카자흐스탄 지역 분산형 전원 수요조사 및 자원협력 연계 방안 연구

제출문 지식경제부장관귀하 본보고서를 동북아에너지연구 정책연구과제 카자흐스탄지역분산형 전원수요조사및자원협력연계방안연구 의최종보고서로제출합니다. 2009 년 12 월 에너지경제연구원장 연구책임자 : 김남일선임연구위원연구참여자 : 홍철선연구위원이성규연구위원이용권위촉연구위원은성태위촉연구원위탁참여자 : 대성청정에너지연구소

요약 1 요약 Ⅰ. 카자흐스탄에너지및전력현황 1. 국가일반개황및에너지현황 카자흐스탄은중앙아시아에서영토가가장큰나라이다. 공식명칭은카자흐스탄공화국이며, 동국은러시아, 카스피해, 투르크메니스탄, 우즈베키스탄, 키르기스스탄, 중국과국경을맞대고있다. 세계에서아홉번째로큰나라이자, 가장큰내륙국이다. 에너지자원 ( 석탄 석유 수력 ) 외에철, 구리, 납, 아연, 금, 니켈, 크롬, 망간, 보크사이트, 인회토 ( 燐灰土 ) 등의매장량이풍부하다. 공업발달의기초는이들자원의채광야금업이며, 화학공업 ( 카바이드 인조고무 과린산비료 섬유 플라스틱 ), 기계장치제조업 ( 농기 광산기계 압연기 석유업장치 압착기 펌프 ) 도발달하고있다. 카자흐스탄의대외정책의기조는앞서인종구성비율에서보듯이러시아와의전통적유대관계를유지하되지나친대러시아의존을탈피하기위해미국, EU, 중국등과의관계를중시하는다자외교와실용외교의접합이라고볼수있다. < 요약표 > 카자흐스탄국가개황 수도 아스타나 (Astana) 인구 1.573 만명 (2008.10월기준 ) 면적 272만km2 ( 면적세계9위, 한반도 12배 ) 인종구성 카자흐인 (59.2%), 러시아인 (25.6%), 우크라이나인 (2.9%), 우즈벡인 (2.9%), 위구르인 (1.5%), 타타르인 (1.5%), 독일인 (1.4%), 고려인 (0.7%) 등 종교 이슬람교 ( 수니파 ), 러시아종교 국어 카자흐어, 러시아어 ( 공용어 ) 화폐단위 텡게 (Tenge, 2009.5월기준 $1=150텡게 ) 자료 : 카자흐스탄개황, 외교통상부 2009.

2 동국은 1991년구소연방으로부터독립한이후대외개방개혁정책을추진해오고있으며, 2000년이후에는석유 천연가스부문에대한외국인투자자금유입증가와국제원자재가상승을바탕으로꾸준히성장세를유지해오고있다. 정치적으로는나자르바예프 (Nazarbayev) 대통령의장기집권체제가유지되고있으며, 대외적으로는러시아와우호관계를중시하는가운데, 중국및서방등과도협력을강화하는전방위외교기조를유지하고있다. 카자흐스탄에는전체중앙아시아국가들 ( 카자흐스탄, 우즈베키스탄, 투르크메니스탄, 아제르바이잔이상 4국을기준으로 ) 이보유한석유중에 83% 에달하는약 398억배럴이매장되어있는것으로볼수있다. 천연가스매장량의비율은이와는다르게약 6% 정도에불과하지만그양역시약 1조9천억입방미터로적지않은양이다. [ 요약그림 ] 카자흐스탄자원매장량 자료 : BP Statistical Review of World Energy 2009 참고.

요약 3 카자흐스탄정부는기존의에너지섹터에의존에서벗어나비자원분야산업활성화를위한정부차원의노력을집중시키고있다. 카자흐스탄의산업구조는석유 가스관련산업이총산업생산의 53% 이상을차지하고있으며, 금융, 운송, 건설등도간접적으로자원분야에의존하고있는실정이다. 2. 카자흐스탄전력네트워크및발전송전배전인프라분석 전력은카자흐스탄경제부문에서가장기본적인요소이다. 지속적인전력의공급과열소비는국가경제개발의기본임과동시에국민의삶의질을향상시키는본질적인부분이다. 전력산업중에서발전부문은 1996~97년사이에민영화가이루어졌고, 송배전사업은국영기업인 KEGOC JSC(Kazakhstan Electricity Grid Operating Company) 가대부분을관리, 운영하고있고, 110 KV 이하의송전망은지역별전기송배전회사들에의해제어된다. 카자흐스탄전력의약 70% 는석탄, 14.6% 는수자원, 10.6% 는가스, 그리고 4.9% 만이석유에의해생산된다. 카자흐스탄의송전망과배전망은북쪽지역에 2개, 남쪽지역에 1개로크게 3부분으로구성되어있다. 각각은해외전력시스템과연계되어있는데북쪽지역은러시아의전력시스템과남쪽지역은중앙아시아의통합전력시스템과연계되어있다. [ 요약그림 ] 카자흐스탄전력네트워크 자료 : US Trade and Development Agency

4 [ 요약그림 ] 카자흐스탄 North-South Transmission Line Project 자료 : US Trade and Development Agency 이처럼전력망은러시아와중앙아시아전력망과연계된북부와키르기즈스탄과우즈베키스탄과연계된남부로나눌수있다. 북부와남부의전력망을연결시키기위해세계은행은 2005년도에북-남전력송전망계획 (North-South Electricity Transmission Project) 을마련했다. 동프로젝트는기업들과일반가정이신뢰할수있고가격면에서도저렴한전력에충분한접근이가능토록보장할것이다. 1) 카자흐스탄의산업다각화와안정적경제발전을유지하기위해서필요한당면과제는전력산업의꾸준한발전에있다. 따라서카자흐스탄정부는전력산업을발전시키기위한전략적목표를수립하고, 이를위한다양한정책들을병행하여추진하고있다. 카자흐스탄정부가추진하고있는주요전력산업분야와정책적목표는다음과같다. 주요전력산업분야로는단일전력시스템 (UES) 구축하고기존의에너지원개보수및현대화를통한이용의극대화이다. 또한비전통적인에너지를개발하여전력원을다변화하는것에주안점을두고있다. 화석연료비용을감축시키고, 온실가스방출량을줄이는효과적인에너지절약기술로서전력과열을결합생산하는것이다. 또한기존의열공급시스템의개보수및현대화하는것에목표를두고있다. 1) EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009

요약 5 정부차원의전력발전프로그램에우리나라의플랜트기업들이진출한사례로서한국전력공사와삼성물산컨소시엄이 2009년 3월카자흐스탄국영전력회사인삼룩에너지 (Samruk Energy) 社가시행하는발하쉬 (Balkhash) 석탄화력발전소건설및운영사업의국제경쟁입찰의우선협상대상자로선정되었고, 관련계약이 2010년에이뤄질예정이다. [ 요약그림 ] 카자흐스탄발하쉬발전소 자료 : 한전 - 삼성물산, 카자흐발하쉬발전사업수주, 아시아경제, 2009.3.25. Ⅱ 카자흐스탄신재생에너지현황및정책전망 1. 신재생에너지현황과정부정책 카자흐스탄의재생에너지원을이용한에너지생산잠재력은크게두부문으로나눌수 있다. 첫번째부문은재생에너지원을이용하여수출용에너지를생산하는것이고, 두 번째부문은재생에너지원을이용하여내수용에너지를생산하는것이다. 현재까지카자

6 흐스탄에서가장많은경제적인가치를갖고있는신재생에너지원은수력이지만, 2006년기준으로볼때전체에너지소비의 3% 에불과하다. 이처럼다양한에너지의잠재성에도불구하고그활용성이현저히낮았기때문에 2008년 6월외국인투자위원회에서누르술탄나자르바예프 (Nursultan Nazarbayev) 대통령은자국의풍력과태양열자원등적극적인신재생에너지개발의필요성을역설했다. 2) 국가차원의발전목표를이루기위한법적인보완책들은크게 2가지로하나는기준가격의무구입제 (Feed-in Tariffs) 이고다른하나는신재생에너지인증서 (Renewable Energy Certificates) 이다. 기준가격의무구입제는가장보편화되어있는데, 전력공급자들에게판매하는개별생산자들에대한인위적인높은가격을보증한다. 그러나국토면적이넓고수많은전력공급자들과낮은인구밀도를가진세계에서카자흐스탄에서이러한높은가격을유지하는것이쉽지않다. 이와대조적으로신재생에너지인증서라는것은전력공급자들혹은사용자들이신재생에너지자원으로부터생성된전력의일정비율을반드시그들이구매하고있다는것을증명해야하는제도이다. 이제도하에서는생산, 소비그리고청정전기력의원천으로등록된신재생에너지인증서를거래하게된다. 2. 풍력에너지 카자흐스탄의일인당풍력에너지이용률은중앙아시아지역에서수위를차지한다. 중국쪽을향해있는고산지역인둥가르산협 (Djungar Gates) 에서는연간약 1.3 조 kwh 의전력을생산해낸다. 카작의풍력지도를살펴보면그가치가매우뛰어남을알수있다. 카자흐스탄의지형의 50% 이상이지표면에서 30m에서약 4~5 m/s의바람이불며, 카스피해의일부지역에서는풍속이 6 m/s를초과하기도한다. 카자흐스탄정부는비전통적인전력개발을위한최우선과제로서 풍력개발프로그램 2030(The Program of Wind Power Development till 2030) 을적용해왔다. 2) Climate Intel, "Renewable Energy Developments in Kazakhstan", 2008.10.07 http://climateintel.com/2008/10/07/renewable-energy-developments-in-kazakhstan/

요약 7 3. 태양열에너지 카자흐스탄의태양열에너지잠재지역은중앙아시아전체에서가장방대하다. 태양열의일조시간이연간약 2,200~3,000시간에달하며, 태양광의전력에너지는연간 1,300~1,800 kw/ m2에달한다. 이처럼태양에너지의유용성이매우큼에도불구하고그사용정도는매우낮다. 다음의그래프는세지역에서의월간 연간태양광의일사량을나타낸것이다. [ 요약그림 ] 세지역의월간태양광복사에너지량 ( 단위 : MJ/ m2 ) 자료 : EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009

8 [ 요약그림 ] 카자흐스탄의수평면일사량 자료 : EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009 위의그래프와그림에서보듯이카자흐스탄의일사량은중앙과남부지방이높음을볼 수있다. 앞서언급했던풍력에너지와마찬가지로전국토에걸쳐서태양광집적기를설 치하여막대한에너지를확보할수있는것이다. [ 요약그림 ] 세지역의월간태양광수직복사에너지량 ( 단위 : MJ/ m2 ) 자료 : EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009

요약 9 [ 요약그림 ] 카자흐스탄의직달 3) 일사량 자료 : EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009 이같은잠재력을가지고있는카자흐스탄의태양광시장에한국이진출할수있는방법은다음의두가지형태로분류된다. 태양전지판매, 태양전지생산업체에홀로그래픽집광기또는매트릭스판매 국내연구진이개발한기술로생산한광소자 (photo element) 판매태양광발전기는원가가저렴하기때문에충분히세계시장으로진출할수있다. 모든설비들은경쟁우위를갖추고있기때문에, 성공적으로세계시장에진출하고, 내수시장을점유할수있다. 4. 수력에너지 열악한유지 보수환경과부족한장비에도불구하고카자흐스탄의전체전력생산용량은 18.7 GWh이다. 2006년카자흐스탄의전력생산용량은약 74.9 kwh에달했다. 카작의전력발생중약 85% 는석탄화력발전에서생산되며, 전력발전의대부분은석탄이풍부한카라간다와에키바스투스와같은북쪽지역에집중되어있다. 전력발생의 85% 를제외한나머지는수력발전에의해생산되며, 주로동국의북동쪽에위치한이르티슈강에서 3) 일사량을측정하는방법은크게 2가지로구분할수있다. 지표면에측정기를설치한후일조시간동안에단위면적당일사량을측정하는방법과일조시간별로달라지는태양과지표면의각을항시 90도로유지하면서측정하는방법이있는데, 후자의일사량을직달 ( 직접도달 ) 일사량이라고한다.

10 생성된다. 카자흐스탄은 1980년대에있었던중앙집중화정책에의해약 600여개이상의소수력발전소를건설하게되었다. 카자흐스탄의수력발전은전체발전용량의약 12% 를차지한다. 연평균수력발전용량은약 7.78 십억 kwh에달하며, 이는 CIS국가중에서세번째로많은수력자원의확보를의미한다. 5. 바이오 지열에너지 카자흐스탄은바이오가스설비생산경험과바이오연료생산잠재력을고려했을때, 설비수출은물론, 내수시장공급량확대도가능할것이다. 카자흐스탄의경우, 바이오가스생산의주요에너지원중의하나로서양계업을꼽을수있다. 대규모양계기업의경우, 메탄탱크에서유기폐기물을혐기성발효 (anaerobic fermentation) 하여바이오가스를생산하는것이유망하다. 6. 인접국가의신재생에너지현황및정책 카자흐스탄의인접국가중의하나인우즈베키스탄의주요에너지원은가스, 석유, 석탄등으로전체에너지생산량중가스 85%, 석유 13% 등전통적인화석연료가에너지생산량의대부분을차지하고있다. 신재생에너지의경우에는수력발전이활용되고있으나, 2003년기준 1.3% 로미미한수준에그치고있는실정이다. 그러나 UNDP에따르면, 우즈베키스탄의신재생에너지는, 총생산가능잠재력이 510억 TOE에달하고, 현재의기술수준을감안하여추정한생산가능량도 1.79억 TOE에달해, 매년생산되고있는석유 가스등전통적연료생산량의 3배에이를정도로잠재력이풍부하다. 우즈베키스탄에서신재생에너지의개발은국내의전기 난방수요를충족하면서도보다많은양의가스수출을가능하게할수있을뿐만아니라, 많은외곽지역에보다안정적인전기 난방공급을가능하게할수있다는이점이있다. UNDP는우즈베키스탄에서신재생에너지기술이보다폭넓은활용을위한가능성과개발의합리적근거가있다고평가하며다음과같이언급했다. 온수공급을위한태양열집열판, 전력생산을위한태양광광전지, 전력생산을위한소수력발전, 전력생산을위한풍력발전기, 전력및난방을

요약 11 위한바이오가스플랜트가그것이다. 우즈벡정부는신재생에너지의이용을 2005~2010년동안전체에너지생산의 1% 에서 2.5% 로증가시킬계획을갖고있으나, 잘실행되고있지않으며, 명확한정책방향이아직제시되지않고있다. 다만현재와같은전통적인에너지의높은시장가격은향후신재생에너지개발을경제적으로가능하게할것으로보이며, 동분야에유리한투자환경을조성할수있을것으로보여진다. Ⅲ. 분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자 전망분석 1. 분산전원의개요 분산전원은기존의전력회사의대규모집중형전원과는달리소규모로서소비지근처에서분산배치가가능한전원을말한다. 분산전원은대체적으로 DG (Distributed Generation) 이라는명칭으로불려진다. 분산전원은기존전력계통에대한의존도를줄이거나직접계통에전력을공급하기위해태양광, 풍력, 연료전지등친환경적인에너지를이용한다. 이러한분산전원의특징은에너지절약, CO2 배출저감등의친환경적인측면에서와전력시스템적인측면에서는다양한에너지원효율적활용이라는장점을가지게된다.

12 2. 분산전원의종류와특징 2.1 태양광발전 태양에너지를직접전기에너지로변환시키는태양전지 / 발전시스템기술로서태양의복사에너지를흡수하여열에너지로변환하여이용하는태양열발전과달리태양광발전은반도체혹은염료, 고분자등의물질로이루어진태양전지를이용하여태양빛을받아바로전기를생성하는기술로서무한정, 무공해의태양에너지를직접전기에너지로변환하는발전방식으로태양전지 ( 모듈 ), PCS, 축전장치등의요소로구성된다. [ 요약그림 ] 태양광발전시스템의기본구성 2.2. 풍력발전 풍력발전은바람의운동에너지를전기에너지로변환하는에너지변환기술이다. 공기가익형위를지날때양력과항력이발생되는공기역학적 (aerodynamic) 특성을통해회전자 (rotor) 가회전하게되는데이때발생되는기계적회전에너지가발전기를통해전기에너지로변환되게된다.

요약 13 [ 요약그림 ] 덴마크형풍력발전기 (3 블레이드기어드형수평축풍력발전기 ) 2.3 연료전지 물을전기분해하면수소와산소가발생한다. 위에서언급한대로연료전지는이와는반 대로수소와산소로부터전기및열을발생하는전기화학적장치이다. H 2 + 1/2O 2 H 2 O + 전기, 열 연료전지에서는전기와동시에열이발생하게된다. 연료전지의기본구성은연료극 / 전해질층 / 공기극으로접합되어있는셀 (Cell) 이며, 다수의셀을적층하여스택을구성 함으로써원하는전압및전류를얻을수있다. 2.4 소형열병합발전 소형열병합발전이란하나의에너지원으로전력과열을동시에생산이용하는종합에 너지시스템 (2 종류이상의 2 차에너지를동시에생산 ) 이다. 소형열병합발전은주연료로 LNG 를이용하여, 통상발전용량 10MW 이하의가스엔진이나터빈을이용하는열병합발

14 전시스템이다. 아래그림은열병함발전시스템구성도를나타낸것이다. [ 요약그림열병함발전시스템구성도 3. 신재생에너지개발잠재력및투자전망 3.1 카자흐스탄의경제현황 2008년발생한글로벌금융위기는고도성장중이었던중앙아시아경제에치명적인결과를초래하였다. 2001 2007년까지연간 10% 를넘던카자흐스탄경제성장률은 2008년 3.2% 를기록한데이어 2009년도에는마이너스성장을기록할것으로예상된다. 글로벌금융위기에따른중앙아시아경제의급격한위축은카자흐스탄의나자르바예프대통령의지적 4) 처럼세계경제의불균형에서찾을수도있지만외부충격에취약한중앙아시아경제구조가근본적인원인이라고할수있다. 3.2 카자흐스탄의투자전망 Global Insight는 2015년중앙아시아 6개국의시장성을예측하였는데, 자원수출국인투르크메니스탄, 아제르바이잔, 카자흐스탄의성장전망이높은반면우즈베키스탄, 타지키스탄, 키르기즈스탄은상대적으로저성장할것으로전망하였다. 4) 2009년 3월연두교서,http://www.topnews.in/kazakh-anticrisis-plan-deals-global-meltdown-head-2138655

요약 15 시장성측면에서는카자흐스탄과투르크메니스탄이비교적높은 GDP 및 1인당GDP를보유할것으로보이며, 무역규모도높은편이다. 성장성측면에서는카자흐스탄, 아제르바이잔그리고투르크메니스탄에중앙아시아에서가장높은 GDP 성장률및무역증가율을보일것으로예상된다. 3.3 신재생에너지개발잠재력 카자흐스탄은에너지대부분을화석연료에의존하고있어온실가스배출량이세계 3위수준으로심각한상황이기때문에향후원자력과신재생에너지부분의발전가능성도높다. 이미카스피해주변과남부알마틴스크, 북부만기스타우, 아티라우지역에풍력발전소를건설할예정이다. 카자흐스탄은풍력에너지의잠재력이연 1.8TWh에달하며, 태양전지에너지원의주원료인규소는세계 2위규모의매장량을자랑하고있다. 이에따라신재생에너지관련플랜트가확대될것으로전망된다. Ⅳ. 비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석및 적용가능성시스템 1. 비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석 < 요약표 > 적용대상지역기준현황 적용가능지역 1 북부지역 - Karaganda 외곽 주요현황 Karaganda (Karagandy - Kazakh people spelling) - 카라칸다지역은건조스텝지역의상부에위치 - 동쪽으로점차높아지는지형으로해발 1559m의 Karkaraly산이최대고도 - 대륙성건조기후지역으로눈폭풍과강한바람이특징 - 아카시아나무가풍부하다는말에서유래된지역명 주도시 : Karaganda (Qaraghandy) city

16 적용가능지역 주요현황 인구 : 1,375,000 (2006 est.) 면적 : 428,000 sq. km 적용가능지역상세정보 - KOCMA 마을 ( 아스타나로부터 50km 떨어져있음 ) - 300가구거주 2 남부지역 - Shymkent 외곽 Symkent (Russian spelling Chimkent), - 카자흐스탄남쪽지방의행정중심도시 - 고토 512m Sayram 강의계곡인근에위치 도시인구수 - 540,000명 (2007). 적용가능지역상세정보 - Akdala 마을 (Shymkent로부터 90km 떨어져있으며 Arys 군청소재지에서 9km 외곽 - 366가구, 4000여명거주 2. 적용가능시스템모델링 카자흐스탄의신재생에너지 ( 풍력, 태양열 ) 의잠재생산력은 UNPD 에의해이미검증된 바있으며, 그결과에의하면 카자흐스탄의공기흐름은북동풍과남서풍으로풍속 6m/s 이상으로파악되는데, 이는풍력에너지의최적조건이라고말하고있다. 이는카자흐스탄은지리적으로풍력에너지사용여건이매우양호하다는것을의미한다. 고도가높은지리적여건에도불구하고우수한기후환경으로인해태양에너지자원이풍부하여외곽지역의 PV 발전여건이좋으며, 연간평균일사시간및일사량은 2,200-3,000 hours, 1,300-1,800 kw에이른다. 이는넓은국토와함께태양광발전또한다른신재생에너지원보다사용여건이양호 함을뒷받침해주고있다. 태양광발전은무한정, 무공해의태양에너지를직접전기에 너지로변환시키는기술로서비, 눈또는구름에의해햇빛이비치지않는날과밤에는 전기를생산하지못한다. 여기에바람을이용하여풍력발전을하여안정적으로전력을 확보할수있도록복합발전시스템이필요하다.

요약 17 Ⅴ. 카자흐스탄진출방안 1. 진출방안모색의전제 카자흐스탄의경우이미 1997년에 카자흐스탄 2030 전략 에서 지속가능한경제발전유지 를우선적인추진사항으로결정하였다. 카자흐스탄의전력은부족상태이고향후제조업및경제가성장함에따라전기부족은더욱심각해질것으로예상된다. 카자흐스탄의경제성장이급속도로진행되는과정에서중장기적인전력수급의안정과필요한전력량을예측및확보하는문제는매우중요하다. 한편, 카자흐스탄의신재생에너지원의개발은기후변화문제, 고온 건조한기후속에서물자원의확보등과무관하지않다. 2009년 3월카자흐스탄은교토의정서에가입함으로써중앙아시아국가가운데처음으로환경문제에관한국제적기구에참여하였다. 탄소배출권문제가심각해짐에따라신재생에너지등녹색성장에깊은관심을갖고있다. 세계 9위의영토대국인카자흐스탄은풍력, 태양열등다양한녹색성장의조건을갖추고있으며우선사막을활용한태양열발전에큰관심을갖고있다. 2. 패키지형진출전략의성과와한계 패키지형전략의대표적인성공사례로한동안회자되었던나이지리아 OPL 321, 323 탐사권확보 (2005년 8월 ) 는나이지리아에서정권이바뀌면서무효가선언된이후, 소송이제기되고최근석유공사가승소하는우여곡절을겪은바있다. 이과정에서패키지형전략의가장큰문제점으로지적된것은자원개발과여타인프라건설사업의현금흐름 (cash flow) 상에서시차가크게존재하기때문에참여기업이크게어려움을겪게된다는것이었다. 다시말해서패키지형사업에참여하는기업의입장에서해당국가의정치적인리스크뿐만아니라현금흐름및투자비회수위험이매우크다는점이어려움으로부각되고있다.

