심사회경제에대한사회적합의가뒷받침될때이를위한정책과제도의실효성은보다높아질것이다. 사회적수용성제고를위한노력이중요한이유이다. 우리사회는인접국인일본의후쿠시마원전사고에서부터경주지진사태, 그리고최근의미세먼지심각성을겪으면서원자력과화석연료발전에내재해있는위험성을인식할수있는기회를가졌다. 이에따라에너지전환의필요성에대한공감대가과거어느때보다커진상황으로판단된다. 이러한사회적문제의식과공감대를바탕으로점차적인탈원전과탈석탄추진및재생에너지확대라는에너지대안경로에대한사회적신뢰및수용성을제고하며, 구성원들의실질적인참여를독려하기위한실질적인노력과정책방안이필요하다. 재생에너지수용성을가로막는장애요인으로는효과적인거버넌스부재, 정책일관성에대한불확실성, 시민참여부족등을들수있다. 이는재생에너지에대한부정적인식을만들어내는요인이기도하다. 장애요인을극복하고사회적수용성을제고하기위해서는다음과같은정책노력이필요할것으로판단된다. 둘째, 에너지전환의불확실성에대한이해관계자들의우려를해소해야한다. 일차적으로정부정책의일관성에대한신뢰를확보하는것이중요하다. 에너지전환과같이중장기적인관점과지속적인노력이중요한분야에서정부정책이수시로변한다면투자자, 기업, 소비자등, 시장참여자들은리스크를감수하려하지않을것이다. 시장신뢰를확보하기위해서는독일사례에서보듯이정부의 탈핵선언 과같이정부차원의명확한의지표명과이에따른구체적로드맵이제시될필요가있다. 셋째, 민관의에너지전환을둘러싼소통과상호협력체계가요구된다. 정부의일방적인정책추진은실질적인실행주체인시민의광범위한참여를이끌어내는데한계가있다. 시민사회와현장주민의의견수렴을통한정책추진은에너지전환에대한사회적지지를확보하는원동력이된다. 우리는이미 RPS나 FIT 등, 민간참여를유도할수있는재생에너지확대유인제도를시행한바있다. 다양한단위의참여를유도하기위해서는중앙정부차원의제도확대가필요하다. FIT 제도의재활성화는비용문제로재생에너지발전참여를주저하는발전사업자들의참여를견인할것으로기대된다. 재생에너지는깨끗하고안전한에너지라는긍정적인식이존재함에도불구하고, 여전히기존에너지를보완하는수준의보조에너지라는이미지가강하다. 재생에너지에대한사회적수용성을제고하기위한정책노력과시장및시민사회의긍정적반응이결합될때재생에너지는지속가능한미래를견인하는중심적에너지원으로자리매김할수있을것이다. 첫째, 재생에너지비전수립과제도마련, 실행에이르기까지사회적논의를담을수있는에너지거버넌스형성이다. 이를위해서는중앙 지방, 민 관차원의거버넌스구축이중요하다. 현재중앙정부의국가에너지계획과지자체차원의에너지계획은유기적연계성을가지지못한채수립되어추진되고있다. 국토및환경관리를위한또다른축이지자체라고할때재생에너지확산에있어중앙정부와지방정부간협력의중요성은매우크다고할수있다. 248 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략제8장정책제안 249

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129 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 Korea Energy Vision 25 in Numbers 1% 25 년에너지부문재생에너지비중 본보고서는헤럴드 (HERALD) 의후원으로제작됐습니다. 인간에대한존중과지속가능한환경을모든경영판단및목표의기초로삼고있는 6년전통의콘텐츠기업헤럴드는인간이자연과조화를이루며살아가는세상을위해노력해온세계자연기금한국본부 (WWF-Korea) 를후원합니다. HSBC는한국에서은행과증권업을하고있습니다. 홍콩상하이은행은 HSBC그룹의창립멤버로서, 개인금융, 커머셜뱅킹, 글로벌뱅킹및마켓, 글로벌프라이빗뱅킹의 4개사업군을운영하며전세계 4천6백만고객에게서비스를제공합니다. 24% 214 년대비 25 년에너지수요 24% 감소 >9% 214 년대비 25 년에너지부문온실가스배출량감소 지속가능한미래를위한대한민국 25 에너지전략 IKEA는행복한생활에대한열정을가지고있는가치지향적인기업으로, 사람과지구에긍정적인영향을주고자오랜기간동안자원절약을실천하고보다많은사람들에게더나은생활을제공하기위해노력해왔습니다. WWF( 세계자연기금 ) 는지구의자연환경파괴를막고자연과사람이조화롭게공존하는미래를위해일하는세계최대자연보전기관입니다. wwfkorea.or.kr 1986 판다도형 WWF-World Wide Fund For Nature 세계자연기금 ( 전 World Wildlife Fund 세계야생동물기금 ) WWF 는 WWF의등록상표입니다. WWF KR WWFKOREA.OR.KR