18 3. 한국의對카자흐스탄신재생에너지산업진출전략 가. 플랜트수출과연계한진출전략가능성 지금까지플랜트시장진출과자원개발전략은별개로진행되어왔다. 자원개발은주로개발도상국이나후진국에서진행되는국가차원의프로젝트이고, 플랜트시장은주로중동지역에서기업차원에서진행되었다. 특히자원개발은선진국에서기회를찾기힘들고개발도상국의경우리스크관리가핵심이다. 카자흐스탄은아직외국인참여가용이한 PSA 방식의자원개발을진행하는경우가많기때문에한국기업의패키지전략이충분히가능하다. 한국은 2000년이후카자흐스탄과우즈베키스탄플랜트시장이열리면서주로석유가스플랜트를중심으로적극참여하고있다. 현재상황에서가장중요한한국형 자원 플랜트동반진출모델 은우즈베키스탄의수르길가스전및화학컴플렉스에서진행되고있다. 카자흐스탄남부발하쉬발전플랜트는카자흐스탄최초 IPP프로젝트로향후관련시장진출이기대된다. 이프로젝트의한국의지분구조는한국컨소시엄 65%, 삼룩에너지 25%, 카작무스 10% 로약 25억달러규모이다. 나. 분산형전원등신재생에너지진출전략 카자흐스탄의전력설비및분산형전원등신재생에너지분야에대한진출전략을정리하면다음과같다. 우선전력설비분야에서는향후민영화가능성도존재하는송전망투자및발전설비투자에참여혹은전력관련장비수출을유망한분야로꼽을수있다. 현재 20년이상사용된노후화된발전설비의장비교체및수리계획이추진중이므로정비서비스업분야의협력이가능할것이다. 한편, 카자흐스탄은원자력의잠재력이매우높고 ( 세계우라늄매장량 25% 보유, 2015 년우라늄생산량 1위예상 ) 서카자흐스탄지역에 300MW급원전건립을추진하고있으므로이분야도예의주시할필요가있다. 우리나라와는소형원자로개발협력혹은원자력발전소운영관련지원에서협력할수있을것이다.

요약 19 최근의여러가지변화된조건속에서카자흐스탄분산형전원진출시유의사항을한 두가지지적하는것이필요할것이다. 우선, 현재카작정부가전기요금을보조하고있기때문에현행전기요금하에서는발전소운영에대한참여는신중할필요가있다. 풍력및태양광발전사업에직접참여하는경우도보조금수준및전기요금수준이매우중요한고려사항이될것이다. 다음으로풍력의경우는입지조건이매우좋으므로풍력발전사업에직접참여하는전략도바람직하다고보여지지만, 태양광의경우는전기요금및보조금수준이명확해지기전까지는발전사업에직접참여하기보다는원료인규소를활용한부품설비건설공장에진출하는전략이바람직하다고보여진다. 본보고서제4장에서는비계통지역즉분산형전원의현황및적용가능시스템에대한실태조사를수행하였다. 이사례조사에서는신재생에너지개발이가능한예상지역으로서전력이계통에연결되지않으면서정규상수시설접근이어려운지역등을후보지로삼고조사를수행하였다. 동지역에적용이가능한분산형전원시스템은태양광과풍력양자의복합발전 (hybrid type) 을통한지역전력공급방식과동전원을활용한독립형펌핑시스템을구비하도록하여농업용수, 생활용수및식수의확보를가능하게하는시스템으로구성될수있다. 이러한태양광과풍력의복합발전타입의프로젝트는이미대성그룹이몽골등에서성공한경험이있으므로기술적인어려움은크지않을것으로판단되며, KOICA 지원사업등과연계하여시범사업을우선적으로전개하여성공사례를만들고본격적인진출을도모하는것이바람직하다고보여진다.

Summary 1 A Study for Local Distributed Power Demand Survey and Resources Cooperative plan Research in Kazakhstan Executive Summary 1. Overall situation and current energy of Kazakhstan Kazakhstan is the most massive country in Central Asia. The official title is Republic of Kazakhstan, and the neighbor countries are Russia, the Caspian Sea, Turkmenistan, Uzbekistan, Kyrgyzstan, China, which share borders with each other. This country is the 9th largest country, and the largest landlocked country in the world. There are abundant iron, copper, gold, lead, zinc, nickel, chrome, manganese, bauxite, phosphorite besides energy resource (coal, petroleum, water power).the basic of Industrial development is these resources' well lighted metallurgical enterprise, also the chemical industry ( carbide, synthetic rubber, superphosphate, fabric, plastic), and manufacturing business mechanism (farming tools, mining machinery, rolling mill, oil industry device, compressor, pump) are currently developing. The basis of Kazakhstan's foreign policy can be seen as combination of multilateral diplomacy and practical diplomacy which emphasize the relationship between US, EU, China and Kazakhstan. These diplomacy has been emphasized in order to maintain the traditional ties with Russia caused by particular ratio of race composition and to be independent of Russia, at the same time.

2 <Kazakhstan general condition> Capital Astana Population 15.73 million (2008.10) Area Race Composition 2,720,000 km2 (The 9th largest area, 12 times of Korea Penninsula) Kazakh(59.2%), Russian(25.6%), Ukrainian(2.9%), Uzbekistanian(2.9%), Uigur(1.5%), Tatar(1.5%), German(1.4%), Korean Diaspora(0.7%) etc. Religion Islam(Sunni), The Russian Orthodox Native Language Kazakh Language, Russian(official language) Monetary Tenge (1$ = 150 tenge, 2009.05) This country has been propelling exterior open-door policy after achieving independence from Soviet Russian Union in 1991. Furthermore, Kazakhstan has been logging strong growth since 2000, based on the international rise of the raw material and the increased influx of foreign investment about petroleum and natural gas department. The prolonged one man system of President Nazarbayev has been persisted politically. The omnidirectional diplomacy which reinforces the cooperation with China and the west is continued, while regarding friendly relation with Russia significant. Approximately 39.8billion of petroleum (same as 83% of petroleum in Central Asia countries such as Turkmenistan, Uzbekistan, Kazakhstan, Azerbaijan) is buried in Kazakhstan. Unlike this, the ratio of reserves of natural gas is about 6%. However, the quantity of natural gas is roughly 1.9 trillion, surely more than normal amount. Kazakhstan government has been focusing on vitalizing non-resource field rather than depending on existing energy sector. The industrial structure of Kazakhstan consist of more than 53% of petroleum and gas industry. Finance, transportation, construction indirectly relies on resource sector.

Summary 3 2. Electricity power situation of Kazakhstan The electricity is the basic element of Kazakhstan economic field and it is trustworthy in the field and has positive influence. Continuous electricity supply and heat consumption is the basic part of national economic development and is essential to improve nation's quality of life. The electricity generation was privatized between 1996 and 1997 and the power transmission and distribution is managed by KEGOC JSC (Kazakhstan Electricity Grid Operating Company), state enterprise. But cable under 110 KV is managed by each separate industry. About 70% of electricity is produced from coal, 14.6% from water resources, 10.6% from gas, and only 4.9% from petroleum. The power transmission and distribution line consist of two cables in the north and one cable in the south. Each line is linked with electricity system abroad when north is connected with Russia and south is connected with Central Asia. As mentioned above, electricity line can be distinguished into north side connected with Russia and Central Asia and south side connected with Kyrgyzstan and Uzbekistan. The World Bank preceded the North-South Electricity Transmission Project in 2005 to connect the electricity lines of north and south. This project will ensure competitive price and be enough to gain trust in enterprises and households. In order to maintain stable economic growth and diversify the industry, the enterprise should develop the electricity. Thus, the government set a strategic goal and now propelling various policies. Their main goal is to establish UES and maximize the utilization by modernizing the existing energy sources. Furthermore, they are trying to diversify electricity resources by exploiting non-traditional resources. This system allows the reduction of oil price and greenhouse gas by combining electricity and heat. As an example of Korean enterprises taking part in governmental project, Korea

4 Electric Power Cooperation and Samsung Engineering is selected by Samruk Energy, Kazakhstan state enterprise, to construct and manage Balkhash Coal-fired Electrical Power Plant. And contract will be finished in 2010. 3. Seeking for measure of branching out into Kazakhstan 1) New growth policy of Kazakhstan Throughout international financial crisis, Central Asia countries, including Kazakhstan focus on the sustainable development rather than the short-term rapid growth. The Central Asia countries propel economic renovation that diversifies and improves exportation economic structure. The core of new growth policy in the Central Asia countries can be summarized as diversification and improvement of industry, green growth, emphasis of cooperation with East Asia countries, and so on. The subject of this paper, Kazakhstan, made it propel preferentially to develop sustainably in Kazakhstan 2030 Project, in 1997. 4. Korean plant industry policy of branching out into Kazakhstan 1) Present condition of Korean participation in Kazakhstan plant industry Korea has been participating in Kazakhstan plant industry, especially petroleum gas plant, since 2000 when the plant market of Kazakhstan and Uzbekistan was opened. With the high oil prices that we see today, Korea take part in exploitation of

Summary 5 petroleum gas the countries that have abundant energy resources, like Kazakhstan, Uzbekistan, and Azerbaijan. In 2009 petroleum gas plant of Uzbekistan and Kazakhstan is still being exploited and it can't be connected to producing. In Kazakhstan, the Korean company participates in the most promising power plant. People are expecting branching out into related market in the future of Southern Kazakhstan Balkhash plant as the first IPP project in Kazakhstan. 2) The success and limit of package strategy Korea suggested package strategy connected to infra and plant construction in order to increase independent development rate. For instance, it is package strategy that Korea supplies investment and international aid to diversify business, and Central East countries invest Korea with the priority to exploit resource. Package strategy is attractive for reason of going for the effect of killing two birds with one stone. That is, it can be chance to branch out abroad and propel development of energy resource. Package strategy of Korean enterprises can be accepted in Kazakhstan because there are many cases of PSA way exploiting resource which foreigners are accepted easily in Kazakhstan 5. Korean new & renewable energy industry policy of branching out into Kazakhstan 1) Korean branching out system and status In Kazakhstan, Korea decided to carry on a business with the Kazakh Research Institute of Ecology and Climate. Also, Korea is exuberant about reduction of greenhouse gas business in wind power, sunlight power, and biomass field. They

6 assign duties of five details, such as promotion, education, finance, demand of technology, and policy & system. Also, they prosecute reduction of greenhouse gas, introducing new & renewable energy facilities. In the first year, they are planning to implement fundamental investigation and education in order to form the basis, and carry on advanced business in the next two year. 2) Distributed power and new & renewable energy strategy The strategies for electricity power facilities, distributed power systems and new & renewable energy are 1) In electricity power facilities, Korea could participate in power transmission and power plants investments. 2) Cooperation between Korea and Kazakhstan(25% of world reserves in uranium, the first productivity in uranium manufacturing in 2015(estimated)) could rise in small reactor and nuclear power plant operation. But the national agencies and private businesses that want to start in Kazakhstan should know about the local. 1) Because of power rate subsidies of Kazakhstan government, they have to deliberate to start in businesses. 2) In wind power, it is good to participate but 3) in solar power, parts installation manufacturing facilities using silicon is more useful than direct join in solar power generation.

i 제목차례 제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 1 제 1 절국가일반개황및에너지현황 1 제 2 절카자흐스탄전력네트워크및발전송전배전인프라분석 24 제2장카자흐스탄신재생에너지현황및정책전망 38 제1절신재생에너지현황과정부정책 38 제2절풍력에너지 40 제3절태양광에너지 43 제4절수력에너지 46 제5절바이오 지열에너지 48 제6절인접국가의신재생에너지현황및정책 50 제3장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 53 제1절분산전원의개요 53 제2절분산전원의종류와특징 54 제3절신재생에너지개발잠재력및투자전망 63 제4장비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석및적용가능시스템모델링 71 제1절비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석 71 제2절적용가능시스템모델링 94 제 5 장카자흐스탄진출방안 102 제 1 절진출방안모색의전제 102 제 2 절패키지형진출전략의성과와한계 103

ii 제 3 절한국의對카자흐스탄신재생에너지산업진출전략 104 참고문헌 109

iii 표차례 < 표 1-1> 카자흐스탄국가개황 2 < 표 1-2> 한국-카자흐스탄협정체결현황 3 < 표 1-3> 카자흐스탄석유 가스수급현황 15 < 표 1-4> 카자흐스탄부문별산업지중 16 < 표 1-5> 카자흐스탄주요광물보유량 22 < 표 1-6> 카자흐스탄발전소와정격용량 28 < 표 1-7> 카자흐스탄국가전력망 29 < 표 2-1> 카자흐스탄지역별풍력에너지자원 43 < 표 2-2> 카자흐스탄지역별태양광조도 45 < 표 2-3> 카자흐스탄지역별소규모수력발전소분배현황 47 < 표 3-1> 카자흐스탄및인근국가의경제현황 65 < 표 3-2> 2015년중앙아시아 6개국의시장성전망 66 < 표 3-3> 카자흐스탄시장의주요내용 68 < 표 4-1> 카자흐스탄송전망 73 < 표 4-2> 카자흐스탄의식수공급현황 74 < 표 4-3> 적용대상지역기준 74 < 표 4-4> 적용대상지역기준현황 76 < 표 4-5> 거주가구의전기제품사용현황 77 < 표 4-6> 공공기관의전기제품사용현황 78 < 표 4-7> 공공기관의겨울철일일소비전력패턴 79 < 표 4-8> 거주가구의겨울철일일소비전력패턴 81 < 표 4-9> 마을전체겨울철일일소비전력패턴 83 < 표 4-10> 공공기관의여름철일일소비전력패턴 85 < 표 4-11> 거주가구의여름철일일소비전력패턴 87

iv < 표 4-12> 마을전체겨울철일일소비전력패턴 89 < 표 4-13> 연간소비전력패턴 91 < 표 4-14> 풍황자원및에너지생산량 97

v 그림차례 [ 그림 1-1] 카자흐스탄 2 [ 그림 1-2] CPC Pipeline 7 [ 그림 1-3] 중앙아시아-중국간석유파이프라인 9 [ 그림 1-4] 중앙아시아-중국간가스파이프라인 9 [ 그림 1-5] 중앙아시아의파이프라인및미국의군사적영향력범위 11 [ 그림 1-6] 카스피해파이프라인 12 [ 그림 1-7] 카자흐스탄자원매장량 14 [ 그림 1-8] 카자흐스탄 GDP 15 [ 그림 1-9] 카스피해횡단파이프라인 18 [ 그림 1-10] 잠빌광구위치및컨소시엄구성비율 19 [ 그림 1-11] Egizkara Field & ADA Block 19 [ 그림 1-12] 사크라마바스광구와제1시추공의모습 20 [ 그림 1-13] 카자흐스탄우라늄증산계획 21 [ 그림 1-14] 카자흐스탄원자력발전시설 21 [ 그림 1-15] 카자흐스탄에너지생산및소비 23 [ 그림 1-16] 카자흐스탄원별전력발생량추이 26 [ 그림 1-17] 카자흐스탄전력네트워크 27 [ 그림 1-18] 카자흐스탄 North-South Transmission Line Project 28 [ 그림 1-19] 카자흐스탄전력소비와송 배전전력손실 30 [ 그림 1-20] 카자흐스탄발하쉬발전소 33 [ 그림 2-1] 카자흐스탄풍력지도 41 [ 그림 2-2] 세지역의월간태양광복사에너지량 43 [ 그림 2-3] 카자흐스탄의수평면일사량 44 [ 그림 2-4] 세지역의월간태양광수직복사에너지량 44

vi [ 그림 2-5] 카자흐스탄의직달일사량 45 [ 그림 3-1] 태양광발전시스템의기본구성 54 [ 그림 3-2] 태양광발전시스템의분류 55 [ 그림 3-3] 계통연계형시스템회로도 55 [ 그림 3-4] 독립형시스템회로도 56 [ 그림 3-5] 하이브리드형시스템회로도 56 [ 그림 3-6] 덴마크형풍력발전기 (3블레이드기어드형수평축풍력발전기 ) 57 [ 그림 3-7] 연료전지의개념도 61 [ 그림 3-8] 열병합발전시스템구성도 62 [ 그림 3-9] 카자흐스탄텡게화의환율변동 65 [ 그림 4-1] 카자흐스탄전력계통망계획 71 [ 그림 4-2] 추천대상지역 75 [ 그림 4-3] 겨울철일일소비전력패턴 84 [ 그림 4-4] 여름철일일소비전력패턴 90 [ 그림 4-5] 마을의연간부하시간 92 [ 그림 4-6] 마을의예상소비전력증가 93 [ 그림 4-7] 태양광-풍력복합발전및독립형펌핑시스템개념 96 [ 그림 4-8] 시스템구성개략도 96 [ 그림 4-9] 풍력터빈배치가상도 100 [ 그림 4-10] 바람자원분석 101

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 1 제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 제 1 절국가일반개황및에너지현황 1. 국가일반개황및한국과의관계 카자흐스탄은중앙아시아에서영토가가장큰나라이다. 공식명칭은카자흐스탄공화국 ( 카자흐어 : Казақстан Республикасы 카작스탄레스푸블리카스, 러시아어 : Республ ика Казахстан 리스뿌블리까까자흐스딴 ) 이며러시아, 카스피해, 투르크메니스탄, 우즈베키스탄, 키르기스스탄, 중국과국경을맞대고있다. 세계에서아홉번째로큰나라이자, 가장큰내륙국이다. 1850년경에제정러시아의영토가되었으며, 1920년소련에편입되었고, 1936년카자흐자치공화국이성립되었다. 이후 1991년소련으로부터독립을선언하고 1992년 3월독립국가연합 ( 러시아어 : Содр ужество Независимых Государств (СНГ), 영어 : Commonwealth of Independent States, CIS) 에가입했다. 광대한평원국으로기후는대륙적으로건조하며초원 사막이매우넓다. 주민은카자흐인이절반이다. 에너지자원 ( 석탄 석유 수력 ) 외에철, 구리, 납, 아연, 금, 니켈, 크롬, 망간, 보크사이트, 인회토 ( 燐灰土 ) 등의매장량이풍부하다. 카자흐스탄공업발달의기초는자원의채광야금업이며, 화학공업 ( 카바이드 인조고무 과린산비료 섬유 플라스틱 ), 기계장치제조업 ( 농기 광산기계 압연기 석유업장치 압착기 펌프 ) 도발달했다. 그리고북부카자흐스탄은 1954년부터광대한처녀지가개간되어밀 보리 옥수수등을산출하는곡창지대이다. 5) 카자흐인들은 15세기부터이땅에민족을이루어살기시작했는데, 주로유목생활을했다. 그러나 19세기에제정러시아가영토를확장하기시작한이후부터볼셰비키혁명 5) 위키백과, http://ko.wikipedia.org

2 이전까지러시아차르의지배하에있었다. 제정러시아의몰락후잠시독립국가로있었으나, 1920년에소비에트연방에편입되었다. 그리고 1936년에소비에트연방의자치공화국이되었다. 소비에트연방이해체되자 1991년에독립을선언했다. 독립직후에는알마티가수도였다가 1998년에수도를아스타나로천도했다. [ 그림 1-1] 카자흐스탄 자료 : LONELY PLANET http://www.lonelyplanet.com/maps/asia/kazakhstan/ < 표 1-1> 카자흐스탄국가개황 수도 아스타나 (Astana) 인구 1,573만명 (2008.10월기준 ) 면적 272만km2 ( 면적세계9위, 한반도 12배 ) 인종구성 카자흐인 (59.2%), 러시아인 (25.6%), 우크라이나인 (2.9%), 우즈벡인 (2.9%), 위구르인 (1.5%), 타타르인 (1.5%), 독일인 (1.4%), 고려인 (0.7%) 등 종교 이슬람교 ( 수니파 ), 러시아정교 국어 카자흐어, 러시아어 ( 공용어 ) 화폐단위 텡게 (Tenge, 2009.5월기준 $1=150텡게 ) 자료 : 카자흐스탄개황, 외교통상부 2009.

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 3 < 표 1-1> 에서보듯이인종구성에있어서러시아인이카작인다음으로많으며, 현재까지도국가정부기구에서요직을차지하고있다. 우리나라와는 1992년 1월 28일에외교관계를수립한이래시장경제등공통의가치와문화적친밀성을기반으로꾸준히실질적인협력관계를발전시켜왔다. 카자흐스탄은한국의기업들이적극적인투자로인한진출을높이평가하고있으며, 자국의산업다각화를위한경제발전에한국의기술과경험이유용하다는인식을하고있다. 1997년우리나라의외환위기이후기업들의對카자흐스탄투자가급감하였으나 2003년 11월나자르바예프대통령의방한및 2004년 9월노무현전대통령의카자흐스탄방문등이카스피해원유및광물자원공동개발등의실질협력관계확대를위한새로운계기가되었다. 6) < 표 1-2> 한국-카자흐스탄협정체결현황 일시 협정명 1992년 7월 무역협정 (1992.7.3 발효 ) 1995년 5월 과학 기술협정 (1997.2.13 발효 ), 문화협정 (1995.6.15 발효 ) 1996년 3월 투자보장협정 (1996.12.26 발효 ) 1999년 4월 이중과세방지협정 (1999.4.9 발효 ) 2003년 11월 형사사법공조조약 ( 미발효 ), 범죄인인도조약 ( 미발효 ) 2004년 9월 원자력협력협정 ( 미발효 ) 2007년 6월 외교관 관용여권사증면제협정 (2008.12 발효 ) 자료 : 카자흐스탄개황, 외교통상부 2009. 또한위의 < 표 1-2> 에서와같은양국간의관계가개선됨에따라좀더구체적인협력의결과가나오게되었고, 2006년 9월 25일에는우리나라의기업들이카자흐스탄에서도로, 철도, 공항, 항만을세우는건설분야에서의협력을증진하기로합의하기도하였다. 이발표에따르면, 카자흐스탄의누르술탄나자르바예프행정부는 4천km의철도와 8천km의고속도로를오는 2015년까지건설하여 (Great Bridge 계획 ) 카스피해지역에이르는교통인프라를구축할예정이다. 이처럼우리나라와카자흐스탄의경제적인협력은양국간의이해관계에따라개선되기도하고, 그반대이기도하였다. 그렇다면카자흐스탄의정치체제와행정부가추구하는외교관계는어떠했을까? 6) 카자흐스탄개황, 외교통상부 2009.

4 2. 정치체제및외교관계 가. 정치체제 카자흐스탄은대통령제를채택하고있는공화국이다. 대통령은직접선거를통해선출되며현대통령은 91년독립당시부터누르술탄나자르바예프대통령이이제까지 3선에성공하여계속연임하고있다. 나자르바예프대통령은 2005년12월대통령으로다시당선되어 2012년까지 7년의임기를수임하였으며헌법상이번이마지막임기이다. 나자르바예프대통령은카자흐스탄이소련공화국이었던시절인 1990년, 1995년, 그리고 2003년등세차례나한국을방문할정도로우리나라에대한관심이높다. 우리쪽에서는 2004년노무현전대통령이우리나라대통령으로는처음으로카자흐스탄을방문한바있다. 의회는상. 하원양원제로되어있고상원은카자흐스탄 14개주와 2개특별시 ( 아스타나, 알마티 ) 등 16개지역구에서각 2명씩직접선거로선출되며대통령이 7명을임명하게되어있어총 39명이고하원은지역구에서 67명, 비례대표제로 10명이선출되어서모두 77명이다. 국정서열 2위인아비카예프전상원의장 ( 현재토카예프의장 ) 은 2006년 3월한국을공식방문했고우리김원기국회의장이 2005년 10월카자흐스탄을방문한바있다. 지방의회는직접선거로선출하고주지사는대통령이총리의제청으로임명하는데최근일부시장, 군수를지방의회가선거를통해선출하는지방자치제도가일부도입되고있다. 카자흐스탄은소련해체이후독립한 CIS국가중에서전쟁이나인종간의갈등을겪지않은거의유일한국가일정도로정치적안정을누리고있으며약 4,500개달하는 NGO 가활동하고있고, 100여개의독립언론이있는등시민사회로의진입에필요한저변이확대되고있다. 2006년 1월에는국가민주개혁위원회를구성하여정부체제에대한검토, 의회의권한강화, 지방자치의확대, 정당의기능활성화등조치를취해나가면서국민소득의증대에따라보다본격적으로대두될국민들의민주화욕구에미리부응해나가는지혜를발휘하고있다. 구소련시절주요곡물및광물생산기지였던카작은 1991년구소연방으로부터독립한이후대외개방개혁정책을추진해오고있으며, 2000년이후에는석유 천연가스부

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 5 문에대한외국인투자자금유입증가와국제원자재가상승을바탕으로꾸준히성장세를유지해오고있다. 정치적으로는나자르바예프대통령의장기집권체제가유지되고있으며, 대외적으로는러시아와우호관계를중시하는가운데, 중국및서방등과도협력을강화하는전방위외교기조를유지하고있다. 7) 대표적인정치 경제에관한이해당사국들과의관계를살펴보면다음과같다. 나. 외교관계및관계국과의대외정책 카자흐스탄은러시아, 중국, 키르키즈스탄, 우즈베키스탄및투르크메니스탄과도접경하여있다. 특히러시아와는 9,000km에달하는국경, 인구의 25% 이상을점하는러시아계국민의존재, 카자흐스탄산에너지자원의대외수송로가대부분러시아를경유하는등의요인으로밀접한관계를맺고있고양국정상이매년 10차례가까운공식, 비공식접촉을할정도로긴밀한관계에있다. 이처럼카자흐스탄은지정학적으로러시아와의관계를중요시하면서도전방위외교를추진한다. 중국과는 2005년 12월송유관을연결하여에너지수출경로의다변화에진일보하였고, 미국과는 1992년핵보유국으로서는최초로핵무기를자진포기하고핵실험장을폐쇄함으로써형성된유대를바탕으로핵비확산문제에있어적극협력하고있으며, 이라크에평화유지군파병, 2001년 12월아프간전쟁당시미군기에영공통과권부여및아프간재건사업에적극참여등을계기로협력을지속적으로강화하고있다. 미국도카자흐스탄이안정된정치를구현하며경제적번영을이루고있는점을주목하여카자흐스탄을중앙아시아내전략적동반자로규정, 관계를중시하고있다. 카자흐스탄이보유하고있는원유, 가스, 광물등풍부한천연자원은주변강대국과의균형외교를추진하는데중요한기반이되고있다. 또한카자흐스탄은우즈베키스탄, 키르기즈스탄등과접경한남부국경의안정에주의를기울이고있다. 무슬림국가이면서도다른종교에대해관용의폭이넓고국민의과반수가급격한경제성장으로국민의생활이향상되는환경속에서카자흐스탄은이슬람원리주의자들이뿌리를내리지못하는나라이기도하다. 또한카자흐스탄은발전하는경제력을바탕으로 7) 한국수출입은행해외경제연구소, 카자흐스탄국가신용도평가리포트, 2009.12.31.

6 중앙아시아중심국으로부상하려는데도노력을기울이고있으며, 인도, 파키스탄, 이란, 아프가니스탄등과의관계도중시하여장차카자흐스탄이남지역의안정화를통한에너지자원수송로의다변화에준비하려는동향도눈에띤다. 국제무대에서도카자흐스탄은신생독립국이었던시기인 1993년부터아시아상호관계와신뢰구축회의 (Conference oninteraction and Confidence Building in Asia; CICA) 를주도하였다. 현재는그회원국이러시아, 중국, 인도, 파키스탄, 이란, 터키등 17개국에달한다. 우리나라도 2006년정상회의부터 CICA에정회원국으로가입하여중앙아시아와유라시아안정을위한카자흐스탄의외교노선을지지하는한편, 유라시아신뢰구축과정에적극참여하고있다. 카자흐스탄은세계종교, 문명간의갈등해소와이해진작을위해주도한세계종교지도자회의를 2003년도에이어 2006년두번째총회를개최했다. CICA와세계종교자회의는카자흐스탄이국제적위상을높이기위해주도하는양대국제회의이다. 이외에카자흐스탄은세계언론대표들의연례모임인미디어포럼 (Media Forum) 을언론인협회주최로매년개최하며, 이포럼에는 CNN 등세계주요언론들이대표를파견한다. 카자흐스탄의국제적위상제고노력은유럽안보협력기구 (Organization for Security Cooperation in Europe; OSCE) 의장직수임노력에서도눈에뜨인다. 카자흐스탄이국내적정치안정, 민주화에대한의지를발판으로 2009년 OSCE 의장직수임을추진하는데대해 EU 내에는중앙아시아국가중에서는카자흐스탄이가장의장직수임에적절한나라라는여론이조성되고있다. 카자흐스탄의중앙아시아중심국으로서의위상은여러면에서부각된다. 나자르바예프대통령은 2006년푸틴대통령의뒤를이어 CIS 의장직도맡게되었는데이는카자흐스탄에대한러시아의신뢰를반영한것으로볼수있다. 2006년 9월에는중앙아시아 5개국외무장관이과거구소련시대핵실험장이었던카자흐스탄의세미팔라틴스크에모여중앙아시아비핵화조약에서명하기도했고, 중앙아시아국가중최대인구국으로서카자흐스탄과경쟁의식이높은우즈베키스탄도카자흐스탄의경제적, 정치적부상을인식하여, 카리모프대통령이이례적으로 2006년에만두번이나카자흐스탄을방문했으며, 인근키르기즈스탄은카자흐스탄의본격적경제진출대상이되고있다. 이해당사국들과의관계를좀더구체적으로살펴보면다음과같다.

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 7 1) 카자흐스탄 - 러시아 6,500km에달하는국경선, 400만러시아계카자흐스탄국민의존재, 연 160억불을상회하는교역량과더불어에너지수송로의의존, 전통적인정치 경제관계등에따라카자흐스탄이가장중시하는전략적동반자이다. 양국의정상은매년 10여차례이상회동하며, 현메드베데프러시아대통령은취임후첫해외방문국가로카자흐스탄을선택했다. 카자흐스탄은 유라시아경제공동체 (EurAsEc : Eurasian Economic Community)', ' 중앙아협력기구 (CACO : Central Asian Cooperation Organization)', ' 상하이협력기구 (SCO : Shanghai Cooperation Organization)', ' 집단안보조약기구 (CSTO : Collective Security Treaty Organization)' 등역내다자기구에서러시아와가장긴밀한협력을추진하고있다. 8) [ 그림 1-2] CPC Pipeline 자료 : The School Russian and Asian Studies. http://www.sras.org/geopolitics_of_oil_pipelines_in_central_asia 위의 [ 그림 1-2] 을보면카자흐스탄의원유수출의상당부분을의존하고있는 CPC송유관을볼수있다. 카자흐스탄의텐기즈유전에서시작해서흑해연안의노보로시스크까지연결하는동송유관은카자흐스탄의에너지수출의대러시아의존의상징이다. 그러나지난 2009년 12월 16일카스피해파이프라인컨소시엄 (CPC : Caspian Pipeline Consortium) 은컨소시엄주주들이현재의송유관운송량을 2배로증가시키는것을승인 8) 카자흐스탄개황, 외교통상부 2009.

8 했다고발표했다. 이에 CPC는총연장 1,580km의수송로의용량을 2014년까지연간 6천 7백만톤으로증가시킬계획이다. 9) 이것은중앙아시아에서점차경제적인역량이증대되는카자흐스탄이러시아를우회하는파이프라인건설을방지하기위한일종의러시아의회유책이라고볼수있다. 2) 카자흐스탄-중국중국과는경제 안보협력을중시하면서 상하이협력기구 (SCO)' 를통해역내안보 경제협력을추진하고있으며, 카자흐스탄이중시하는산업현대화에중국측이적극적으로참여함으로써경제협력파트너로서양국관계의중요성이증대되고있다. 에너지협력분야에있어서중국은 1,000 km에달하는카자흐스탄 중국연결송유관을 2006년말완공하고, 2010 년완공을목표로했던투르크메니스탄-카자흐스탄-중국을잇는가스관의카자흐스탄구간의공사가완료되었다. 10) 카자흐스탄과중국과의관계는러시아와마찬가지로국경을맞대고있다는외부적인요인만으로도러시아에게는충분히견제할만한사안이다. 앞서언급된투르크메니스탄-카자흐스탄을통하는가스관과마찬가지로석유수출부분에있어서도중국과의관계는밀접하다. 지난 2009년 1월중순, 카자흐스탄국영석유기업인 KMG(KazMunayGas) 가 MMG(MangistauMunayGas) 의 2개의결권주 (Voting Shares) 를포함한지분 50% 를양도받기로결정된후, CNPC( 중국석유공사 ) 는 KazMunayGas의공동주주가될것이라고발표가있었다. 또한당초 MMG 지분인수의향이밝혀진시점인 2008년 10월, 러시아의 Gasprom Neft사와인도의 ONGC가지분참여를희망했으나 KMG가 51% 지분인수계획을발표하자계획을포기했다. 같은해 4 월나자르바예프카자흐스탄대통령은 5일간의중국방문을계획했고방문중에에너지부문투자를중심으로산업별투자를위해 100억달러에달하는중국차관이제공될것이결정되었다. 이처럼카자흐스탄에너지부문에대한중국투자유치를양국협력사항으로계획했음을알수있다. 이것은중국의자원외교가중앙아시아국가경제에미치는영향이크다는것을말해준다. 11) 9) MORNINGSTAR.com(2009.12.16 일자 ) http://www.morningstar.com/1/3/82505-2nd-update-cpc-pipeline-shareholders-approve-expansion.html 10) 단, 카자흐스탄은중국의저돌적에너지부문진입, 중국상품등의폭발적유입가능성에대해서는경제하고있다.( 중국계석유회사가카자흐원유생산의약 20% 를차지하고있다.)

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 9 [ 그림 1-3] 중앙아시아 - 중국간석유파이프라인 자료 : US Energy Information Administration. Kazakhstan [ 그림 1-4] 중앙아시아 - 중국간가스파이프라인 자료 : US Energy Information Administration. Kazakhstan 11) Interfax(Daily News, Report of Oil & Gas), VisorCapital.

10 3) 카자흐스탄-미국미국은 1991년카자흐스탄을독립국가로가장먼저인정한나라이다. 오늘날카자흐스탄과미국간의주요한가치는자유와민주화이며양국은 장기적인파트너쉽전략 을맺고있다. 지난 2005년, 카자흐스탄과미국과의장기적인협력계획은워싱턴이카자흐스탄을지역의리더국가로지목하고누르술탄나자르바예프대통령이 카자흐스탄 -2030 계획을발표하며, 사회발전의진보를일으키면서본격적으로시작했다. 카자흐스탄은미국의대테러전쟁과이라크전쟁에서유일하게중앙아시아국가들중에서파트너였으며, 많지않은미국의무슬림국가파트너중하나이다. 또한양국간의군사-기술협력분야는카자흐스탄이독립국가연합중유일하게미국과협력을하는분야이다. 양국간의교역-경제분야의발전은 2005년의경우, 카자흐스탄으로부터미국으로의수출은 11억 130만불이며, 미국으로부터의수입은 5억 3,830만불이다. 2006년의 8개월간의양국교역은 11억 2,000만불이고, 미국의대카자흐스탄에대한투자는 150억불로증가하였으며, 카자흐스탄공화국에는 400여개의카자흐스탄-미국계기업이존재하며, 160개이상의미국기업이존재하는것으로알려졌다. 2002년미국은카자흐스탄을독립국가연합국가들중에최초로시장경제의지위를부여해줬으며, 카자흐스탄의경제개혁을도와양국경제협력의새로운활력을불어넣기도했다. 그리고석유화학산업의협력은양국경제의전망을밝게하고있다. 오늘날카자흐스탄의전체대규모산지에는미국계기업들이들어와있으며정부간협력수준을통한카자흐스탄과미국간의에너지파트너쉽위원회를설립하기도했다. 그밖의다른분야에서미국과주요하게논의하는분야는미국의주요정보기술분야와바이오기술과전화통신기업을통한카자흐스탄의산업전략과혁신적발전부문이다. 더불어미국과카자흐스탄간의인문학분야의협력은빠른속도로증가하고있고, 볼라샤크 프로그램 12) 의수혜로미국에서 600명의카자흐스탄석, 박사인재들이공부 12) 카작정부는여러가지경로를통해국내외의고도의전문가교육과훈련에투자하고있다. 볼라샥 (Bolashak) 이란카자흐어의미래를위한장학금을뜻하며, 세계유수대학에서공부하는차세대전문가를지원하기위해 1993년설립되었다. 현재 3,000개의장학금이우수하고애국적인학생들에게지원되고있다. 지원자는 60개의학문영역중에서선택할수있고생명공학, IT, 나노과학등의첨단과학산업분야에서전문가가될것이다. 장학금은국내에서공부하는학생들에게도지원된다. Kazakh-British 대학, KIMEP과같은기존의교육기관은지방단체와기업에게전문인력을공급하고있다.

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 11 하고있다. 이프로그램에서그들은미국에서교육을받아카자흐스탄의성장과기업생리의변혁분만아닌카자흐스탄과미국간의보이지않는우정까지습득하게되었다. 13) 이처럼카자흐스탄은미국과의관계강화를통해러시아와의전통적관계에국한되지않는전방위외교및에너지자원수송로의다변화를추진중에있다. 2001년카자흐스탄과전략적동반자관계를설정한미국은에너지공급원으로서카자흐스탄을중시하며, Exxon-mobil, Chevron, Conoco-Phillips 등미국계원유메이저들의안정적활동을지원하고있다. 미국은러시아를경유하지않는카스피해연안국가에너지자원의대외수송로건설을지원함과동시에아프가니스탄으로부터테러리즘, 이슬람극단주의확산의방파제로서의역할도하고있다. [ 그림 1-5] 중앙아시아의파이프라인및미국의군사적영향력범위 자료 : US Energy Information Administration. Kazakhstan 13) 카자흐스탄과미합중국과의협력관계, 산업연구원, 2007

12 4) 카자흐스탄-EU 유럽과의관계에있어서는 2008년연구교서에서나자르바예프대통령이 Way to Europe' 계획을발표하고유럽국가들과의경제협력강화및카자흐스탄의법과제도의유럽수준으로의향상을목표로제시하였다. 이와마찬가지로 EU역시 중앙아시아전략 을수립하여에너지, 환경, 안보분야에서카자흐스탄과긴밀한관계를추진중에있으며, 특히러시아에대한에너지의존도를줄이기위해카자흐스탄등중앙아시아의원유, 가스의직접도입에관심을갖고 BTC송유관, NABUCCO가스관등의건설을주도하고있다. 아래 [ 그림 1-6] 을보면아제르바이잔의바쿠에서시작된 BTC, BTE 파이프라인이러시아의영향력을벗어난그루지야와터키를통해유럽으로공급됨을알수있다. [ 그림 1-6] 카스피해파이프라인 자료 : EUROPEAN DIALOGUE. CASPIAN PIPELINE MAP 이처럼파이프라인정치학에근거하여카스피해를포함한카자흐스탄에너지를둘러싼대립각은현재도그각축전이여전하다. 카자흐스탄의기본적인개황을볼수있다. 특히, 카작의인종구성비율을살펴보면카자흐인다음으로러시아인의비율이많은데, 이것은독립초기부터지금까지의카작의대외정책에적지않은영향을미치게된다.

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 13 카자흐스탄의대외정책의기조는러시아와의전통적유대관계를유지하되지나친대러시아의존을탈피하기위해미국, EU, 중국등과의관계를중시하는다자외교와실용외교의접합이라고볼수있다. 이같은역외강대국들과의관계뿐아니라, 주변국들과의전통적우호관계를유지 발전시킴과동시에국제무대에서의위상강화에외교력을집중시키고있다. 14) 또한안정적이며지속적인개혁정책추진을위한호의적인국제환경을조성하고, 카자흐스탄의독립성과주권을지켜, 국익을보호하며, 주변국및이해관련국들과의건설적이며호혜적인관계를설정함으로써상호신뢰및안정보장을위한국제적메카니즘을조성하기위해노력한다는외교목표를가지고있다. 3. 카자흐스탄에너지산업 카자흐스탄에는전체중앙아시아국가들 ( 카자흐스탄, 우즈베키스탄, 투르크메니스탄, 아제르바이잔이상 4국을기준으로 ) 이보유한석유중에 83% 에달하는약 398억배럴이매장되어있는것으로볼수있다. 천연가스매장량의비율은이와는다르게약 6% 정도에불과하지만그양역시약 1조9천억입방미터로적지않은양이다. 카자흐스탄의원유생산량은 1991년 569천 b/d에이르렀으나경제혼란과러시아의원유수출파이프라인제한으로 90년대중반까지줄곧하향세를지속하였다. 과거 1990년대전반원유생산량이감소한것은구소련해체이후경제체제가계획경제에서시장경제로이행하면서경제혼란이발생하였기때문이다. 또한러시아가카자흐스탄의아티라우 (Atyrau) 에서러시아사마라 (Samara) 에이르는카자흐스탄유일의원유수출파이프라인을독점한상태에서카자흐스탄원유의수출량을제한하였기때문이다. 14) 카자흐스탄은 아시아교류신뢰구축회의 (Conference on Interaction and Confidence Building Measures in Asia: CICA)" 를주도하며, 국제무대에서의역할확대를시도하고있다.

14 [ 그림 1-7] 카자흐스탄자원매장량 자료 : BP Statistical Review of World Energy 2009 참고. 이후 1995년, 외국석유기업들의카자흐스탄석유부문에대한투자효과가가시화되고러시아와원유수출협정을체결하면서원유생산은증가세로반전하였고, 2002년 6월카자흐스탄과러시아는아티라우-사마라파이프라인에대해서최저연간 1,500만톤, 마하치칼라 (Makhachkala)-티호레츠크(Tikhoretsk)-노보로시스크(Novorossiisk) 파이프라인에대해서는최저연간 250만톤의원유수출을할당을보증하는장기협정을체결하였다. 2001 년텡기즈 (Tengiz) 에서노보로시스크에이르는 CPC 파이프라인이본격가동되는등러시아로부터파이프라인을추가확보함에따라원유생산량증대와관련한장애요인이상당부분해소되었다.

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 15 < 표 1-3> 카자흐스탄석유 가스수급현황 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 석유매장량 ( 억배럴 ) 석유생산량 ( 일일천배럴 ) 가스매장량 ( 조입방미터 ) 가스생산량 ( 억입방미터 ) 250 396 396 396 396 398 398 398 744 836 1,018 1,111 1,297 1,356 1,426 1,490 1.72 1.72 1.77 1.77 1.77 1.90 1.90 1.90 n/a n/a n/a 162 219 252 257 292 자료 : 카자흐스탄개황, 외교통상부, 2009. 아래그림 [ 그림 1-8] 에서보듯이카자흐스탄의 GDP는독립직후부터해가갈수록높은성장률을보이다가 2008년도에있었던전세계적인금융위기로인해잠시주춤거렸었다. 이것은카작이지난시간경제성장에가장큰역할을해왔던에너지산업의국가경제에대한영향이컸다는것을알수있게해준다. [ 그림 1-8] 카자흐스탄 GDP 자료 : IMF 2009.

16 따라서카자흐스탄정부는기존의에너지섹터에의존에서벗어나비자원분야산업활성화를위한정부차원의노력을집중시키고있다. 이전의카자흐스탄의산업구조는석유 가스관련산업이총산업생산의 53% 이상을차지하고있었으며, 금융, 운송, 건설등도간접적으로자원분야에의존하고있는실정이었다. 카자흐스탄의주요산업은산업가스생산, 기타광물자원채굴, 식료품및담배생산, 섬유및모피생산, 목재및제지, 석유화학제품생산, 비금속및금속제품생산, 기계및장비제조, 금속공업, 에너지및수돗물생산등으로구성되어있다. 2006년 GDP에서차지하는공업의비중은 53.7% 이고농업의비중은 8.5% 였다. 제조업및채굴업등은석유 철강생산호조에힘입어 2004년, 2005년, 2006년채굴업이 10.0%, 12.8%, 8.2% 가각각성장하였으며, 가공업은 8.2%, 4.8%, 7.3% 가각각성장하였다. 특히채굴업은석유, 가스개발및금, 우라늄등광물자원개발등으로 2006년총수출의 71.9% 이상을점유하고있다. 기타수출산업비중은화학제품 4.2%, 식품2.8%, 기계및장비류 1.8%, 기타 3.2% 등이다. 15) 이때문에비자원분야투자에대한정부금융지원및세제혜택을강화하고, Cluster Approach' 방식을채택하여금속가공, 원유 천연가스생산설비, 건설장비, 운송장비, 농업및섬유산업등에대해중점적으로지원하고있다. 카작은제조업, 첨단과학기술산업및농업육성, 사회기반시설확충등산업의균형적인발전을위해 2030년까지의장기종합개발정책을지속적으로추진할예정이다. 주요산업 2003 2004 2005 2006 2007 2008 농업부문 8.8 7.8 7.0 5.5 5.7 3.2 공업부문 32.4 32.3 32.8 29.6 28.3 28.7 건설부문 6.7 6.7 8.6 9.8 9.4 7.0 교역 13.0 13.7 13.0 11.4 12.4 14.1 교통및통신 13.8 13.0 13.0 11.5 11.5 9.3 서비스 25.4 26.5 25.4 32.2 32.7 37.9 자료 : KOTRA GLOBAL WINDOW < 표 1-4> 카자흐스탄부문별산업지중 15) Kotra Global Window 카자흐스탄국가일반및경제, 무역관련 http://www.globalwindow.org/wps/myportal/gw2/kcxml/04_sj9spykssy0xplmnmz0vm0y_qjzkld4 238HEBSYGZAR76kWBGoAFczMsEKoakztsFU8zLFCHm65Gfm6ofpO-tH6BfkBsaGhpR7ggABqOQnQ!!/ delta/base64xml/l0ldu0lkq1rpn29na21bisevb0vvuufbsvfnakzjqufraenfsvfqr0vblzrkrmldb zbladfpy29uuvzhagqtc0lris83x0vfrdrllze1mjc0njyx#7_e_d4k

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 17 그러나현재에도카자흐스탄의경제성장에는에너지관련산업의비중이가장크며특히자원채굴산업은발전에견인차역할을하고있다. BP가확인한석유매장량은 2008 년기준 396억배럴이며, 가스매장량은 1.9조입방미터로집계된다. 미국에너지정보청 (EIA: Energy Information Administration) 은카자흐스탄의가채가스매장량은 65~100 조입방피트로추정하고있다. 카자흐스탄은석유자원의 30~40% 가해양지역에위치하며전체상업적매장량중약 2/3는석유및컨덴세이트인것으로평가되고있다. 매장량중대부분은 Tengiz, Karachaganak, Kashagan, Uzen 유전등이차지하고있다. 카자흐스탄은원유매장량이세계 10위권의원유보유국으로지난 2009년기준으로원유는 172개유전과 42개의컨덴세이트전에매장되어있으며, 이중에서 15개대형유전에원유의 90% 가매장되어있다. 또한카자흐스탄의천연가스매장량은 1.9 조m3로세계매장량대비 1.0% 를차지하고있다. 카자흐스탄의원유및천연가스의생산현황은작년기준월평균원유생산량은 524만톤이고, 천연가스는 2008년기준으로 300 억m3로 2007 년의 260 억m3대비 14.4% 가증가했다. 늘어나는생산량을수출로잇기위해지속적인가스파이프라인건설에힘쓰고있다. 이같은원유 천연가스개발확대를위해서카자흐스탄정부는 FDI 유치를통한에너지자원개발을확대하는정책을추진하고있으며, 에너지기업들은글로벌경제위기극복을위해장기적인구조조정의일환으로상류 하류부문의회사의통합을추진하는등적극적인자구책을마련하고있다. 또한기존송유관의리모델링과신규송유관및가스파이프라인건설로수출의확대를꾀하고있다. 수출의다각화를위해기존의러시아를경유하는노선대신, 러시아를우회하는새로운경로의건설을추진하고있다. 아제르바이잔과공동으로카스피해를해저를횡단하는송유관인 TCGP TCOP(Trans Caspian Gas Pipeline, Trans Caspian Oil Pipeline) 의건설을통해수출의원활화및양의증대를바라고있으나, 아직실질적인건설은이루어지지않고있다. 다음의 [ 그림 1-9] 를보면카스피해를횡단하는가스관의모습을볼수있다. 위의그림처럼카스피해횡단가스관은투르크메니스탄에서출발하여아제르바이잔의 South Caucasus Pipeline과이어져현재건설의급물살을타고있는 Nabucco 가스관과이어질계획이다. 이렇게되면과거소비에트연방의위성국가였던투르크메니스탄이러시아를경유하는수출노선을대신할수있는새로운길이열리게되며, 수출로인한자본확보에도보다큰성과를기대할수있을것이다.

18 [ 그림 1-9] 카스피해횡단파이프라인 자료 : Strategic Culture Foundation http://en.fondsk.ru/article.php?id=744 또한카자흐스탄의텡기즈에서부터시작된가스관이건설될가능성또한배제할수없다. 현재는선박을이용한수출이이루어지고있으나, 아직도해결되지않은카스피해자원을둘러싼이해당사국들간의영유권에대한합의가이루어진다면보다빠른진전이가능할것으로판단된다. 가. 카자흐스탄주요광구및광물자원 카자흐스탄에는멘델레예프의주기율표에나오는모든원소가묻혀있다고해도과언이아닐정도의많은부존자원을가지고있다. 그중에주요한것만을살펴보자면다음과같다. 1) 잠빌광구 (Zambyl Oil Field) 카자흐스탄의서부에위치해있으며 2002년 3월에한국석유공사를비롯한국내업체들간의컨소시엄을구성하여 2008년 5월에카자흐스탄의국영업체인카즈무나이가즈 (KazMunaiGas) 와의공동운영을조건으로전체광구지분의 27% 를약 8,500만달러에매입하였다. 추정매장량은약 10억배럴이다.

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 19 [ 그림 1-10] 잠빌광구위치및컨소시엄구성비율 자료 : 각종자료를근거로필자작성. 2) Egizkara Field & ADA Block ADA Block 은카자흐스탄서부에위치해있으며 2006년 LG상사가 22.5% 의광구지분을보유하고있으며, 추정매장량은약 1억 7천만배럴이다. 또한 Egizkara 광구는 2007년 LG상사가시추를시작했으며, 올해에탐사가완료될예정이다. 추정매장량은약 2억배럴이다. [ 그림 1-11] Egizkara Field & ADA Block 자료 : 각종자료를근거로필자작성. 3) 사크라마바스광구 (Sarkramabas Field) 사크라마바스광구는카자흐스탄의악토베주에위치해있으며, 2005 년우리나라의 ( 주 ) 세하, ( 주 ) 피엘에이, KSE( 주 ) 로구성된한국컨소시엄이현지의 MGK 사의지분 78% 를

20 획득함으로서국내석유생산에보탬이되었다. 2007년사크라마바스제1시추공에서석유가추출되었으며, 추정매장량은약 2억 7천만배럴이다. 더욱주목할만한사실은 2008 년동공구에대한가채매장량을약 5천 4백만배럴로추정하여카자흐스탄정부에등록했다는사실이다. [ 그림 1-12] 사크라마바스광구와제 1 시추공의모습 자료 : 각종자료를근거로필자작성. 4) 우라늄카자흐스탄의 우라늄은 확인매장량만 43.3만 톤 (80$/kgU이하), 16.2만 톤 (80~130$/kgU) 으로세계 3위의우라늄생산국으로서 2005년도에는 2004년대비 29.5% 증가된 4,357톤의우라늄을생산하였으며, 2010년도에는 15,000여톤을생산하여세계 1 위의 생산국이 된다는 계획을 추진 중이다. 동국의 우라늄관련 국영회사인 Kazatomprom은이를위해총 18개의광산사이트를개발할계획이며, 이중 6개지역 (Inkai, Moinkum, Tortkuduk, Irkol, Kharasan, Zarechnoe) 은외국회사와합작회사 (JV: Joint Venture) 형식으로개발을추진할예정이다.

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 21 [ 그림 1-13] 카자흐스탄우라늄증산계획 자료 : 카자흐스탄개황, 외교통상부, 2009. [ 그림 1-14] 카자흐스탄우라늄광산및원자력발전시설 자료 : 원자력국제협력통합시스템, 카자흐스탄. http://www.icons.or.kr/

22 광종 단위 카자흐스탄 세계 카작 / 세계 (%) 세계순위 우라늄 천톤 436.62 2,619.31 16.7 2 크롬 백만톤 100 1,107 9.0 2 동 백만톤 14 470 2.9 11 아연 백만톤 30 220 13.6 3 연 톤 5,000,000 67,000,000 704 4 창연 톤 5,000 330,000 1.5 6 붕소 백만톤 4 170 802 6 카드뮴 톤 50,000 600,000 8.3 5 레늄 톤 190 2,400 7.9 4 몰리브덴 톤 130,000 8,600,000 1.5 8 철광석 ( 금속량 ) 백만톤 3,300 79,000 4.2 7 자료 : 카자흐스탄개황, 외교통상부, 2009. < 표 1-5> 카자흐스탄주요광물보유량 우리나라를비롯한서구선진들과러시아는제2의중동이라불리는중앙아시아, 그중에서도카자흐스탄에주목하고있다. 풍부한부존자원을통해점차증대되는에너지수요를감수해야하기때문이다. 그러나화석연료에서신재생에너지로의국가성장에필요한동력원의전환이이루어지고있는지금, 카자흐스탄은어떠한선택을해야할지살펴보기로한다. 4. 분산전원의필요성 국가성장에필요한동력이무엇인지생각해보면, 우리나라같이자원이빈약한국가에서는사람이될것이고, 카자흐스탄같이자원이풍부한나라에서는그자원을어떻게활용하는가가경쟁력제고에필수적인사항이될것이다. 구소련연방의해체이후, 카자흐스탄에게는국가경제발전에필요한자원은있으나그자원을활용할도구들이턱없이부족했다. 덧붙여중앙아시아지역에권력의공백이라는용어를활용해가면서역내외의이해국가들은동국의땅아래에잠들어있는자원에눈을돌리기시작했다. 때로는정치적압박으로때로는경제적협력을빌미로관계국들은카작과의관계를

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 23 형성해왔다. 국가성장을이끄는동력의대부분이화석연료에서나오고더욱이한정요인인화석연료가그끝을보여가고있는지금이카자흐스탄에게는더없는호기이다. 그렇기때문에자국에서생산되는천연자원의상당부분을수출에할애함으로써, 자본을확보하고그자본을이용하여국가경제의기반을다지고또성장하려하는것이다. [ 그림 1-15] 카자흐스탄에너지생산및소비 자료 : 2009 World Bank Group 위의 [ 그림 1-15] 는카자흐스탄의에너지생산및소비를나타내는그래프로서에너지생산곡선의상승정도에비해소비곡선이완만함을볼수있는데, 이것은동국의수출비중이에너지자원에많이치우쳐져있음을알수있게한다. 이렇듯중앙아시아의카자흐스탄은부존하고있는자원에힘입어빠른시간내에국가경제를성장시켜왔다. 비록금융위기로인해그성장세가주춤했지만, 유가가조금씩회복기를타고있는요즘, 동국의건설경기의부활과맞물린다면다시금가파른성장세를이어나갈것이라고본다. 이어제2절에서는카자흐스탄의전력현황과전력망의상태를살펴봄으로서분산전원의필요성을부각시켜보고자한다.

24 그렇다면카자흐스탄이분산전원에힘써야하는이유는어떤것이있을까? 먼저, 세계에서 9번째로커다란국토에전력의균등한배분을할수있는기반시설이턱없이부족하기때문이다. 지역과지역간의송전문제. 특히나, 낙후된시설과신시설의건축은동국이중앙전력의각지방으로의송전보다는각지역마다의독립된전원시설의확보에눈을돌리게만들었다. 두번째는분산전원의확보의방안이다양하다는것이다. 자세한확보방안및해당자원의효용성에대해서는제2장에서논하기로한다. 제 2 절카자흐스탄전력네트워크및발전송전배전 인프라분석 1. 카자흐스탄전력현황 전력은카자흐스탄경제부문에서가장기본적인요소이다. 산업에있어신뢰할수있고효과적인기능을하고있으며, 지속적인전력의공급과열소비는국가경제개발의기본이됨과동시에국민의삶의질을향상시키는본질적인부분이다. 카자흐스탄은 1996년부터발전소민영화등을통해전력산업개편을추진해왔다. 전력산업은제조업의효율적인운영과일반가정에대한안정적인에너지공급을하는중추기반산업이다. 전력산업중에서발전부문은 1996~97년사이에민영화가이루어졌고, 송배전산업은국영기업인 KEGOC JSC(Kazakhstan Electricity Grid Operating Company) 가대부분을관리, 운영하고있고, 110 KW 이하의송전망은지역별전기송배전회사들에의해제어된다. 소비에트연방으로부터의독립이후카작의경제성장은 2003년에는 6,370억kW의전력을생산하는것에도움을주었다. 이것은 2000년부터 4년동안약 34% 의성장률을보인것이다. 이후카자흐스탄은전력부문에있어서순수출국이되었다. 그러나 2003년이후부터경제성장이본격화되자전력분야인프라미흡및설비낙후로인한전력난이심각

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 25 한상황에달하게되었다. 2004년의총전력생산량은 668억 KW/h, 총전력소비량은 648억 KW/h에달하는데, 생산과소비의불일치로인해이전전력수출국의입장에서전력부족국이되었다. 특히송배전망의낙후가심해손실률이 21.5% 에이르는것으로조사되었고, 특히북부소재발전소에서생산된전력이남부지역으로송전될때송전망낙후로전기손실이극심한상황이다. 또한카자흐스탄전력설비의대부분은구소련시절설치된것으로서가스터빈 94%, 증기터빈 57%, 보일러플랜트 33% 등이 20년이상사용돼교체가불가피한실정이다. 16) 카자흐스탄은전력의약 70% 가석탄에의해생산되어지며, 14.6% 는수자원에의해, 10.6% 는가스, 그리고 4.9% 만이석유에의해만들어진다. 산업은전력발전의핵심수요자이며전체소비의약 68.7% 를소비한다. 일반가정에서는 9.3%, 서비스부문에서는 8%, 수송부문에서는 5.6% 그리고농업에서는 1.2% 를소비한다. 카자흐스탄에서는전력생산의정격용량이 18,331 MW로이는화력발전에의해 87.7%, 수력발전에의해 12.3% 가만들어진다. 복합전력발전소들은정격용량의절반인 48.9% 를공급하고화력발전이 36.6%, 그리고가스터빈전력발전이 2.3% 의전력을공급하고있다. 아래의 [ 그림 1-16] 을보면카자흐스탄전력공급원을원별로표시하고있다. 과거에서부터가장최근인 2006년까지동국의전력공급의대부분을석탄이하고있음을볼수있으며, 그비율은다른원인수력, 천연가스, 원자력, 석유에비해월등히많은부분을차지하고있음을알수있다. 대부분의전력은석탄으로운용되는 37개의화력발전에의해생산된다.( 에키바스투스 : Ekibastuz, 마이쿠벤 : Maikuben, 투르가이 : Turgai, 카라간다 : Karaganda에위치하고있다.) 또한 3개의커다란수력발전소는부크따르민스까야 (Bukhtarminskaya), 이르티슈강의우스트-까메노고르스까야 (Ust-Kamenogorskaya (Irtysh River)), 이리강의까르차가이스까야 (Kapchagaiskaya (Ili River)) 에위치하고있으며, 이들발전소는카자흐스탄전체수요의 10% 를담당하고있다. 그리고쉐브첸코 (Shecchenko) 로알려진악타우 (Aktau) 근처에는원자력발전소가있다. 16) 김병권, 카자흐스탄전력산업동향, KOTRA 알마티무역관, 2007.

26 [ 그림 1-16] 카자흐스탄원별전력발생량추이 자료 : 2009 World Bank Group 앞서언급했듯이카자흐스탄에있어전력발전은경제성장에매우중요한역할을하고있지만 1990년대의경기침체로인한시스템의낙후와일관적인정책추진의부재로전력시스템에있어실질적인발전량이잠재발전량을밑돌았다. 1990년대발전용량을볼때카자흐스탄의전력수급에있어서의수요하락은적어도이전 10년에있어서동국의수요는만족시켜왔다. 그러나현재의전력망의구조는카자흐스탄이역외에서전력을수입하도록만들었다. 17) 또한전기요금의미납, 부적절한수집체계, 시장을기반으로한전송료는카자흐스탄의송전, 배전분야에대한더큰규모의투자를가로막는요인이되어왔다. 구소련체계에서는카자흐스탄의전기요금은고정되어있었다. 그러나이후카자흐스탄의국가독과점방지위원회는다른나라와전기요금수준을맞추려고노력해왔고시장이전송료를정하게할수있도록노력했다. 이때문에 2001년 7월 1일부로 KEGOC는전기전송료를평균 23.7% 인상했다. 17) EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 27 2. 카자흐스탄전력네트워크및발전송전배전인프라분석 카자흐스탄의송전라인과배전망은북쪽지역에 2개, 남쪽지역에 1개로크게 3부분으로구성되어있다. 각각은해외전력시스템과연계되어있는데북쪽지역은러시아의전력시스템과남쪽지역은중앙아시아의통합전력시스템과연계되어있다. 그러나이러한시스템들은단하나의라인으로서로가연결되어있다. 중앙아시아통합전력시스템과연결된남쪽지역의전력발전소가정격전력의부족으로인근국가인키르기즈스탄과우즈베키스탄으로부터전력을수입해야했다. 반면석탄화력발전으로운용되며정격전력의대부분을생산하는북쪽지역의전력망은러시아로전력을수출해왔다. 에키바스투스에있는 GRES-2 전력발전소는전력을북쪽으로수출하고있다. [ 그림 1-17] 카자흐스탄전력네트워크 자료 : US Trade and Development Agency 이처럼전력망은러시아와연계된북부와키르기즈스탄과우즈베키스탄등중앙아시아전력망과연계된남부로나눌수있다. 북부와남부의전력망을연결시키기위해세계은행은 2005년도에북-남전력송전망계획 (North-South Electricity Transmission Project) 을시행했다.

28 [ 그림 1-18] 카자흐스탄 North-South Transmission Line Project 자료 : US Trade and Development Agency 동프로젝트는기업들과일반가정이신뢰할수있고가격적으로도효율적인전력에 충분한접근이가능토록보장할것이다. 18) < 표 1-6> 카자흐스탄발전소와정격용량 발전소 정격용량 (MW) AES Ekibastuz (Ekibastuzskaya GRES-1) LLP 4,000 EEK (Aksuskaya GRES) JSC 2,110 Zhambylskaya GRES im. Baturova OJSC 1,230 Stantiya EGRES-2 JSC 1,000 MAEK-KazAtomProm TETs-2 LLP 630 MAEK-KazAtomProm TETs-3 LLP 625 Karagandinskaya GRES-2 (Kazakhmys Corporation) 608 APC (Almatinskaya TETs-2) JSC 510 Pavlodarskaya TETs-3 (Pavlodarenergo JSC) 440 Access Energo Petropavlovskaya TETs-2 LLP 380 Kazakhstan Aluminium (Pavlodarskaya TETs-1) JSC 350 AES Shulbinskaya GES LLP 720 Bukhtarminskaya GES (KazZinc JSC) JSC 675 Kapchagaiskaya GES (APC JSC) 364 AES Ust-Kamenogorskaya GES LLP 331 자료 : POWER RESOURCES OF KAZAKHSTAN 2009. 18) EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 29 카자흐스탄의전력망은전압에따라다르다. 1,150 kv가 1,400 km, 500 kv가 5,500 km, 220 kv가 20,200 km, 110kv가 44,500 km, 35 kv가 62,500 km, 610 kv가 204,000 km정도이다. 또한 0.4~1,150 kv의전력송전선이약 464,132km에달하며, 35~1,150 kv 의전력을송전하는 3,419개의전력변전소가있으며전체정격용량은 63,175.5 MW이다. 지역간그리고국가간전력송전은 220 kv나혹은더높은전압을송전한다. 220~500~1,150 kv의전력망은카자흐스탄전력망의중추적인역할을한다. 그리고러시아, 키르기즈스탄, 우즈베키스탄의전력시스템과의연계된시스템간연결은 110~220~500 kv를기초로한다. < 표 1-7> 카자흐스탄국가전력망 ( 단위 : km) 국가전력망 전체가공선 19) (km) 22,720.4 가공선 - 1,150 kv 포함 1,421.225 가공선 - 500 kv 포함 5,323.262 가공선 - 220 kv 포함 15,975.912 자료 : POWER RESOURCES OF KAZAKHSTAN 2009. 또한아래 [ 그림 1-19] 는카자흐스탄의전력소비와발생된전력의송전과배전시에발생하는전력손실을보여주고있다. 카자흐스탄이기술적으로는수요를충족시키기에충분한전력을발전한다고는하지만카작의열악한인프라로인해서 1992년부터빈번한전력부족을겪어야만했다. 카자흐스탄은 285,000 마일에달하는배전선으로송전과배전을동시에함으로써많은양의에너지손실을입고있다. 20) 이같은카자흐스탄의전력생산및송전망인프라를살펴보면, 왜카자흐스탄에분산전원이필요한지잘알수있을것이다. 전력을수출하는국가에서오히려전력을수입해야하는불균형적구조가생겨나고, 이구조를해결하는실질적인방법이중앙전력공급망의확충보다는새로운전력원을찾음으로써각지역별분산전원시설의건설을유 19) 전력의배전용또는송전용으로사용하는전선로. 지중케이블을매설한지중선식에대하여그구조가가공식인것. 즉, 전주또는철탑에전선로를가설한것. 가공선로또는가공전선로. 20) 카자흐스탄, 한국가스연맹

30 도하는것이보다효과적이라는판단이나오게된다. 제2장에서언급될신재생에너지원이바로카자흐스탄의원활한전력공급을가능케하는새로운분산전원의원천이되는것이다. 이러한신재생에너지원을정책적으로개발하는과정에있어카자흐스탄정부는어떠한역할을해왔는지살펴보도록하자. [ 그림 1-19] 카자흐스탄전력소비와송 배전전력손실 자료 : 2009 World Bank Group 3. 전력관련정부정책및발전현황 카자흐스탄의산업다각화와안정적경제발전을유지하기위해서필요한당면과제는전력산업의꾸준한발전에있었다. 따라서카자흐스탄정부는전력산업을발전시키기위한전략적목표를수립하고, 이를위한다양한정책들을병행하여개발하고있다. 카자흐스탄정부가추진하고있는주요전력산업분야와정책적목표는다음과같다. 주요전력산업분야로는단일전력시스템 (UES) 구축하고기존의에너지원개보수및

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 31 현대화를통한이용의극대화, 비전통적인에너지를개발하여전력생산에사용되는화석연료비용을감축시키고, 온실가스방출량을줄이는효과적인에너지절약기술로서전력과열을결합생산하는것이다. 또한기존의열공급시스템의개보수및현대화하는것에목표를두고있다. 21) 카자흐스탄정부에서도기존발전소개선, 발전소추가설립및송배전망개선, 확충등전력산업현대화작업을본격추진하겠다고발표했다. 현재까지발표된정부의전력산업현대화프로젝트에는 2015년까지 105억달러를투자한다는계획이있으며, 주요프로젝트로는 Ekibastuz GRES-1 및 Aksu GRES 시설현대화, Zhambyl GRES 전력생산능력확충, Karaganda GRES-1 건설및열복합발전소의터빈보강등이있다. 22) 이에카자흐스탄정부는카자흐스탄행정부명령 384에따라 1999년 4월에작성된 2030년까지의국가전력발전프로그램 을기초로, 2007년 4월 20일에는 2007-2009년카자흐스탄정부프로그램을이행하기위한주요국가플랜실행계획을수립하였고, 그에앞서 2006년 5월 22일에너지광물자원부명령 160을기초로 2015년까지산업혁신전략을제조업중심으로추진할계획을마련하였다. 이내용의핵심적인부분중하나는제조업분야에필요한전력을확보하는것이었다. 이러한내용을구체화한것이 2007년 5월 31일카자흐스탄총리명령 147-p이며, 이명령은 2007-2015년까지의카자흐스탄전력산업을발전시키는실행계획 (action plan) 의성격을갖고있었다. 본계획에따라 2015년까지전력의수요와공급, 개보수및현대화작업, 그리고필요한전력에너지시설목록, 면적, 건설기간등이명시되었다. 또한 2007년 9월 28일에는카자흐스탄국영지주회사인삼룩이 20억달러를들여 2015 년까지 1300MW 용량의화력발전소를증설하는등카자흐스탄정부가총 40억달러를발전소증설등전력산업현대화프로젝트에투입함으로써 2015년경에는현재의전력생산량보다무려 2/3 이상늘리겠다는계획을발표했었다. 23) 전력발전전략은카자흐스탄의에너지독립성과에너지안보를보장하고, 향후지속적인경제성장을위해견고한에너지기반을구축하는내용을담고있으며, 프로그램을 21) 카자흐스탄전력현황및발전전략, 주간동북아시장 (Vol. 14 No. 2), 2008.4.14. 22) 김병권, 카자흐스탄전력산업동향, KOTRA 알마티무역관, 2007. 23) 김병권, 카자흐스탄전력산업동향, KOTRA 알마티무역관, 2007.

32 수정할필요가발생할때에는예상전력소비증가율에따라전력소비와부하예상증가율을더높게산정하고, 산업의문제를진단하며, 에너지기업들의현황과기존에너지시설의확대예상규모와기간및새로운에너지시설의건설예상규모와기간을고려하도록하고있다. 카자흐스탄정부는향후전력소비의상승을예측하고있는데 2005년에는 656억 kw, 2010년에는 780억kW 그리고 2015년에는 910kW로추정하고있다. 전력의생산또한 2005년에 671억kW, 2010년에 804억kW 그리고 2015년에 941kW로예측하고있다. 이와같은정부차원의전력발전프로그램에우리나라의플랜트기업들의진출이가능하며, 일례로한국전력공사와삼성물산컨소시엄은 2009년 3월카자흐스탄국영전력회사인삼룩에너지 (Samruk Energy) 社가국제경쟁입찰을통해시행한발하쉬 (Balkhash) 석탄화력발전소 24) 건설및운영사업에우선협상대상자로선정되었고, 관련계약이 2010년에이루어질예정이다. 지난 2009년 12월 14일알마티주잠블지역에서발하쉬발전소준비단계건설공사착공식이개최되었다. 1단계건설사업에는발하쉬호수취수장과 Uliken 마을연결하는관수로건설, 상 하수및폐수처리시설건설, Karatkol 역-발하쉬발전소구간철도개보수및 Karatkol 역확장공사등이포함되어있다. 발하쉬화력발전소건설은카자흐 2015년에너지개발 프로그램중우선순위프로젝트이며카자흐스탄산업화프로그램에도포함되어있다. 카자흐스탄 카즈니피에네르고프롬 연구소는동발전소공사에대한타당성조사를 마무리했다. 동발전소는알마티시북서쪽 370 km 지점발하쉬호수남서부연안에위치 하여 500-220kV 고압송전선으로구성되는 서 - 남 전력송신시스템상가장중심부에위치 하게된다. 25) 24) 발하쉬발전사업은카자흐스탄의옛수도알마티로부터북서쪽 370km지점, 발하쉬호수남서부연안에 1200 1,500MW급석탄화력발전소를건설해운영하는 BOO( 사업자가비용을부담하고운영과수익권까지소유.Build, Own, Operate) 방식으로추진된다. 25) Pressa. 2009.12.15.

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 33 [ 그림 1-20] 카자흐스탄발하쉬발전소 자료 : 한전 - 삼성물산, 카자흐발하쉬발전사업수주, 아시아경제, 2009.3.25. 발하쉬프로젝트의총공사규모는 45억불로 6,600ha의면적에 660MW 규모의발전소 2개블록으로구성되며총발전용량은 1,300MW이다. 1단계공사금액은 24억불로 2014년에완공되고 2단계공사는 2017년까지마무리된다. 동발전소는공사에약 4,000명이참여하며운영시약 800명의신규일자리가창출될것으로전망하고있다. 한편, 발하쉬발전소건설은고압선송전능력향상및남카자흐스탄지역전력공급안정화에기여할수있을것으로기대된다. 덧붙여우리나라기업들이카자흐스탄전력산업현대화프로젝트에참여할때가장유의해야할사항은카자흐스탄정부에서지금까지관련프로젝트를 BOT 방식으로추진해왔기때문에외국투자기업이수익채산성확보가어려워현실화가되지못했다는점을유념해야한다. 이러한 BOT 방식은외국투자기업들이프로젝트의기획 투자 자금확보 운영등을일괄적으로수행하고, 수익금은투자비용및확보이윤을검토해카자흐스탄정부측과배분하는형태였다. 지금은카자흐스탄정부에서도외국투자기업들이 BOT 방식으로는수익모델찾기가어려워해당프로젝트가현실화되지못하고있다는점을인정하고, 정부예산을통한사업비지원, 투자자금정부보증등현실적인프로젝트추진방안을강구하고있다.

34 따라서카자흐스탄전력산업현대화프로젝트에참여코자하는국내기업들은카자흐스탄정부가추진하는전력산업프로젝트의허와실, 그리고인허가취득가능성등을엄밀하게진단한후프로젝트입찰참여여부를판단해야할것이다. 26) 지금까지카자흐스탄의전력망과인프라, 정부의전력정책을살펴보았다. 그렇다면같은소비에트연방의위성국가이면서카자흐스탄보다경제력이우월했던우즈베키스탄의전력정책은어떠했을까? 우즈베키스탄정부는 1991년소연방붕괴이후경제 사회분야에서의개혁이심화되면서과거와같은전력산업체제로는더이상안정적인전력공급을할수없다는점을인식했다. 2001년 2월 우즈베키스탄전력부문의경제개혁심화에관한 대통령령 (2001년 2월 22 일제정, UP-2812) 이발표되었다. 동대통령령의전력부문개혁방향은다음과같다. 먼저전력부문의단계적자유화, 화력발전기업과송배전망기업의단계적주식회사화, 사회, 인프라, 건설, 수리부문의기업과조직의단계적민영화, 정부통제완화, 전력판매부문에경쟁적환경조성, 전력망에대한경제주체들의동등한접근보장, 대규모외국인투자유치, 전력생산, 수송, 판매부문에대한관리 운영시스템에시장경쟁원리및메커니즘도입, 전력부문의정부관리체제를완비하기위해우즈베키스탄전력부를폐지하고, 송전망을담당하는 Uzelectroset 와배전 판매회사들을자회사로거느린국영독점전력공사 Uzbekenergo 를설립하는것이다. 전력부문개혁 1단계에서전력생산, 송배전, 판매등을담당하는기업과조직이 Uzbekenergo의자회사로통합되었다. 13개의발전기업, 3개의열병합발전기업, 1개송전기업, 15개의배전기업등이자회사로통합되었다. Uzbekenergo 의자회사가운데수력발전기업, Uzelektroset ( 송전기업 ), Uzenergosvyaz, Uzenergosbyt, Uzenergosozlash, 기타자동통제시스템기업들은폐쇄형주식회사형태로설립되었다. 이후화력발전소 (Tashkent화력발전소, Talimardjan화력발전소제외 ), 지역배전회사, 전력시설건설및수리기업등이단계적적으로주식회사로되었으며, 사회부문자산이민영화되고, 화력발전기업의정부지분이매각되었다. 2004년 6월경제부문및가계에대한전력공급의안정성을향상시키기위한 Uzbekenergo 의조직및운영현대화에관한 정부명령 (2004년 4월 21일제정, No.290) 이발표되었다. 동정부명령에따라, 기능별 26) 김병권, 카자흐스탄전력산업동향, KOTRA 알마티무역관, 2007.

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 35 지역별로송전망을운영하는 5개기업, Uzenergoaloka, EnergoASUnaladka 등이 Uzelektroset 의계열사로되었다. 그리고 Energosbyt 이 Uzbekenergo 의계열사로되었다. 2009년현재 Uzbekenergo 는산하에 37개의개방형주식회사 (Uzbekugol 포함 ), 12개의단일기업 (unitary company), 3개단체, 그리고계열사로 Energosotish 등을두고있다. 우즈베키스탄전력산업에대한정부규제는 2009년 10월 1일발표된 전력법 (2009년 9월 30일제정 ), 전력공급자와소비자간의상업적계약을규정하는민법, 에너지이용합리화법, 반독접법, 자연독점법, 인허가규정, 위험생산시설의산업안정성규정, 수자원이용규정, 환경보호및규제 등에근거해서이루어지고있다. 그러나이러한법률들은상호상충되고모순되는부분들이많이존재하고, 정부부처들간에명확한업무분할이이루어지지않고있다. 이에따라우즈베키스탄정부는이러한문제점을해결하기위한개정작업을추진중에있다. 개정작업의기본방향은효율적메커니즘도입, 투자여건개선, 에너지절약촉진, 빈곤층지원시스템개발, 전력망확충, 새로운경제여건에부합되는법적체계마련, 국가관리 감독시스템정비및부처간명확한업무분할등에있다. 우즈베키스탄정부는전력산업을감독하는 Uzgosenergonadzor( 우즈벡전력공급감독청 ) 을법률에의해설립하였다. 전력법은총 8장 35조로구성되어있으며, 전력생산, 송배전, 판매, 소비부문등전력부문의전부문을규정하고있다. 우즈베키스탄전력법은전력시장 ( 발전, 송배전, 판매등 ) 의시장경쟁메커니즘에의한작동을원칙으로삼고있다. 전력법 (4조) 에는전력산업정책의기본적인추진방향을다음과같이규정하고있다. 전력의안정적공급, 통합전력시스템의안정적운영, 전력소비자의수요충족, 전력망에대한소비자들의동등한접근보장, 발전설비, 전력망에대한개보수 현대화 신규건설투자유치, 전력생산, 수송, 판매부문에대한관리 운영시스템에시장경쟁원리및메커니즘도입, 전력부문의균형있는개발보장, 전력과연료에너지자원의합리적이용이그것이다. 전력법은국영독점전력공사 Uzbekenergo 의법적권한및지위, 사업영역등에대해규정하고있으며, 또한전력소비자들의권리와의무도포함되어있다. 동법 (28조) 에의하면, 전력소비자가전력공급계약조건을위반했거나, 불법으로전력망에접속한경우에

36 전력공급을중단할수있게되어있다. 또한우즈베키스탄정부는 1997년에 에너지이용합리화에관한 정부명령을발표하였다. 이는우즈베키스탄내법인및자연인들의연료에너지생산, 가공, 저장, 수송, 배송, 소비등모든활동에서에너지소비효율을향상시키기위한조치들이규정되어있다. 우즈베키스탄정부는상기와같은정책과제를달성하기위해정부차원의전력부문투자프로젝트를마련 추진하고있다. 우즈베키스탄정부는 2008년 1월 28일 No.UP-4058 기간산업에대한지원, 안정성보장, 수출잠재력증진을위한조치 와 2009-2015년동안전력부문현대화, 에너지소비절약, 에너지절약시스템도입프로그램 을발표하였다. 이들정부프로그램의주요내용은다음과같다. 전력생산시에에너지소비절약및효율성향상을위해 Tashkent 화력발전소, Navoi 화력발전소, Talimardjan 화력발전소등의현대화와더불어복합화력발전설비도입을시도했다. 또한 2009 2015년동안송배전시전력손실을줄이기위한전력망현대화를기획했다. 그리고태양열발전소건설, 풍력발전시범단지건설등신재생에너지이용확대를할것이다. 대외적으로는 EBRD의자금지원으로중앙아시아지역에서최대화력발전소인 Syrdarya 의 300MW급 2개발전설비 ( 7, 8) 의개보수작업이완료되었다. 이에따라 Syrdarya화력발전소의발전설비용량이증대되고, kwh당연료소비량도감소하게되었다. 2006 2009년기간동안 Syrdarya화력발전소내총 5개발전설비의개보수작업이이루어졌는데, 그중에 No.6 발전설비개보수작업에 2,900만달러가지출되었다. 이러한투자프로젝트의추진으로 No.5, No.6 발전설비에서연간 152백만m3의천연가스를절약할수있게되었다. 2005년에 Talimardjan화력발전소에 800MW급발전설비가중앙아시아지역에서처음으로도입되었다. 대규모발전설비의도입으로사마르칸트및부하라지역내전력소비자들에게안정적으로전력을공급할수있게되었다. 또한송전시기술적인전력손실량이감소하고, 23만 toe 연료를절약할수있게되었다. 사마르칸트주에 2 501 MVA 용량의 500kV Sogdiana 변전소가설치되어전력수송시에전력손실을 1/3정도감소시킬수있게되었다. 또한 500kV의 Uzbekistan 변전소설치와 Novo-Angaren 발전소에서 Uzbekistan 변전소까지 165km의 500kV 송전선건설사업이완료되었으며, 이로인해페르가나지역내소비자들에게전력을안정적으로공급할수있게되었다. 또한우즈베키스탄에서중앙아시아국가들과연결하는고압송전

제 1 장카자흐스탄에너지및전력현황 37 선건설사업도추진되었다. 일본정부의장기차관으로 370MW급복합화력발전설비가 Tashkent 화력발전소에도입되었으며, 이슬람개발은행 (IDB) 의자금지원 (2,510만달러 ) 으로 Syrdarya화력발전소 -Sogdiana변전소구간에 500kV 송전선건설사업이추진되었다. 전력소비량에대한전자계측시스템도입, 전력소비전산계측시스템의통합작업이대대적으로추진되고있다. 이를위해우즈베키스탄정부는관련법령작업을단계적으로추진하고있다. 우즈베키스탄정부는 2009년 6월에 전력소비계측및제어시스템현대화를위한추가조치에관한 명령 (2009년 6월 5일제정, No.150) 을발표하였다. 우즈벡정부명령에따라, 2009년 7월 1일부터 Uzbekenergo, 정부부처, 경제주체등에게다음과같은행정명령이내려졌다. 2009~2010년에 750kVA 용량이상의전기시설에자동전력소비계측시스템을갖춘다기능전력계측장치설치 2009~2011년에경제주체들의전기시설에자동전력소비계측시스템을갖춘다기능전력계측장치설치 계측인력에의한전력소비계측오류, 계측정보왜곡등을최소화하는종합예방책마련우즈베키스탄정부는전력부문의 CDM사업을유치 추진하기위해활발히노력하고있다. 우즈베키스탄은 1993년 6월 22일 UNFCCC(UN Framework Convention on Climate Change) 에가입하였으며, 1999년 10월 12일교토의정서에비준하였다. 현재우즈베키스탄정부는 Uzbekenergo사의 8개프로젝트와 Uzsuvenergo의 9개프로젝트를 CDM 사업으로검토중에있다. 이와관련하여에너지소비효율성제고, 발전설비의현대화및개 보수, 고압송전선건설등과같은투자프로젝트들이추진되는과정에서국제금융기구, 외국수출입은행, 금융기관, 그리고 CDM사업추진기업들과긴밀한협력이이루어지고있다. RWE Power AG( 독일 ) 사는 Uzbekenergo에의해추진되고있는 Tashkent 화력발전소현대화프로젝트에참여하고있다. TRIKORONA AB( 스웨덴 ) 은 Uzbekenergo의 Andijan 소수력발전소-2와 Akhangaran 소수력발전소건설사업에참여하고있다. 27)

38 제 2 장카자흐스탄신재생에너지현황및정책전망 제 1 절신재생에너지현황과정부정책 1. 신재생에너지현황및정부정책 카자흐스탄의재생에너지원을이용한에너지생산잠재력을크게두부문으로나눌수있다. 첫번째부문은재생에너지원을이용하여수출용에너지를생산하는것이고, 두번째부문은재생에너지원을이용하여내수용에너지를생산하는것이다. 현재까지도카자흐스탄에서가장많은경제적인가치를갖고있는신재생에너지원은수력이지만, 2006 년기준, 전체에너지소비의 3% 에불과하다. 이처럼활용가능한에너지의다양성에비해그효용성이현저히낮았기때문에 2008 년 6월외국인투자위원회에서누르술탄나자르바예프 (Nursultan Nazarbayev) 대통령은카자흐스탄정부에게자국의풍력과태양열자원을사용함으로써, 신재생에너지개발에대한적극성이필요함을역설했다. 28) 또한카자흐스탄의알마티시는세계적인오염도시로오염원의 90% 가자동차에서나오는배기가스이다. 때문에온실가스배출증가율은세계 3위이다. 이것은국가발전에필요한동력의상당부분을화석연료에의존하기때문이며그의존도또한 88% 에달한다. 카자흐스탄정부는지난 2009년 6월신재생에너지원지원법을통과시켰다. 주내용은 2024년까지카자흐스탄에너지중신재생에너지의비중을 5% 로상향시키고, UNDP의 REEEP 프로젝트에대한카자흐스탄국내법제도를마련하는것이다. 덧붙여온실가스 27) 우즈베키스탄정부의전력산업정책, 주간동북아시장, Vol.21, No, 06,2010.2.8 28) Climate Intel, "Renewable Energy Developments in Kazakhstan", 2008.10.07 http://climateintel.com/2008/10/07/renewable-energy-developments-in-kazakhstan/

제 2 장카자흐스탄신재생에너지현황및정책전망 39 배출감소를위한지원책을제정함과동시에신재생에너지이용을위한지원원칙도만드는것이목표이다. 카자흐스탄정부는자국의신재생에너지를개발하고경제적가치를가진산업으로서의발전을이루기위해 2009년 6월 17일, 카자흐스탄의회는 신재생에너지원사용에관한법률 (Law on the Use of Renewable Energy Sources) 에대한최종수정안을통과시켰다. 동법안은 UNDP와 REEEP의재정적인도움의결과이며카자흐스탄에서신재생에너지원에대한전체적인법률적틀안에서만들어졌다. 카자흐스탄은막대한신재생에너지잠재력을가지고있음에도불구하고, 특히풍력에대해서, 현재까지거의개발되어있지않다. 카자흐스탄에너지구성의대부분을석탄이차지하고있고, 화력발전소가카자흐스탄의전체온실가스배출의 45% 를차지한다. 신재생에너지는에너지집약도와오염을줄이려는논쟁에있어서가장두드러지게다루어지는주제이다. 지속가능한발전을위한국가전환프로그램은카자흐스탄의에너지수급에있어서의신재생에너지의비율을 2024년까지 5% 로상승시키는것에목표를두고있다. 풍력은이같은목표에현재가장적합한역할을할수있는자원이다. 이처럼국가차원의발전목표를이루기위한법적인보완책들은크게 2가지로분류되는데, 하나는기준가격의무구입제 (Feed-in Tariffs) 와다른하나는신재생에너지인증서 (Renewable Energy Certificates) 이다. 기준가격의무구입제는가장보편화되어있는제도로서, 전력공급자들에게판매하는개별생산자들에대해인위적인높은가격을보증한다. 그러나수많은전력공급자들과낮은인구밀도를가진세계에서 9번째로큰카자흐스탄에서이러한높은가격을유지하는것이쉽지않다. 이와대조적으로신재생에너지인증서라는것은전력공급자들혹은사용자들이신재생에너지자원으로부터생성된전력의일정비율을반드시구매할것이라는것을증명해야만하는제도이다. 이것은생산, 소비그리고청정전력의원천으로등록되는신재생에너지인증서를거래하는시스템을통해이루어진다. REEEP의지원아래 UNDP와글로벌투자펀드는인증시스템을보유한신재생에너지법제정에있어카자흐스탄정부를도왔다. 카자흐스탄이가진환경적인조건하에서인증시스템을보완하는것등광범위한토론과논쟁끝에, 정부는신재생에너지자원법

40 에기준가격의무구입제를포함할것을결정하였다. 동법안에따라다음과같은정책을추진할수있다. 첫째, 신재생에너지의사용에대한국가계획따라, 신재생에너지부문을확대할수있다. 둘째, 유보지를활용하거나, 송전회사가신재생에너지원을전력망에연계하도록하는의무를부여하고, 정부부서의사업성검토에의거하여도출된잠정가격을기준으로송전손실을보전할수있는수준의장기계약을체결함으로써신재생에너지생산에대한민간투자자들을유치할수있다. 이후카자흐스탄정부는 2008년에동법안에대한틀을만들고법안의초안을승인했다. 그리고최종수정안은 2009년 6월 17일의회에의해통과되었다. 29) 제 2 절풍력에너지 카자흐스탄은막대한풍력에너지잠재력을가지고있으며, 특히알마티주 (oblast) 의둥가르산협 (Djungar Gates) 와쉘렉스키회랑 (Sheleksky Corridor) 이그대표적인지역이다. 현존하는에너지-송전선, 에너지수요가높은때와풍력이활발한계절, 에너지수요와지역시장과의상호적절한관련성이둥가르산협과쉘렉스키회랑에서의풍력에너지자원개발의잠재력을크게만들었다. 중요한점은카자흐스탄역내거의모든지역이풍력발전소설치에매우좋은환경을가지고있다는점이다. 이러한잠재력에도불구하고, 카자흐스탄의 2009년통계자료에의하면풍력발전은단지 500 kw의발전용량을가지고있을뿐이다. 30) 카자흐스탄은일인당풍력에너지자원이용이라는면에있어서중앙아시아지역에서수위를차지한다. 중국을향한고산지역인둥가르산협 (Djungar Gates) 에서는연간약 1.3 조 kwh의전력을생산해낸다. 카작의폭넓은풍력지도를살펴보면그가치가매우뛰어남을알수있다. 카자흐스탄의지형의 50% 이상이지표면에서 30m에서약 4~5 m/s의바람이불며, 카스피해의일부지역에서는풍속이 6 m/s를초과하기도한다. 카자흐스탄정부는비전통 29) REEP, "Fresh wind from Kazakhstan: new renewable energy law", 2009 http://www.reeep.org/index.php?id=51&content=13728 30) EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009

제 2 장카자흐스탄신재생에너지현황및정책전망 41 적인전력개발을위한최우선과제로서 풍력개발프로그램 2030(The Program of Wind Power Development till 2030) 을적용해왔다. 일례로일본의전력개발회사 (Electric Power Development Co: EPDC) 가풍력지표들을발표해왔는데, 카자흐스탄이풍력개발에매우뛰어난잠재력을보유하고있다고언급했다. 풍력발전에가장효과적인후보지역은다음과같다. 카작의동남부에위치한둥가르산협 : 중국과의국경지대에위치한알라콜호수 (Alakol Lake) 의남쪽의넓은폭, 아스타나시지역의 Chu-Iliysky산, 잠불지역의 Karatau능선. 카자흐스탄서부 : 우랄산맥남부 (Mugojar 산 ), 카스피해지역, Mangyshlak 반도. 카자흐스탄중앙지역 : Alytau 산. 31) [ 그림 2-1] 카자흐스탄풍력지도 자료 : Windlab Systems Pty Ltd. 2009 이처럼풍력에너지산업에대한높은잠재력을가지고있는카자흐스탄은석유가스수 송관및도로운용시스템, 국경초소및멀리떨어진주거지역의에너지공급시스템에사 31) EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009

42 용되는마이크로터빈 (micro turbine) 을비롯하여, 부족한에너지를충당하고, 화력발전소에서생산되는에너지를대체하기위하여에너지시스템에전력을공급하는대용량풍력발전기 (wind-power unit) 에이르기까지실제로사용되는다양한용량 (capacity) 의풍력발전소를구축하는데필요한인프라와필수자재를갖추고있다. 또한카자흐스탄은풍력발전소에필요한여러설비의개발경험과다양한용량의풍력발전소설비구축및조율 (fettling) 경험이있는전문가들을보유하고있다. 알마티에너지 통신대학은 풍력에너지 전공엔지니어및학사를양성하고있다. 카프차가이市 유한책임회사 Karat, 유한책임회사 Vetroenergoinvest ( 풍력에너지투자 ) 와 Tated 회사, 알마티중장비제작공장, 탈가르주조 기계제작 (casting and mechanical) 시범공장등과같은기업들이카자흐스탄의특허및기술문서에부합하는수직축풍력터빈 (vertical axis wind turbine) 이장착된 1~20kW급발전기들을수차례생산한바있다. 아스타나市에소재한사기업인 ( 주 ) 생산 정비회사 Celinenergoremont 는 7kW급과 15kW급풍력발전소를건설한경험이있으며, 지금도풍력발전소제작에참여하고있다. 동기업은선진형생산기지, 진입로 (access way) 및활동범위를대규모로확대할수있는가능성을갖추고있다. 이러한일련의성과는카자흐스탄내에서다양한용량의풍력발전기를내수용및수출용으로자체생산하고, 카자흐스탄의풍력에너지를발전시켜나가기위한중요한토대가되는것이다. 상기언급한바와같이, 카자흐스탄에서개발된수직축풍력터빈, 면적자동조절날개, 특수밸브발전기 (valve generator), 발전기및터빈하중자동조절시스템을갖춘풍력발전소에대해러시아, 중국, 미국, 헝가리, 일본, 한국, 불가리아, 아일랜드, 우크라이나와같은국가들이관심을보이고있다. 32) 32) IGM Consulting Company, "Исследование отрасли альтернативной энергетики Республики К азахстан Том I «Общий анализ, выводы и рекомендации»", 2008

제 2 장카자흐스탄신재생에너지현황및정책전망 43 지역 차지면적 ( 천km2 ) 잠재적풍력에너지 ( 십억kwh) 풍력발전기효율성계수와배치요건을고려한잠재에너지 ( 십억kwh) 동부지역 277.1 3,000 30 남동부지역 223.2 3,100 31 남부지역 499.9 560 56 북부지역 237 2,700 27 중앙지역 762.2 9,100 91 서부지역 7,292 8,800 87 총계 2,718.1 32,200 322 자료 : IGM Consulting Company < 표 2-1> 카자흐스탄지역별풍력에너지자원 제 3 절태양광에너지 카자흐스탄의태양광에너지잠재지역은중앙아시아전체에서가장방대하다. 태양열의일조시간이연간약 2,200~3,000시간에달하며, 태양광의전력에너지는연간 1,300~1,800 kw/ m2에달한다. 이처럼태양에너지의유용성이매우큼에도불구하고그사용정도는매우낮다. 다음의그래프는세지역 ( 세브첸코, 아랄해, 알마티 ) 에서의월간 연간태양광의일사량을나타낸것이다. [ 그림 2-2] 세지역의월간태양광복사에너지량 ( 단위 : MJ/ m2 ) 자료 : EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009

44 [ 그림 2-3] 카자흐스탄의수평면일사량 자료 : EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009 위의그래프와그림에서보듯이카자흐스탄의일사량은중앙과남부지방이높음을볼 수있다. 앞서언급했던풍력에너지와마찬가지로전국토에걸쳐서태양광집적기를설 치하여막대한에너지를확보할수있는것이다. [ 그림 2-4] 세지역의월간태양광수직복사에너지량 ( 단위 : MJ/ m2 ) 자료 : EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009

제 2 장카자흐스탄신재생에너지현황및정책전망 45 [ 그림 2-5] 카자흐스탄의직달 33) 일사량 자료 : EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009 이같은잠재력을가지고있는카자흐스탄의태양광시장에한국이진출할수있는방법은다음의두가지형태로수출을도모할수있다. 태양전지판매, 태양전지생산업체에홀로그래픽집광기또는매트릭스판매 국내연구진이개발한기술로생산한광소자 (photo element) 판매태양광발전기는원가가저렴하기때문에충분히세계시장으로진출할수있다. 모든설비들은경쟁우위를갖추고있기때문에, 성공적으로세계시장에진출하고, 내수시장을점유할수있다. < 표 2-2> 카자흐스탄지역별태양광조도 지역 kw/ m2 / 연 kw/ m2 / 일평균 6월 12월 쉼켄트 1,780 4.88 7.95 1.65 악타우 1,442 3.95 6.71 0.98 아스타나 1,297 3.55 6.47 0.83 세메이 1,441 3.95 6.74 1.20 탈디쿠르간 1,703 4.67 7.40 1.58 자료 : IGM Consulting Company 33) 일사량을측정하는방법은크게 2가지로구분할수있다. 지표면에측정기를설치한후일조시간동안에단위면적당일사량을측정하는방법과일조시간별로달라지는태양과지표면의각을항시 90도로유지하면서측정하는방법이있는데, 후자의일사량을직달 ( 직접도달 ) 일사량이라고한다.

46 태양광에너지는이용이매우간단하고, 실질적으로적용할수있는전망이밝다. 1차원료의가격상승과태양열에너지의이용기술발전에힘입어태양광에너지의경쟁력이점차확대되고있다. 다시말해, 태양광에너지는기존에너지원료와동등하게적용될수있다는것이다. 34) 제 4 절수력에너지 열악한유지 보수환경과부족한장비에도불구하고카자흐스탄의전체전력발생용량은 18.7 GW이다. 2006년카자흐스탄의전력발생용량은약 74.9 kwh에달했다. 카작의전력발생중약 85% 는석탄화력발전으로부터생성되며, 전력발전의대부분은석탄이많이생산되는카라간다와에키바스투스와같은북쪽지역에집중되어있다. 전력발생의 85% 를제외한나머지는수력발전에의해생성되며, 주로카작의북동쪽에위치한이르티슈강에서생성된다. 이처럼카자흐스탄에는 1980년대에있었던중앙집중화정책에의해약 600여개이상의소수력발전소를만들게되었다. 카자흐스탄의수력발전은전체발전용량의약 12% 를차지한다. 연평균수력발전용량은약 7.78 십억 kwh에달하며, 이는 CIS국가중에서세번째로많은수력자원의확보를의미한다. 카자흐스탄의수력자원은전국토에걸쳐퍼져있지만크게볼때세곳으로압축할수있다. 이르티슈강분지의주요지류들 (Bukhtarma, Uba, Ulba, Kurchum, Kardzhil), 일리강분지의남동부지역, 그리고남부지역의 Syrdaria, Talas and Chu rivers. 카자흐스탄의소규모수력발전개발프로그램은소수력발전소들의재건축과보수를포함하고있고, 폐수방출을효과적으로제어하려는목적을가진기존의가물막이 (water retaining structures) 시설들이포함된수자원관리프로젝트에소규모발전소들을포함하고, 전력시스템의구획을형성하는데있어서사용자에대한전력공급을위한새로운소규모수력발전소를건설하는것들이포함되어있다. 수력개발의잠재력이가져올편익은다음과같다. 소규모수력을이용한지방정부의이득 34) IGM Consulting Company, "Исследование отрасли альтернативной энергетики Республики Казахстан Том I «Общий анализ, выводы и рекомендации»", 2008

제 2 장카자흐스탄신재생에너지현황및정책전망 47 소규모수력에대한개인투자자들은국가로부터단기신용에대한자금을제공받음 투자계획들의실현에대한몇몇혜택들 ( 세금면제 ) 소규모수력발전소를장려하는등의이점에도불구하고, 현재의카자흐스탄에서는몇개의수백 MW급의정격용량을가진대규모수력발전소의건설만이진행중이다. 물론적은수의소규모수력발전소의건설도진행중에있다. 35) 내수시장의에너지부족을충당할수있을만큼막대한수자원잠재력과수출잠재력을고려했을때, 카자흐스탄내연구자들의수력에너지분야과학기술개발이추진될것으로예상된다. 현재새로운대체수력발전설비개발작업이진행중이다. 이러한수력발전설비는일련의장점을갖고있기때문에, 국제시장및내수시장에서이미알려진설비들과충분히경쟁할수있다. 36) < 표 2-3> 카자흐스탄지역별소규모수력발전소분배현황 지역 소규모수력발전소수 설치용량 (MW) 전력생산량 ( 백만kWh) 동부카자흐스탄주 89 594 2,566 알마티주 227 1,147 5,336 남부카자흐스탄주 118 437 1,926 잠블주 98 234 1,150 자료 : IGM Consulting Company 소규모수력발전소개발전망이가장밝은지역은알마티주이다. 그러나막대한잠재력을갖추고있음에도불구하고, 동지역은타지역으로부터엄청난양의전력을수입하고있다. 이와관련하여, 'AlmatyHYDROPROJECT' 연구소는도입전망이가장밝은 15개이상의수력발전소건설사업을제시하였다. 35) EBRD, "Kazakhstan Country Profile", 2009 36) IGM Consulting Company, "Исследование отрасли альтернативной энергетики Республики Казахстан Том I «Общий анализ, выводы и рекомендации»", 2008

48 제 5 절바이오 지열에너지 카자흐스탄은바이오가스설비생산경험과바이오연료생산잠재력을고려했을때, 설비수출은물론내수시장공급량확대도가능할것이다. 카자흐스탄의경우, 바이오가스생산의주요에너지원중의하나로서양계업을꼽을수있다. 대규모양계기업의경우, 메탄탱크에서유기폐기물을혐기성발효 (anaerobic fermentation) 하여바이오가스를생산하는것이유망하다. 닭분뇨 1톤을이용하여, 벤젠 800리터와등가인모터연료를생산할수있다. 사육하는가축의두수가평균 60만 ~65만마리인대규모양계농장의경우, 가축의분뇨를이용하여 1 일 12만m3에달하는바이오가스를생산할수있으며, 이는용량이 6MW이상인가스발전소에충분한에너지를공급할수있는양이며, 또는벤젠 9만6천리터와등가인모터연료를생산할수있는양이다. 이와더불어, 축산업도바이오가스주요에너지원중의하나이다. 가축 ( 소, 말, 양, 돼지등 ) 은식물성사료의에너지를불완전하게흡수하기때문에, 광합성에의해이러한식물성사료에축적된태양열에너지의 50% 이상은비효율적으로사용된다. 다시말해, 분뇨로배출되는것이다. 바로이러한분뇨는유기비료생산을위한값진원료일뿐만아니라, 막대한재생에너지원으로활용할수있다. 최적의조건에서 1톤의건조분뇨를혐기성발효할경우, 350m3의바이오가스를생산할수있다. 이것을환산하면, 큰가축 1두당바이오가스생산량은 1일 2.5m3, 연간약 900 m3에달한다. 이러한기술을이용하여생산할수있는바이오가스의양을기존모터연료와등가로환산해보면, 믿기어려운사실을알수있다. 즉, 암소 1마리는우유외에도, 연간 600~700리터에달하는벤젠을생산해낸다는것이다. 계산결과, 암소20마리, 돼지 200마리또는닭 3500마리를보유한농장의경우, 바이오가스를생산하는것이채산성있는것으로나타났다. 37) 한편지열에너지부문에있어서는내수충족을위하여지열에너지와열펌프를이용하는 37) IGM Consulting Company, "Исследование отрасли альтернативной энергетики Республики Казахстан Том I «Общий анализ, выводы и рекомендации»", 2008

제 2 장카자흐스탄신재생에너지현황및정책전망 49 것이의미있을수있다. 동대체에너지원을이용할경우, 기존기술을이용하여열에너지를생산할때와비교하여, 3배가량비용을감축할수있다. 열펌프와부수적인열에너지는이미활용된경험이있고, 새로운에너지설비, 에너지절약설비로열펌프는매우중요하다. 일반적으로는열펌프를열변환기 (thermal transformer) 라고이해되기도하지만, 열변환기는열펌프, 냉장설비, 냉온복합설비등다양한형태로사용할수있는것이다. 열펌프의특성은고효율에너지원의공급량보다항상더많은양을생산해낸다는점이다. 그이유는열펌프가공급된에너지원 ( 가스, 석탄, 전기또는증기 ) 의에너지뿐만아니라, 저효율에너지원, 즉저온의에너지원 ( 지열, 산업폐수또는생활하수, 공기, 토양, 강 ) 에서얻은추가적인열에너지도활용하기때문이다. 산업생산설비의연료를 20~70% 까지절감할수있다. 사용가능한저효율에너지원의온도범위는매우넓다 (+80 ~ -17 ). 또한에너지를직접적으로변환하는방법에도이목이집중되고있다. 이러한방법에는전기화학, 광전자, 열전기, 열방출, 자기유체역학 (MHD) 변환기들이속한다. 오늘날전기화학변환기중가장큰관심, 심지어 ' 붐 ' 이라고표현할만큼엄청난관심을끌고있는것이바로연료체 (fuel element) 이다. 연료체에서는화학에너지가전기에너지로직접변환된다. 갈바닉 (galvanic) 소자와달리, 연료체에는소모재인연료와산화제가포함되어있다. 가장보편적인구조는연료로서수소를사용하고, 산화제로서산소를사용하는것이다. 이경우, 유일한전기화학물은물 (water) 이다. 즉, 연료체는완전한친환경적에너지원인것이다. 에너지측면에서연료체가갖는장점은현존하는에너지중 50~70% 로가장높은효율성계수 ( 즉, 화학에너지를전기에너지로변환하는효율성계수 ) 을보인다는것이다. 그러나화학반응이충분한속도로일어나도록하기위해서는백금족금속 (platinum group metal) 과같은촉매제가반드시필요하다. 연료체사용은이미 150년전부터제안되어왔지만, 아직도산업분야에적용되지못하고있다. 그이유는장비및생산되는전기에너지의비용이비싸고, 장비개발을통해해결해야만하는기술적문제가상존하기때문이다. 이같은대체에너지분야의발전을위해서는자체적인학술연구기반을공고히하고, 재생에너지원을연구해야하며, 소규모의시범생산을실시해야한다. 이와더불어, 특허를받은연구개발성과를이용하여소자및모듈의시범산업생산을조직해야한다. 카자흐스탄은태양열에너지의물리화학적변환, 풍력에너지, 소규모수력발전소, 바이오가스, 바이오연료,

50 저효율열에너지원, 광전자소자및장비, 광전자에너지를위한반도체물질등대체에너지원기술발전에필요한분야에있어서많은과학기술성과를보유하고있다. 또한국내연구센터및유수대학들의통합과정이활발히진행중이다. 이러한학술기관들은과학연구와연구진및엔지니어양성을공동으로실시하고있다. 38) 제 6 절인접국가의신재생에너지현황및정책 1. 우즈베키스탄의신재생에너지현황 우즈베키스탄의주요에너지원은가스, 석유, 석탄등으로전체에너지생산량중가스 85%, 석유 13% 등전통적인화석연료가에너지생산량의대부분을차지하고있다. 신재생에너지의경우에는수력발전이활용되고있으나, 2003년기준 1.3% 로미미한수준에그치고있는실정이다. 그러나 UNDP에따르면, 우즈베키스탄의신재생에너지는, 총생산가능잠재력이 510억 TOE에달하고, 현재의기술수준을감안하여추정한생산가능량도 1.79억 TOE에달해, 매년생산되고있는석유 가스등전통적연료생산량의 3배에이를정도로잠재력이풍부하다. 특히태양에너지는가장유망한분야로서잠재생산가능량이 509.7억 TOE, 기술적생산가능량이 1.76억 TOE에달한다. 그러나이러한잠재력에비해현실화된재생에너지는강을이용한수력에불과하고나머지신재생에너지의개발수준은미미한수준에불과한것이현재우즈벡신재생에너지분야의현실이다. 2. 우즈베키스탄신재생에너지발전전망 우즈베키스탄에서신재생에너지의개발은국내의전기 난방수요를충족하면서도보다 많은양의가스수출을가능하게할수있을뿐만아니라, 많은외곽지역에보다안정 38) IGM Consulting Company, "Исследование отрасли альтернативной энергетики Республики Казахстан Том I «Общий анализ, выводы и рекомендации»", 2008

제 2 장카자흐스탄신재생에너지현황및정책전망 51 적인전기 난방공급을가능하게할수있다는이점이있다. UNDP는우즈베키스탄에서신재생에너지기술이보다폭넓은활용을위한가능성과개발의합리적근거가있다고평가하며다음과같이언급했다. 온수공급을위한태양열집열판, 전력생산을위한태양광광전지, 전력생산을위한소수력발전, 전력생산을위한풍력발전기, 전력및난방을위한바이오가스플랜트가그것이다. 태양열집열판기술에있어서우즈벡은외국과비슷한역량을갖춘온수기제조산업을보유하고있으며, 온수기를위한태양열패널회사들도존재한다. 두번째로광전지시스템은생산비용이외국에서제조된것보다저렴하여앞으로부품의국내생산으로인해더욱저렴하게될것으로예측된다. 현재우즈벡에설치된광전지시스템의전체용량은 10kW 미만으로 Kostruba 지역의마을, Karakalpakstan의관광센터등에설치되어있다. 수력발전부문은잠재력이 880억 kwh에달하며, 기술적가능용량도 27.4십억 kwh에달하나, 현재는기술적가능용량의약 30% 만활용되고있다. 이에따라소수력발전개발프로그램으로약 14개의소수력발전소를건설하여연간약 1.3십억 kwh 생산을계획하고있으나, 현재가동되고있는발전소로부터의수입을재원으로하여건설하고있어재원이충분하지않은실정으로투자유치가필요한상황이다. 풍력부문은일반적으로바람의속도가낮고변화가심하나, 일부지역에서는풍력발전기 (generators) 를가동할수있을만큼의바람속도를갖고있는지역도있다. 그러나현재우즈벡에는아직풍력발전기가설치되지않고있다. 3. 우즈베키스탄정부의정책 우즈벡정부는신재생에너지의이용을 2005~2010년동안전체에너지생산의 1% 에서 2.5% 로증가시킬계획을갖고있으나, 잘실행되고있지않으며, 명확한정책방향이아직제시되지않고있다. 다만현재와같은전통적인에너지의높은시장가격은향후신재생에너지개발을경제적으로가능하게할것으로보이며, 동분야에유리한투자환경을조성할수있을것으로보여진다. 따라서신재생에너지의본격적인개발을위해서는입법 제도적틀을강화해야하며경제적인센티브장치마련등이필요하다. 또한신재생에너지개발전략을만들고수행할명확한정부기관지정도필요한것으로판단된다. 39)

52 이명박대통령과우즈베키스탄이슬람카리모프대통령은 2010년 2월 11일정상회담을갖고, 양국간에너지 자원분야협력의폭을더확대해나가기로했다. 양국정상은정치 경제 문화등각분야에서 전략적동반자관계 를통한공동협력의지를재확인했다. 또석유, 가스, 석유화학, 건설, 정보통신, 농업, 환경, 섬유부문등에서의협력확대와기업인활동지원을높여나가기로했다. 에너지분야의협력에있어서두정상은현재추진중인나망간-추스트유전개발에이어카리모프대통령의방한계기서페르가나및취나바드 2개광구에대한탐사계약에대한협력을더욱확대하기로했다. 이와함께가스전개발과가스 화학플랜트건설이결합된수르길프로젝트의투자협정서가체결되었고, 녹색성장분야에서의협력도활성화해나가기로했다. 40) 39) 우즈베키스탄의신재생에너지산업현황및잠재력평가, 외교통상부, 2008. 40) 한 - 우즈벡정상 에너지 자원협력확대, 투데이코리아, 2010.2.11

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 53 제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력 및투자전망분석 제 1 절분산전원의개요 분산전원은기존의전력회사의대규모집중형전원과는달리소규모로서소비지근처에서분산배치가가능한전원을말한다. 분산전원은대체적으로 DG (Distributed Generation) 이라는명칭으로불려진다. 분산전원은기존전력계통에대한의존도를줄이거나직접계통에전력을공급하기위해태양광, 풍력, 연료전지등진환경적인에너지를이용한다. 이러한분산전원의특징은에너지절약, CO2 배출저감등의친환경적인측면에서와전력시스템적인측면에서는다양한에너지원효율적활용이라는장점을가지게된다. 또한대규모전원을보완함으로써전원계획을세울때유연성을확보할수있고, 기존송 배전계통의운영비용을감소시킬수있다. 이러한분산전원은대체에너지전원으로서의기술적인특성과단독운전보다는기존의한전계통에연계하여운전하는것이경제성및자원의효율적이용, 수용가의공급안정성확보면등에서유리하므로계통연계운전이적절한방법이다. DG는전력생산하는에너지원의종류에따라풍력발전, 열병합발전, 수력발전, 태양광발전, 연료전지발전등으로분류할수있고, 발전설비및기술의형태, 계통과의연계에따라여러형태로분류할수있다. 그러나분산전원의용량이기존전력시스템보다소형이며, 태양광과풍력발전은불안전한에너지원을사용한다는문제점이있다. 아직은기존발전시스템보다는발전단가가높으며, 기술력또한아직부족한점이많다. 기존계통과의보호협조및절연협조문제, 안전, 보안등의여러가지문제가남아있다. 기술개발로문제점을극복한다면향후미래신에너지원으로서도입이가능할것이다. 분산전원은신재생에너지를이용한미래혁신기술로써신재생에너지의경제성과환경오염등사회적 경제적인문제등을해결하여보급된다면새롭게형성될전력공급

54 방식의시장이될것이다. 미국 ETRI의예측에의하면전세계의에너지소모량에서전력이차지하는비중이 2000년에 38%, 2020년에는 50%, 2050년에는 70% 로급격히신장할것이며선진국의경우는그경향이더욱커질것으로전망하고있다. 제 2 절분산전원의종류와특징 1. 태양광발전 태양에너지를직접전기에너지로변환시키는태양전지 / 발전시스템기술로서태양의복사에너지를흡수하여열에너지로변환하여이용하는태양열발전과달리태양광발전은반도체혹은염료, 고분자등의물질로이루어진태양전지를이용하여태양빛을받아바로전기를생성하는기술로서무한정, 무공해의태양에너지를직접전기에너지로변환하는발전방식으로태양전지 ( 모듈 ), PCS, 축전장치등의요소로구성된다. 태양광시스템은 [ 그림 3-1] 와같이 (i) 빛을받아서전기로전환시켜주는부분 ( 모듈 ) 과 (ii) 생산된전기를수요에맞도록교류로변환시키고계통에연결시켜주는부분 (PCS) 으로구성된다. [ 그림 3-1] 태양광발전시스템의기본구성

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 55 태양광발전시스템은태양빛이공급되는낮에만발전할수있고밤에는발전할수없 는단점이있어시스템구성이나부하의종류에따라서 [ 그림 3-2] 와같이독립형, 계통 연계형과하이브리드시스템으로분류한다. [ 그림 3-2] 태양광발전시스템의분류 1 계통연계형시스템 (Grid-connected system) 주택용및공공산업용태양광발전의가장일반적인형태이며상용계통과직접연계되어시스템에서발전된전력을부하에공급하고야간혹은우천시에는부족한전력을상용계통으로부터공급받는시스템이다. [ 그림 3-3] 계통연계형시스템회로도

56 2 독립형시스템 (Off-grid, 또는 Stand-alone system) 상용계통과직접연계되지않고태양광발전시스템의발전전력만으로부하에전력을공급하는시스템이다. 야간혹은우천시에태양광발전시스템의발전을기대할수없는경우에발전된전력을저장할수있는충 방전장치및축전지등의축전장치를접속하여부족한전력을공급할수있는시스템이다. 독립형시스템은소형가전, 오지, 도서지역의전력공급용이나통신, 양수펌프, 백신용의약품냉동보관, 안전표지, 제어및항해보조도구등소규모전력공급용으로사용된다. [ 그림 3-4] 독립형시스템회로도 3 하이브리드형시스템 (Hybrid system) 하이브리드시스템은태양광발전시스템에풍력발전, 열병합발전, 디젤발전등의타에너지원의발전시스템과결합하여전력저장, 부하혹은상용계통에전력을공급하는된시스템이다. 하이브리드시스템은시스템구성및부하종류에따라계통연계형및독립형시스템에모두적용가능하다. [ 그림 3-5] 하이브리드형시스템회로도

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 57 2. 풍력발전 풍력발전은바람의운동에너지를전기에너지로변환하는에너지변환기술이다. 공기가익형위를지날때양력과항력이발생되는공기역학적 (aerodynamic) 특성을통해회전자 (rotor) 가회전하게되는데이때발생되는기계적회전에너지가발전기를통해전기에너지로변환되게된다. 풍력발전기는크게지면에대한회전축의방향에따라수평형및수직형으로분류된다. 가. 수직형풍력터빈 (VAWT, Vertical Axis Wind Turbine) 회전축이지면에수직한수직형풍력터빈은회전축이바람의방향에대해수직이며, 현재실용화된대형시스템은없는실정이다. 바람의방향에관계없이운전이가능하며 ( 요잉시스템불필요 ) 증속기및발전기가지상에설치되어있어서유지 / 보수 / 점검이용이하다. [ 그림 3-6] 덴마크형풍력발전기 (3 블레이드기어드형수평축풍력발전기 ) 하지만지표면으로부터고도가증가함에따라속도가증가하는경계층효과로인해 시스템이불균일한풍속을맞이하게되는데, 이로인해시스템이불안정해질수있고시

58 스템의종합효율이낮아지게되며, 풍속이낮을때시동토크가필요하게되어자기기동이불가능하다. 또한타워를지지하기위해가이드를해야되기때문에넓은전용면적이필요하게된다. 주베어링의분해시에는시스템전체를분해해야하는단점이있다. 이러한문제점으로인해연구용과일부소형풍력발전용으로사용되고있으며현재상용화된대부분의풍력발전기는수평축풍력발전기이다. 나. 수평축풍력발전기 (HAWT, Horizontal Axis Wind Tubine) 수평축풍력발전기는회전축이바람이불어오는방향에수평인풍력발전시스템으로서현재가장안정적인고효율풍력발전시스템으로인정되고있다. 수평축풍력발전기로는바람을맞이하는방식에따라맞바람형식 (Upwind Type) 과뒷바람형식 (Downwind Type) 으로나눌수있다. 맞바람형식은바람이블레이드를먼저만나게되어있는형태로서타워에의한풍속의손실이없고, 풍속변동에의한피로하중 / 소음이뒷바람형식보다적지만바람의방향이바뀌었을때효율을증가시키기위해로터회전면과바람방향이수직이되도록하는요잉시스템이필요하게되어시스템구성이복잡해지게되고로터와타워의충돌을고려하여설계를해야하는단점이있다. 뒷바람형식은바람이타워와나셀을먼저만나고그다음블레이드를만나게되는형태로서자체요잉모멘트발생으로요잉시스템이불필요하게되며타워와로터의충돌을피할수있지만, 타워와나셀에의한풍속의손실이발생하게되며주기적인풍속의변동으로인한피로하중및소음이증가하게되며자유요잉으로인해전력선이꼬일수있다는단점이있다. 수평축풍력발전기는출력제어방식에따라피치제어방식과실속제어방식으로나눌수있다. 1) 출력제어방식에따른구분 수평축풍력발전기의출력제어방식은크게피치제어방식과실속제어방식으로나눌 수있다. 현재대부분의 MW 급이상의풍력발전기는대형화에따른시스템의안정적

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 59 출력확보를위해정격풍속이상에서피치제어를통해일정한출력을얻고있으며중 소형풍력발전기의경우는경제성을고려하여실속제어방식을채택하고있다. 2) 로터회전수에의한분류회전수에따른분류로는정속회전과비정속회전으로구분할수있는데과거덴마크형풍력발전기는값싸고견고한유도발전기와전력변환장치를적용하기위해정속을유지시키는방법을채택해왔었다. 하지만최근에동기식발전기와슬립을허용하는유도발전기개발과함께전력변환장치의개발로인해비정속회전이가능하게되었다. 비정속회전은풍속의변화에따른출력계수가최적이되도록익단속도비를조절할수있기때문에정속회전에비해출력이좋게되어대부분의풍력발전기에채택되고있는방식이다. 3) 파워트레인구성방식에따른분류파워트레인의구성방식에따라서는간접구동형 (Geared Type), 직접구동형 (Gearless Type) 및이두가지의복합시스템인하이브리드형 (Hybrid Type) 으로나눌수있다. 현재가장많이쓰이고있는구성방식은간접구동형이다. 견고하면서도유도발전기가저렴하다는등의여러이유로인해과거부터많이사용되어왔으나대형화에따른기어박스유지보수문제, 기계적손실증가, 나셀부의무게증가등의이유로직접구동형과저단의기어와동기식발전기를결합한하이브리드형이개발되어생산중에있다. 4) 발전기에따른분류풍력발전용발전기에는직류발전기, 교류동기발전기, 교류유도발전기등 3가지종류의발전기가주로사용되고있다. 직류발전기는발전용량이작으며축전지의충전이나전열용 ( 급탕, 난방등 ) 에주로이용하며, 교류동기발전기는동기발전기와일반권선형동기발전기, 영구자석여자동기발전기가있고, 교류유도발전기는유도발전기, 농형유도발전기, 권선형유도발전기가있다.

60 3. 연료전지 물을전기분해하면수소와산소가발생한다. 위에서언급한대로연료전지는이와는반 대로수소와산소로부터전기및열을발생하는전기화학적장치이다. H 2 + 1/2O 2 H 2 O + 전기, 열 연료전지에서는전기와동시에열이발생하게된다. 연료전지의기본구성은연료극 / 전해질층 / 공기극으로접합되어있는셀 (Cell) 이며, 다수의셀을적층하여스택을구성함으로써원하는전압및전류를얻을수있다. 일반적으로연료전지기본셀에서전기를발생시키기위하여연료인수소가스를연료극쪽으로공급하고전극의촉매층에서수소이온 (H+) 과전자 (e-) 로산화되며, 공기극쪽으로는산소또는공기가공급되어전해질을통해이동한수소이온과외부도선을통해이동한전자와함께산소가결합하여물을생성시키는환원반응이일어나게된다. 여기서전자의외부흐름이전류를형성하여전기를발생시킨다. 가. 연료전지의특징 첫째, 저공해이다. 연료전지는기본적으로수소와산소 ( 공기 ) 를전기화학적으로반응시켜전력을발생하는발전장치이기때문에화력발전이나디젤발전기에서와같이연소과정이없으며, 발생하는것은전력과물, 그리고열뿐이다. 수소를발생시키는개질과정에서는이산화탄소를발생시키지만에너지효율이높기때문에전기출력당배출량은상대적으로적고, 내연기관에비교해서 60~80% 에지나지않는다. 또한프로세스중에고온연소를포함하지않기때문에질소산화물 (NOx) 의발생은전혀없고, 황산화물 (SOx) 의배출도거의없다. 둘째, 저소음성이다. 수소와산소의반응이전기화학반응이기때문에내연기관에서보는것과같은폭발현상이없는조용한변환기이다. 만약소음이발생한다면그원인은운전장치 ( 블로워, 컴프레서등 ) 일것이다. 셋째, 발전효율이높다. 종래의발전방식은연료의에너지로부터전기를얻기까지의

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 61 과정에서열및운동에너지를포함하고있기때문에여러곳에서에너지손실이발생한다. 연료전지의이상적인효율은 80% 이상의높은수치를나타내고있으며, 운전장치또는열손실등을감안한실제효율도 30~60% 이상이다. 디젤엔진, 가솔린엔진, 가스터빈의경우출력규모가클수록발전효율이높아지는경향이있으나연료전지의경우출력크기에상관없이일정한높은효율을얻는것도큰이점이라고할수있다. [ 그림 3-7] 연료전지의개념도 4. 소형열병합발전 소형열병합발전이란하나의에너지원으로전력과열을동시에생산이용하는종합에너지시스템 (2종류이상의 2차에너지를동시에생산 ) 이다. 소형열병합발전은주연료로 LNG를이용하여, 통상발전용량 10MW 이하의가스엔진이나터빈을이용하는열병합발전시스템이다. 아래 [ 그림 3-8] 은열병함발전시스템구성도를나타낸것이다.

62 [ 그림 3-8] 열병합발전시스템구성도 소형열병합발전시스템의에너지이용효율을살펴보면, 기존의열과전기를각각생산하여이용하는방식과비교했을때열병합발전의이용효율은 75~90% 에달하여이발전시스템은 20~25% 의에너지절약효과를제시할수있다. 물론이는전기와열을생산하는운전모드에따라서약간의차이는있으나, 통상의운전모드에서기대할수있는절약효과이다. 5. 마이크로터빈 마이크로터빈은소규모의연소터빈발전기로서트럭이나비행기에서사용되는 Turbocharger 기술을바탕으로만들어졌다. 이마이크로터빈의용량 (30~400kW) 은대부분의상업용소비자및경공업전기사용자의평균전력소비요구량을공급할수있다. 마이크로터빈은오염물질특희, 산화질소의배출량이적다. 마이크로터빈발전기는초기단계에있으며, 기기와설치를합친비용이미래에상당히하락할것이라고예상하고있다. 6. 바이오매스 바이오매스는특정기술이라기보다는신 재생연료이다. EIA 에서는바이오매스를 신 재생에너지원을구성하는생물학적근원의비화석유기물질 로규정하고있다. 나 무제품, 동식물의농업폐기물그리고생활폐기물등이모두바이오매스의일례이다.

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 63 발전기는때때로바이오매스를다른화석연료와혼합한연료를사용할수있다. 바이오매스의가장일반적인사용방법은재래식보일러를직접가열하는것이다. 바이오매스기화는또다른사용방법중하나로, 바이오매스를기화시키면천연가스를대체해사용할수있다. 바이오매스는화력발전을대체하는환경적인편익을제공할수는있지만, 바이오매스를연소시키고동식물폐기물을생산하여공기및수질문제를야기할수도있다. 비용적인면에서바이오매스가강점을갖기위해서는유기물질의이용가능성및비용, 유기물질대체처분을위한회피비용, 그리고열병합을위한폐열 (Residual heat) 에대한수요가요구된다. 제 3 절신재생에너지개발잠재력및투자전망 1. 카자흐스탄의경제현황 2008년발생한글로벌금융위기는고도성장중이었던중앙아시아경제에치명적인결과를초래하였다. 2001 2007년까지연간 10% 를넘던카자흐스탄경제성장률은 2008년 3.2% 를기록한데이어 2009년도에는마이너스성장을기록할것으로예상된다. 글로벌금융위기에따른중앙아시아경제의급격한위축은카자흐스탄의나자로바예프대통령의지적 41) 처럼세계경제의불균형에서찾을수도있지만외부충격에취약한중앙아시아경제구조가근본적인원인이라고할수있다. 1991년소비에트계획경제체제에서시장경제로체제전환을시도한중앙아시아경제는 90년대의혼란기를거쳐 2000년대에본격적인성장세로돌아섰지만성장의원동력은주로석유, 가스, 원면, 비철금속등 1차원자재수출에절대의존하고있었다. 이들자원수출은기본적으로세계경제의동향의종속변수에불과하며, 따라서글로벌금융위기 41) 2009 년 3 월연두교서, http://www.topnews.in/kazakh-anticrisis-plan-deals-global-meltdown-head-2138655

64 에따른세계경제의위축은자원수요약화로연결되면서중앙아시아경제에치명적인결과를초래하였던것이다. 글로벌금융위기를겪으면서중앙아시아국가들은단기적으로는자원개발투자확대를통한경기및수출부양에주력하고있다. 카자흐스탄은 2009년 2월자국화폐인텡게화의평가절하와유전개발관련세금인하 ( 원유수출세폐지및자원추출세인하 ), 석유개발의무조항완화등을통해외국자본의유전개발투자확대를적극적으로유치하고있다. 단기적인위기탈출과함께장기적으로중앙아시아국가들은지속가능한성장 (sustainable development) 을위한신성장전략을추진하고있다. 중앙아시아국가들이추진하는신성장전략의핵심은산업다각화, 산업고도화, 투자환경개선, 녹색성장, 동아시아국가들과의협력강화등으로요약할수있는데, 이것은근본적으로 1차원자재중심의단일화된수출경제구조를획기적으로개선하고자하는전략이라고할수있다. 글로벌금융위기이후중앙아시아국가들의신성장전략추구에따라이지역의무역및투자환경도급속도로변화되고있다. 단순한자원개발을목적으로중앙아시아지역에진출하고자하는외국인투자가들은이제더이상환영을받고있지못하고있으며, 반면제조업중심의고부가가치산업에투자하려는외국인기업들은전례없는우대를받고있다. 과거외국인투자에대한무조건적인환영을찾아볼수없으며, 중앙아시아국가들이추진하는신성장전략에적합한기업에대한구애는갈수록뜨겁다. 여기에다중앙아시아지역의자원과시장을노리고대규모 묻지마지원과투자 를추진하는중국의영향력은갈수록증대하고있다. 중앙아시아국가들은같은조건이라면서방이나한국의투자를환영하지만언제든지사용할수있는중국카드를저울질하고있는형편이다. 2000년이후국제원자재가격의폭등으로급속한경제성장을경험하였다. 2002 2007 년기간동안석유, 가스등에너지수출국인카자흐스탄은 8.8%, 투르크메니스탄과아제르바이잔은 14.5% 의높은복합평균성장률을기록하였다.

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 65 < 표 3-1> 카자흐스탄및인근국가의경제현황 면적 총인구 인구밀도 인구증가율 GDP 1인당 GDP km2 천명 인 / km2 % 백만달러 US$ US$PPP 카자흐스탄 2,720,000 15,530 5.7 0.71 132,230 8,513.31 11,429.47 우즈베키스탄 450,000 27,700 61.6 1.45 27,890 1,004.29 2,679.95 투르크메니스탄 490,000 5,030 10.3 1.33 19,440 3,864.58 3,721.65 아제르바이잔 86,600 8,530 98.5 0.79 41,170 4,823.81 9,055.14 타지키스탄 140,000 6,840 48.9 1.53 5,140 750,87 2,028.81 키르기즈스탄 200,000 5,380 26.9 1.11 5,050 939,81 2,147.49 전체 4,086,600 69,010 42 1.15 3,316.11 5,177.09 230,920 ( 평균 ) ( 평균 ) ( 평균 ) ( 평균 ) 자료 : Global Insight online service(2008) 글로벌금융위기는중앙아시아국가의환율변동에도영향을주었다. 특히개방적인 경제체제를지양하였던카자흐스탄의경우 [ 그림 3-9] 에서보듯이 2009 년상반기텡게화 가폭로함으로써외환변동성이크게나타났다. [ 그림 3-9] 카자흐스탄텡게화의환율변동 자료 : National Bank of Kazakhstan 2. 카자흐스탄의투자전망 Global Insight는 2015년중앙아시아 6개국의시장성을예측하였는데, 자원수출국인투르크메니스탄, 아제르바이잔, 카자흐스탄의성장전망이높은반면우즈베키스탄, 타지키스탄, 키르기즈스탄은상대적으로저성장할것으로전망하였다.

66 시장성측면에서는카자흐스탄과투르크메니스탄이비교적높은 GDP 및 1인당GDP를보유할것으로보이며, 무역규모도높은편이다. 성장성측면에서는카자흐스탄, 아제르바이잔그리고투르크메니스탄에중앙아시아에서가장높은 GDP 성장률및무역증가율을보일것으로예상된다. < 표 3-2> 2015 년중앙아시아 6 개국의시장성전망 구분 실질 GDP 성장률수출증가율수입증가율 2006~2010 2011~2015 2006~2015 2006~2015 2006~2015 카자흐스탄 8.7 7.0 7.9 14.0 11.0 우즈베티스탄 4.5 4.2 4.3 8.2 10.0 키르기즈스탄 3.8 3.4 3.6 2.2 2.5 타지키스탄 5.5 4.5 5.0 5.8 5.4 투르크메니스탄 12.4 8.2 10.0 15.0 17.0 아제르바이잔 12.3 6.5 9.5 16.0 17.0 자료 : Global Insight(2006), Online Service (http://www.globalinsight.com) ( 단위 : 기간평균증가율, %) 글로벌금융위기를경험하면서중앙아시아국가들은단기적인급속성장보다는지속가능한성장 (sustainable development) 에전략적관심을집중하고있다. 중앙아시아국가들은지속가능한성장을위해 1차원자재중심의수출경제구조를다각화, 고도화하는경제개혁을적극추진하고있다. 중앙아시아국가들이추진하는신성장전략의핵심은산업다각화, 산업고도화, 녹색성장, 동아시아국가들과의협력강화등으로요약할수있다. 카자흐스탄의경우이미 1997년에 카자흐스탄 2030 전략 에서미래를위한 5대전략과제에서 지속가능한경제발전유지 를우선적인추진사항으로결정하였다. 아제르바이잔의경우, 에너지산업에대한효율성향상을위해 EBRD의 지속가능한에너지프로그램 (Sustainable Energy Programme)' 을중심으로신규유전및가스전개발, 파이프라인건설및보수를추진하고있다. 글로벌금융위기이후중앙아시아국가들의핵심적인전략은지속가능성이라고할수있을것이다. 카자흐스탄은이미 1997년부터산업다각화전략을추진하였다. 카자흐스탄의산업다각화정책은 2003~2015년산업혁신발전전략 과 2006년나자르바예프대통령의국정연설에

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 67 잘드러나있다. 다각화정책실현을위해카자흐스탄정부는중기산업혁신발전전략, 경제특구 (Special Economic Zone), 산업공단, 클러스터 (Cluster) 구축등을적극추진하였다. 카자흐스탄정부는산업혁신발전전략을통해기존의에너지수출에편중된산업구조를다각화시키고, 장기적인차원에서서비스및기술경제로전환하기위한환경을구축하고자하였다. 2003~2015년산업혁신발전전략은총 3단계로나뉘어실행되며, 직접적으로소요되는비용은연간 12억달러에이른다. 카자흐스탄정부는산업다각화전략을통해연간 8.8~9.2% 의경제성장률을지속하고, 제조업의연평균성장률은 8~8.4% 까지증가하고, 노동생산성도 2000년에비해 3배이상증가할것으로기대하였다. 또한경제특구및클러스터사업을위해 2005년제633호카자흐스탄정부령에의거하여금속, 물류, 섬유, 건축자재, 식료품, 관광, 석유가스관련기계제작등 7개의중점전략산업을선정하였다. 카자흐스탄의경쟁력혁신프로젝트의핵심은선별된중소기업의집중육성을통한자국산업의다각화이며, 이전의완제품수입에서자국생산으로전환하는것이다. 섬유산업의경우, 카자흐스탄정부는 2005년남부우즈베키스탄의접경지역인온투스틱 (Ontustic) 에 경제특별구역설치령 을공포하였는데, 이경제특별구역은 200헥타르규모의부지로조성되며, 2015년 7월1일까지부가세, 법인세, 토지세, 소득세, 재산세가면제될예정이다. 카자흐스탄의플랜트시장은크게석유가스, 정유, 석유화학, 발전, 신재생에너지등 5 개분야로구별될수있다. 석유가스의경우카자흐스탄최대플랜트시장으로카자흐스탄경제성장의원동력이자외국인투자가집중되고있는분야이다. 카자흐스탄은 172개의유전, 42개의콘덴세이트전, 94개의가스전을보유하고있으며, 2009년현재석유의확인매장량은약 400억배럴로세계 8위를기록하고있으며, 가스의확인매장량은약 3조m3로세계 12위를기록하고있다. 카자흐스탄정부는플랜트분야가운데, 석유화학분야를주목하고있다. 카자흐스탄은석유화학산업발전을위해아티라우 (Atyrau) 석유화학플랜트에총 53억달러를투자하여연간 HDPE 40만톤, PP 40만톤등을생산하는석유가스화학단지를추진중이다. 이미카자흐스탄정부는이플랜트의인프라건설에 8.5억달러를투자하였으며, 프

68 로젝트시행자인 Kazakhstan Petrochemical Industries(KPI) 는외국인투자자를적극물색하고있다. 석유화학산업과비교하여카자흐스탄발전플랜트의성장가능성은상당히높다고할수있다. 현재카자흐스탄은전력은부족상태이고향후제조업및경제가성장함에따라전기부족은더욱심각해질것이다. 카자흐스탄의경제성장이급속도로진행되는과정에서중장기적인전력수급의안정과필요한전력량을예측및확보하는문제는매우중요하다. 카자흐스탄정부는전력산업육성을위해전력산업의현대화, 발전소건설, 송배전시스템현대화를적극추진하고있다. 제조업의발전에필요한전력을공급하고전력산업의안정성높이기위해카작정부는 2008-2015기간동안총 105억달러를투자하여총 8,164MW의발전설비추가하는중장기계획을추진하고있다. 당장부족한전력부족문제해결을위해카자흐스탄정부는우선 5,456MW 규모의발전소를건설하기로결정하였다. 주요신규발전프로젝트로는 Balkhashskaya TES, Ekibastuzskaya GRES-2의용량확대, Moinakskaya GES, Kerbulakskaya GES 등이있는데, 한국컨소시엄참여가결정된 Balkhashskaya 프로젝트가가장진행속도가빠르다. < 표 3-3> 카자흐스탄시장의주요내용 분야 주요동향 석유가스 풍부한석유가스자원으로플랜트발주가상당히높음. 파이프라인등수송로에대한플랜트발주가높음. 정유 신규정유공장보다는기존시설현대화, 재정비에치중. 내수시장및인근수출시장이거의없는상황임. 석유화학 정부차원에서석유화학산업을적극육성할예정임. 전력부족국가이자경제성장이지속화됨에따라발전플 발전 랜트시장의가능성이높음. 부족한전력생산이국가적과제로 IPP 등대규모플랜트 가능성이높음. 신재생에너지 풍력, 태양력발전에유리한환경을갖추고있음. 원자력발전소재인우라늄의매장량이세계 2위임.

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 69 3. 신재생에너지개발잠재력 카자흐스탄은에너지대부분을화석연료에의존하고있어온실가스배출량이세계 3 위수준으로심각한상황이기때문에향후원자력과신재생에너지부문의발전가능성도높다. 이미카스피해주변과남부알마틴스크, 북부만기스타우, 아티라우지역에풍력발전소를건설할예정이다. 카자흐스탄은풍력에너지의잠재력이연 1.8TWH에달하며, 태양전지에너지원의주원료인규소는세계 2위규모의매장량을자랑하고있다. 이에따라신재생에너지관련플랜트가확대될것으로전망된다. 카자흐스탄은또한아랄해의사막화가진행괴고있어물부족현상이심각해질것으로예상됨에따라장기적으로담수풀랜트성장가능성도높다. 특히인근키르기즈스탄과타지키스탄에서수력발전소를계속증설하고물공급을통제할것으로예상되기때문에담수플랜트도향후중요한이슈가될것으로예상된다. 이러한이유로신재생에너지를이용한담수플랜트산업분야가확대가능성도예측되는바이다. 2008년봄부터카자흐스탄내바이오연료 ( 바이오에탄올 ) 판매가비오힘이라는회사를통해본격화됐다. 비오힘은바히트와예씰과같은에너지유통사와공급계약을지난 6월체결하고, 전체 5~7개주유소에서일차적으로소매판매를실시했다. 비오힘과소매공급을체결한회사는총 10개사로각각 40개이상의주유소를운영중인것으로파악되고있으며, 올해말까지바이오연료가시판될주유소는약 400개에이를것으로추정된다고한다. 카자흐스탄바이오연료는주로바이오에탄올로휘발유를대체하는연료라고할수있으며, 현재시판중인바이오연료에탄올농도는약 5~7%( 옥탄가 92) 이다. 바이오연료는크게바이오디젤과바이오에탄올로나눌수있으나, 카자흐스탄이바이오에탄올을먼저상용화시킨이유는미국이나한국과달리디젤보다는휘발유사용이지배적이기때문이다. 카자흐스탄바이오연료는약 50% 정도만국내에서생산되고있으며, 판매는일반휘발유가와동일하다. 현재카자흐스탄휘발유가격은옥탄가 92 기준약 0.9달러수준이다. 비오힘에따르면 2008년말부터옥탄가 98을생산예정이며, 유럽국가들을비롯한주변국들에바이어에너지수출이개시될것이라고한다. 종합하여보면카자흐스탄신재생에너지산업발전방향은크게청정 ( 바이오 ) 에너지상용화와재생에너지개발이라고할수있으며, 카자흐스탄의청정에너지와재생에너지

70 개발이시급해질수밖에없는배경은아래와같다. 첫째로, 카자흐스탄의심각한환경문제이다. 카자흐스탄알마티시는세계적인오염도시중의하나로, 그주요인의 90% 이상이차량배기가스임. 현재알마티시내에만해도 50만대이상이 10년이넘은중고차이며, 이들차량에서배출되는먼지 납 산화물 탄소 다이옥신 질소등의해로운배출물이세계환경기준의 7배이상이라고전문가들은밝히고있다. 두번째로는카자흐스탄내대체에너지개발환경이매우좋다는것이다. 카자흐스탄은지리적으로풍력에너지사용여건이매우양호하다는것이관련전문가들의분석이다. 2030년까지의카자흐스탄에너지부족량이 1만2000MW일것이라는예상을감안한다면카자흐스탄풍력발전사업환경조건이매우좋은것으로추정된다. 카자흐스탄의공기흐름은북동풍과남서풍으로풍속 6m/s 이상으로파악되는데, 이는풍력에너지의최적조건이라고과학자들은말하고있으며, 특히카스피해주변과남부지역인알마틴스크, 잠블스크와북서지역인만기스타우, 아티라우가최적지로알려져있어이지역의풍력에너지발전소설립계획이활발히진행되고있는것으로파악된다. 대표적인신재생에너지중의하나인태양전지에너지의주원료가되는규소매장량이카자흐스탄이세계 2위라는점이, 대체에너지개발환경의또다른선조건이된다고할수있다. 신재생에너지개발에한창인선진국가들이카자흐스탄규소광산개발사업에적극개입하고있는것으로보이며, 최근 100km2당약 1800만톤가량의매장량을가지고있는우쉬또베시뤼꿀광산공동개발권을성약시킨한국기업케이이엔지가큰화제가되기도했다. 세번째로는국제적인대체에너지개발붐에따른시대편승이라할수있다. 자원고갈과환경오염이라는국제적과제에세계각국은풍력 지열 바이오연료개발에한창으로, 미국은바이어에너지개발에, 독일과덴마크등은풍력에너지에, 호주는지열에너지개발활동이매우활발함. 특히풍력에너지는세계 60여개국이본격적으로개발발전시키고있는것으로나타나며, 유럽내보급량이 89.8% 로파악된다.

제 4 장비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석및적용가능성시스템 71 제 4 장비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석및적용가능성시스템 제 1 절비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석 1. 카자흐스탄의전력계통현황가. 전력선카자흐스탄의총전력선은 460,000Km이며, 최초의국제전력선인시베리아-카자흐스탄 -우랄전력선 (1,900Km) 이설치되어동전력선을카자흐스탄남북으로연결을추진하고있다. 대부분 1950~1960년대에건설된낡은시설이며, 에너지 광물자원부 (MEMR) 에따르면생산된전력은수요가에도달하기전평균 15% 의손실발생한다고한다. [ 그림 4-1] 카자흐스탄전력계통망계획 자료 : Kazakhstan Electricity Grid Operating Company

72 나. 발전소 현재 71개의발전소 ( 수력발전소 5개포함 ) 가있으며, 총발전량은 17GW(Giga watts) 로이중화력이 88%, 수력이 12% 를차지하여화력발전이압도적인상황이다. 화력발전소는대부분석탄매장량이풍부한카자흐스탄북부에위치해있으며, 수력발전소는주로 Irtysh강 ( 중국에서카자흐스탄북부로흐르는강 ) 에위치하고있다. 다. 전력난 카자흐스탄이이미독립직후인 1992년부터전력분야인프라부족및낙후로인해전력이부족한상황이었으며, 또한 2000년부터본격적인경제성장을시작하면서, 자연스럽게전력수요가급증하고있음에도발전 송전설비등에대한적극적인투자가뒤따르지못해전력부족은심각한상황이다. 2008. 6. 6 제 19차외국인투자위원회회의시나자르바예프대통령은현재발전분야가여타경제분야에비해뒤처져있으며특히전력공급부족으로인해장기적산업발전, 산업다변화추진및생활수준향상등에장애가될수있음을지적하면서정부측에발전사업의시장관계와 2015년까지의예상전력가격에대한기본계획작성을포함한 2015년까지의전력분야특별행동계획작성을지시하였다. 동계획은 23개발전시설의현대화와 22개신규발전소건설및전력망발전계획을포함하고있다. 1990년대초반부터기존설비를이용한전력생산이이루어지고있어현재전력생산이여타인프라분야와마찬가지로전력수요를따라가지못하는상황이며이는바람직하지못한것이라고하면서, 2002년이래 5년간전력수요는 1/3이상이증가한반면공급능력은 3.5% 만증가하여발전소들이예비용량을초과하여운용되고있음을지적하고있다. 송전측면에서도알마티등카자흐스탄남부의경우, 키르기즈스탄등해외에서전력을지속적으로수입하는한편, 카자흐스탄북부에서생산된전력을송전받아야하는상황이라는점에서송전선개선및확충도긴요한상황이다. 특히, 카자흐스탄의송전선이낙후되고송전거리도 285,000마일에달할정도로길어, 생산된전력의약 15% 가송전중손실되고있는상황이다.

제 4 장비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석및적용가능성시스템 73 < 표 4-1> 카자흐스탄송전망 카자흐스탄송전망 1 카자흐스탄송전망은크게 3개의네트웍으로구성되어있으며, 이중 2개의네트웍은카자흐스탄북부에, 나머지 1개의네트웍은남부에위치 2 북부의 2개네트웍은러시아와연결되어있으며, 남부의 1개네트웍은 중앙아시아에너지시스템 (Energy System of Central Asia) 과연결되어있음 3 카자흐스탄은러시아와연결된북부네트웍을통해러시아에생산전력일부를수출 ( 북부파블로다르지역의제2발전소생산전력 ) 하고있으나, 중앙아시아에너지시스템 에연결된남부네트웍을통해서는키르기즈스탄및우즈베키스탄으로부터전력을수입 라. 송전선구축계획 카자흐스탄남부지역이비싼수입전력을사용하고있다는점에서 카자흐스탄국영전력회사 (Kazakhstan Electricity Grid Operating Company : KEGOC, 1997년카자흐스탄정부가설립 ) 주도로제2차남북송전선사업 ( 약 3억불규모 ) 을추진 ( 우리현대건설이동사업에입찰하였으나실패 ) 하고있으며, 여타전력분야현대화사업도추진중이다. 09년까지 2차전력공급망사업을완료하고북부카자흐스탄과악투빈스크주간전력망설치를통해악투빈스크주는북부지역자체전력설비를활용하여전력을공급하고북부지역전력을공급이부족한남부카자흐스탄지역으로공급할계획이다. 마. 전력사업구조 발전소부문은민영화한반면, 송전부문은 KEGOC이카자흐스탄전체송전망을관리 운영하고있는구조로되어있다. KEGOC은송전분야운영권일부를민간기업에게이양하였으나, 고압선등핵심송전분야는 KEGOC이독점적으로운영하고있다. 총전력생산의약 2/3는석탄을이용하고있으며, 1/3은석유및수력을이용하고있다. 총 54개의화력발전소중 46개의화력발전소는전력공급및지역난방을동시에지원하는열복합발전소이며, 8개화력발전소는전력만생산하고있다.

74 2. 비계통지역마을의에너지수급현황및분석 카자흐스탄의행정구역은 14개도, 84개의도시, 160개군, 241개의도시형태거주지, 2042개의마을로구성되며, 전체인구의 57% 가도시를중심으로거주하고있으며전체인구의 60% 만이식수혜택을받고있는실정이다. ( 특히시골지역의경우 36.1% 만이혜택 ) 또한시골지역의경우전기혜택을받지못하는곳이상당수존재하며, 전력이공급되는마을이더라도신 / 구입주여부에따라전력혜택이상이한실정이다. < 표 4-2> 카자흐스탄의식수공급현황 인구 식용수에대한접근성 폐수에대한접근성 숫자 ( 명 ) 비율 (%) 숫자 ( 명 ) 비율 (%) 숫자 ( 명 ) 비율 (%) 도시지역 8,520,222 57.0 6,777,789 79.4 5,373,499 63.0 시골지역 6,433,510 43.0 2,319,360 36.1 - - 전체 14,953,732 100.0 9,097,149 60.8 - - 자료 : UNDP report on access to drinking water and sanitation in Kazakhstan. January 2006. 그래서적용가능한시스템의모델링을위하여전력과식수공급에포커스를두고 아래조건에해당하는지역을대상지역기준으로선정하였다. < 표 4-3> 적용대상지역기준 구분지리적환경주거환경에너지환경 선정기준 설치대상부지의무상지원이가능한지역 도심지이외지역으로서화물컨테이너운송이가능한지역 화물운송이가능한도로가개설되어있는지역 시스템설치를위한건설장비의수급이용이한지역 약 100세대 ( 거주인구 1,000명내외 ) 내외의독립된집단거주지역 전력선설비가용이한지역 전력수요는있으나공급이되지않는곳

제 4 장비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석및적용가능성시스템 75 구분 선정기준 농업용수식수생활용수 농업용수, 식수및생활용수공급시설이부족한지역 저소득지역 ($1/ 일 인 ) 으로평균소득대비물공급단가가높은지역 상수원및수질환경이열악하고, 수인성질병다발지역 지하수개발가능성이우수한지역 행정지원 중앙또는지방정부로부터원활한행정적지원을받을수있는지역 설치완료후시설관리및운영인력수급이용이한지역 에너지 광물자원부 (MEMR) 및지방주정부의자료및자문을통해대상지역으로아 래 3 지역을선정하였다. 수도아스타나와의거리, 시범모델로서의가능성등도고려한 결과이다. [ 그림 4-2] 추천대상지역

76 < 표 4-4> 적용대상지역기준현황 적용가능지역 1 북부지역 - Karaganda 외곽 2 남부지역 - Shymkent 외곽 주요현황 Karaganda (Karagandy - Kazakh people spelling) - 카라칸다지역은건조스텝지역의상부에위치 - 동쪽으로점차높아지는지형으로해발 1559m의 Karkaraly산이최대고도 - 대륙성건조기후지역으로눈폭풍과강한바람이특징 - 아카시아나무가풍부하다는말에서유래된지역명 주도시 : Karaganda (Qaraghandy) city 인구 : 1,375,000 (2006 est.) 면적 : 428,000 sq. km 적용가능지역상세정보 - KOCMA 마을 ( 아스타나로부터 50km 떨어져있음 ) - 300가구거주 Symkent (Russian spelling Chimkent), - 카자흐스탄남쪽지방의행정중심도시 - 고토 512m Sayram 강의계곡인근에위치 도시인구수 - 540,000명 (2007). 적용가능지역상세정보 - Akdala 마을 (Shymkent로부터 90km 떨어져있으며 Arys 군청소재지에서 9km 외곽 - 366가구, 4000여명거주 가. KOCMA 마을의에너지소비형태 적용대상가능지역중에수도아스타나인근에있는 KOCMA 마을의에너지소비형태를조사하였다. 이는향후적용시스템의홍보, 시범모델등의다각적인면을고려하였다. 마을에는정부기관, 학교, 병원, 유치원, 문화센터, 기숙사, 가스충전소, 열공급소, 잡화점등 17개의사무실이있고마을의지역적위치때문에전력계통은이용할수없다. 주요사무실과기관들은소규모보일러공급소에서열을공급받는현실이다. 조사결과에의하면마을에서필요한소비전력은겨울에는일평균소비전력이

제 4 장비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석및적용가능성시스템 77 772.68kWh 여름에는 503.97kWh 가요구된다. 솜센터의연평균소비전력은 250,913.6kWh 이다. < 표 4-5> 거주가구의전기제품사용현황 전체가구수 조명장치수 x 전력 (W) 전체조명장치의운용비율 (%) 하루운용시간 (h) 전력장치 장치수 ( 개 ) 전력 (W) 하루운용시간 (h) 150 40x9 20 24-6 흑백텔레비전 42 40 18-20 60x24 60 7-9 컬러텔레비전 78 100 18-21 100x295 90 9-17 다리미 93 1000 18-22 17-19 전기난로 66 1500 14-15 냉장고 10 300 세탁기 14 600 전기밥솥 38 600 CD 플레이어 71 40 Water cooker 43 1500 진공청소기 19 1300 가라오케 11 40 전자레인지 54 1300 스테레오 13 220 재봉틀 11 650

78 공공기관 소움정부 조명장치수 x 전력 (W) 40x5 100x13 < 표 4-6> 공공기관의전기제품사용현황 운용률전체조명장치의운용비율 (%) 100% 100% 장치 하루운용시간 (h) 장치명 장치수 ( 개 ) 전력 (W) 16-18 컴퓨터 5 400 프린터 2 300 복사기 1 1300 TV 1 150 압력밥솥 1 1500 진공청소기 1 1200 전화국 100x4 100% 16-24 전파시설 Orbit Electron Icon 주유소 100x9 100% 100% 문화시설 25x8 40x52 60x2 100% 100% 1 1 1 1 350 300 120 100 16-24 펌프 1 3000 17-22 튜브형전등공형전등제어장치음향기기조명장치확성기 유치원 40x12 100% 17-18 진공청소기 1 1300 100x24 가게 100x20 100% 17-22 TV 2 100 카페 100x10 100% 100% 16-18 제빵기계조리기계 2 1 8600 160 병원 100x39 500x1 학교 40x100 100x80 100% 16-24 냉장고냉동기계압력밥솥 TV 전기난로멸균기초음파기계다리미 Solux Quartz 마사지기계 100% 100% 16-18 컴퓨터프린터복사기 TV 압력밥솥진공청소기라미네이터 기숙사 100x28 100% 17-24 TV 1 150 약국 100x6 100% 냉장고증류기 1 1 150 650 Khaan 은행 100x4 100% 17-24 컴퓨터압력밥솥복사기프린터 3 1 1 1 400 1500 1300 300 1 1 1 1 6 1 3 1 1 2 1 1 1 1 2 2 1 15 1 1 4 9 2 1 500 500 120 130 500 900 150 150 550 100 1500 250 80 1000 500 1000 250 400 300 1200 100 1500 1300 500

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 79 제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 79 < 표 4-7> 공공기관의겨울철일일소비전력패턴 ( 겨울철공공기관의일일시간별부하 ) 공공기관 시간 24,0-1,0 1,0-2,0 2,0-3,0 3,0-4,0 4,0-5,0 5,0-6,0 6,0-7,0 7,0-8,0 8,0~9,0 9,0-10,0 10,0-11,0 11,0-12,0 12,0-13,0 13,0-14,0 14,0-15,0 15,0-16,0 Soum 정부 0 0 0 0 0 0 0 700 1,150 825 825 825 2,163 1,150 1,150 700 전화국 190 190 190 190 190 190 510 510 190 238 190 190 218 238 190 238 주유소 0 0 0 0 0 0 320 320 320 0 0 1,500 1,500 1,500 0 0 문화시설 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 유치원 0 0 0 0 0 0 480 2,880 3,700 3,700 0 0 480 480 480 2,400 가게 0 0 0 0 0 0 0 0 1,400 0 0 0 0 0 0 0 카페 0 0 0 0 0 6,880,6880 0 320 320 320 320 7,200 7,200 0 0 병원 4,620 1,580 1,580 1,580 1,580 1,580 1,580 10,580 4,500 7,150 8,000 6,500 5,500 3,500 1,500 7,500 학교 0 0 0 0 0 0 6,000 2,400 2,400 6,520 6,520 2,525 2,525 2,920 5,400 5,400 KHAA N 은행 0 0 0 0 0 0 1,140 1,140 1,140 1,140 2,073 2,173 1,140 1,140 1,140 1,140 전체 4,810 1,770 1,770 1,770 1,770 8,650 16,910 18,530 15,120 19,893 17,928 14,033 20,726 18,128 9,860 17,378

80 80 계속 시간 16,0-17,0 17,0-18,0 18,0-19,0 19,0-20,0 20,0-21,0 21,0-22,0 22,0-23,0 23,0-24,0 전체 700 900 0 0 0 0 0 0 11088 190 190 190 190 190 190 190 190 5372 320 320 320 320 0 0 0 0 6740 375 1635 1635 1575 1200 0 0 0 2260 2400 0 0 0 0 0 0 0 17000 100 1500 1500 1500 1500 1500 1500 0 9800 630 630 630 630 630 7510 630 0 38810 2350 6040 9040 11040 11890 4540 1540 1500 116770 6000 6402 2927 1422 1122 602 500 0 61585 1140 1140 1140 1140 0 0 0 0 17927 14205 18757 17382 17817 16532 14342 4360 1690 287351

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 81 제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 81 < 표 4-8> 거주가구의겨울철일일소비전력패턴 ( 겨울철가정집의일일부하 ) 가전제품 시간 24,0-1,0 1,0-2,0 2,0-3,0 3,0-4,0 4,0-5,0 5,0-6,0 6,0-7,0 7,0-8,0 8,0-9,0 9,0-10,0 10,0-11,0 11,0-12,0 12,0-13,0 13,0-14,0 14,0-15,0 15,0-16,0 흑백 TV 84 0 0 0 0 0 0 336 168 504 168 168 672 672 672 672 컬러 TC 390 0 0 0 0 0 0 1560 780 2340 780 780 3120 3120 3120 3120 다리미 0 0 0 0 0 0 0 0 2790 0 0 3720 8370 0 0 0 냉장고 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 전기난로 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2970 5940 0 7920 7920 7920 진공청소기 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1900 0 0 0 0 0 0 전등 2950 0 0 0 0 1475 1475 590 11800 0 0 0 0 0 0 8850 세탁기 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1330 1330 1330 1330 1330 0 비디오 85.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 스테레오 0 0 0 0 0 0 0 561.6 0 0 0 0 1404 1404 1404 0 컴퓨터 0 0 0 0 0 0 180 180 180 0 0 0 0 0 0 0 프린터 0 0 0 0 0 0 720 720 720 0 0 0 720 0 0 0 전기밥솥 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 압력밥솥 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 전자레인지 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 전체 3859.2 350 350 350 350 1825 2725 4297.6 16788 5094 5598 12288 15966 14796 14796 20912

82 82 계속 시간 16,0-17,0 17,0-18,0 18,0-19,0 19,0-20,0 20,0-21,0 21,0-22,0 22,0-23,0 23,0-24,0 전체 672 672 1176 1512 1512 1512 1512 1260 13944 3120 3120 5460 7020 7020 7020 7020 5850 64740 0 0 2790 5580 3720 930 0 0 27900 350 350 350 350 350 350 350 350 8400 7920 7920 7920 7920 7920 7920 7920 7920 96030 0 2850 0 0 0 0 0 0 4750 8850 29500 29500 29500 29500 29500 29500 14750 227740 0 0 532 532 0 0 0 0 7714 0 0 710 852 994 852 568 142 4203.2 0 0 2808 1404 702 0 0 0 9687.6 0 90 90 90 0 0 0 0 810 0 0 0 0 0 0 0 0 2880 0 0 2850 3420 3990 3420 2280 570 16530 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 20912 44502 54186 58180 55708 51504 49150 30842 485328.8

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 83 제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 83 < 표 4-9> 마을전체겨울철일일소비전력패턴 ( 겨울철일일부하 ) soum 중심의 전체전력 24,0-1,0 1,0-2,0 2,0-3,0 3,0-4,0 4,0-5,0 5,0-6,0 6,0-7,0 7,0-8,0 8,0-9,0 9,0-10,0 10,0-11,0 11,0-12,0 12,0-13,0 13,0-14,0 14,0-15,0 15,0-16,0 소비 공공기관 4810 1770 1770 1770 1770 8650 16910 18530 15120 19893 17928 14033 20726 18128 9860 17378 일반가정 3859.2 350 350 350 350 1825 2725 4297.6 16788 5094 5598 12288 15966 14796 14796 20912 전체부하, kw/h 8.67 2.12 2.12 2.12 2.12 10.48 19.64 22.83 31.91 24.99 23.53 26.32 36.69 32.92 24.66 38.29 계속 16,0-17,0 17,0-18,0 18,0-19,0 19,0-20,0 20,0-21,0 21,0-22,0 22,0-23,0 23,0-24,0 전체 14205 18757 17382 17817 16532 14342 4360 1690 287351 20912 44502 54186 58180 55708 51504 49150 30842 485328.8 35.12 63.26 71.57 76.00 72.24 65.85 53.51 32.53 772.68

84 84 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 [ 그림 4-3] 겨울철일일소비전력패턴 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Hour P ower,w

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 85 제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 85 < 표 4-10> 공공기관의여름철일일소비전력패턴 ( 여름철공공기관의일일부하 ) 시간 공공기관 24,0-1,0 1,0-2,0 2,0-3,0 3,0-4,0 4,0-5,0 5,0-6,0 6,0-7,0 7,0-8,0 8,0-9,0 9,0-10,0 10,0-11, 0 11,0-12, 0 12,0-13, 0 13,0-14, 0 14,0-15, 0 15,0-16, 0 16,0-17, 0 Soum 정부 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 700.00 1150.00 825.00 825.00 825.00 2162.50 1150.00 1150.00 700.00 700.00 전화국 190 190 190 190 190 190 190 190 190 238 190 190 218 238 190 238 190 주유소 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1500 1500 1500 0 0 0 문화센터 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 375 유치원 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 가게 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100 카페 0 0 0 0 0 6880 6880 0 320 320 320 320 7200 7200 0 0 0 병원 3270 230 230 230 230 230 230 9230 1650 5800 6650 5150 4150 2150 150 6150 1000 학교 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 KHAAN 은행 0 0 0 0 0 0 840 840 840 840 1773 1873 840 840 840 840 840 전체 3460 420 420 420 420 7300 8140 10960 4150 8023 9758 9858 16071 13078 2330 7928 3205

86 86 계속 시간 17,0-18,0 18,0-19,0 19,0-20,0 20,0-21,0 21,0-22,0 22,0-23,0 23,0-24,0 전체 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10187.50 190 190 190 190 190 190 190 4732 0 0 0 0 0 0 0 4500 1635 1635 1575 1200 0 0 0 2260 0 0 0 0 0 0 0 0 100 100 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 6880 0 0 34400 2290 5290 7290 8140 2290 190 150 72370 0 0 0 0 0 0 0 0 840 840 840 0 0 0 0 13727 5055 8055 9995 9630 9460 480 340 142176

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 87 제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 87 < 표 4-11> 거주가구의여름철일일소비전력패턴 ( 여름철가정집의일일부하 ) 가전제품 24,0-1,0 1,0-2,0 2,0-3,0 3,0-4,0 4,0-5,0 5,0-6,0 6,0-7,0 7,0-8,0 8,0-9,0 9,0-10,0 10,0-11,0 11,0-12,0 12,0-13,0 13,0-14,0 14,0-15,0 15,0-16,0 16,0-17,0 흑백 TV 84 0 0 0 0 0 0 336 168 504 168 168 168 168 168 168 252 컬러 TV 390 0 0 0 0 0 0 1560 780 2340 780 780 780 780 780 780 1170 다리미 0 0 0 0 0 0 0 2790 2790 0 0 930 930 0 0 0 0 냉장고 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 전기난로 0 0 0 0 0 0 4950 5940 5940 3960 2970 5940 7920 7920 7920 7920 19800 진공청소기 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1900 0 0 0 0 1140 1140 1140 전등 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 세탁기 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 266 532 532 665 532 0 0 비디오 85.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 스테레오 0 0 0 0 0 0 0 561.6 0 0 0 0 1404 1404 1404 0 0 컴퓨터 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 프린터 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 전기밥솥 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 압력밥솥 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 전자레인지 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 전체 1259.2 700 700 700 700 700 5650 11887.6 10378 9404 4884 9050 12434 11637 12644 10708 23062

88 88 계속 17,0-18,0 18,0-19,0 19,0-20,0 20,0-21,0 21,0-22,0 22,0-23,0 23,0-24,0 전체 672 1176 1512 1512 1512 1512 1260 11508 3120 5460 7020 7020 7020 7020 5850 53430 0 930 930 930 930 0 0 11160 700 700 700 700 700 700 700 16800 29700 29700 29700 29700 19800 6930 0 226710 2850 0 0 0 0 0 0 8170 0 0 0 0 0 0 0 0 0 532 532 0 0 0 0 3591 0 710 852 994 852 568 142 4203.2 0 2808 1404 702 0 0 0 9687.6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2850 3420 3990 3420 2280 570 16530 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 37042 44866 46070 45548 34234 19010 8522 361789.8

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 89 제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 89 < 표 4-12> 마을전체겨울철일일소비전력패턴 ( 여름철일일부하 ) soum 중심부의전체전력소비 24,0-1,0 1,0-2,0 2,0-3,0 3,0-4,0 4,0-5,0 5,0-6,0 6,0-7,0 7,0-8,0 8,0-9,0 9,0-10,0 10,0-11,0 11,0-12,0 12,0-13,0 13,0-14,0 14,0-15,0 15,0-16,0 16,0-17,0 공공기관 3460 420 420 420 420 7300 8140 10960 4150 8023 9758 9858 16071 13078 2330 7928 3205 일반가정 1259.2 700 700 700 700 700 5650 11887.6 10378 9404 4884 9050 12434 11637 12644 10708 23062 전체부하, kw/h 4.72 1.12 1.12 1.12 1.12 8.00 13.79 22.85 14.53 17.43 14.64 18.91 28.50 24.72 14.97 18.64 26.27 계속 16,0-17,0 17,0-18,0 18,0-19,0 19,0-20,0 20,0-21,0 21,0-22,0 22,0-23,0 23,0-24,0 전체 3205 5055 8055 9995 9630 9460 480 340 142176 23062 37042 44866 46070 45548 34234 19010 8522 361789.8 26.27 42.10 52.92 56.07 55.18 43.69 19.49 8.86 503.97

90 90 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 0.00 10.00 [ 그림 4-4] 여름철일일소비전력패턴 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Hour Power, W

제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 91 제 3 장분산전원으로서의신재생에너지개발잠재력및투자전망분석 91 < 표 4-13> 연간소비전력패턴 ( 중앙의연간전력소비 ) soum 중심부의연간전체 단위 24,0-1,0 1,0-2,0 2,0-3,0 3,0-4,0 4,0-5,0 5,0-6,0 6,0-7,0 7,0-8,0 8,0-9,0 9,0-10,0 10,0-11,0 11,0-12,0 12,0-13,0 13,0-14,0 14,0-15,0 15,0-16,0 전력소비 공공기관 1586900 477300 477300 477300 477300 2988500 5075900 5817200 4147550 5777195 5522592 4600292 6982933 5985470 2657650 5161720 W/h 일반가정 1083608 171500 171500 171500 171500 525500 1360250 2517374 5326370 2398060 1954020 4080370 5386090 5005665 5131540 6357380 전체부하 kw/h 2670.51 648.80 648.80 648.80 648.80 3514.00 6436.15 8334.57 9473.92 8175.26 7476.61 8680.66 12369.02 10991.14 7789.19 11519.10 계속 16,0-17,0 17,0-18,0 18,0-19,0 19,0-20,0 20,0-21,0 21,0-22,0 22,0-23,0 23,0-24,0 전체 3809825 5133555 5178555 5525455 5171430 4624580 1106400 448100 89211002 7901630 15310730 18612890 19721950 19063420 16640210 14172250 8467330 161702637 11711.46 20444.29 23791.45 25247.41 24234.85 21264.79 15278.65 8915.43 250913.64

92 92 80 70 60 50 40 30 20 10 0 [ 그림 4-5] 마을의연간부하시간 0 2000 4000 6000 8000 10000 Time, h Power,kW

제 4 장비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석및적용가능성시스템 93 전체소비전력조사와더불어질문서를통해향후전력공급시공공기관및가구의소비전력증가를통계적으로계산해본결과 2015년까지는약 1% 의증가를보이다가 2015 년 ~ 2020년사이는약 2% 의증가 2020년 ~ 2025년사이는약 3% 의증가를보일것으로예상되었다. 이는각가구마다전력공급의혜택을누리면서가전제품을구매할의사가있다는조사를바탕으로분석되었다. [ 그림 4-6] 마을의예상소비전력증가

94 제 2 절적용가능시스템모델링 카자흐스탄의신재생에너지 ( 풍력, 태양열 ) 의잠재생산력은 UNPD에의해이미검증된바있으며, 그결과에의하면카자흐스탄의공기흐름은북동풍과남서풍으로풍속 6m/s 이상으로파악되는데, 이는풍력에너지의최적조건이라고말하고있다. 이는카자흐스탄은지리적으로풍력에너지사용여건이매우양호하다는것을의미한다. 고도가높은지리적여건에도불구하고우수한기후환경으로인해태양에너지자원이풍부하여외곽지역의 PV 발전여건이좋으며, 연간평균일사시간및일사량은 2,200-3,000 hours, 1,300-1,800 kw에이른다. 이는넓은국토와함께태양광발전또한다른신재생에너지원보다사용여건이양호함을뒷받침해주고있다. 태양광발전은무한정, 무공해의태양에너지를직접전기에너지로변환시키는기술로서비, 눈또는구름에의해햇빛이비치지않는날과밤에는전기를생산하지못한다. 여기에바람을이용하여풍력발전을하여안정적으로전력을확보할수있도록복합발전시스템이필요하다. 일반적으로풍력또는태양광발전시스템을단독으로설치운영되고있으나, 풍부한일사량과풍력자원을고려하여복합으로시스템을설계함으로효율을높일수있다. 1. [ 사례 1] - 태양광 - 풍력복합발전 ( 독립형 ) 적용가능시스템으로사용여건이양호한풍력에너지와태양에너지를이용한독립형의수백 kw급의태양광-풍력복합이카자흐스탄의비계통지역의마을단위전력공급모델로서적합한지를살펴보고자한다. 현재카자흐스탄의전력시스템은구소련시대에계획하게건설된잔유물로서, 전력부문은매우불안정하다. 2008년 UNDP(UN 개발계획 ) 의자료에따르면, 카자흐스탄의에너지산업은상대적으로저렴한 Ekibastuz탄광의석탄을연료로사용하며, 전체석탄소비량의 60% 를차지한다고한다. 또한, 북부의석탄생산지역에위치한석탄화력발전소에서는국내총발전량의약 85% 를담당하고있어, 온실가스배출량의증가를초래한다.

제 4 장비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석및적용가능성시스템 95 카자흐스탄시골지역의경우전력소비및안전한식수공급에대한수요의증가에도불구하고광범위한지리적여건으로인해공급을위한네트워크구성이막대한비용문제와전력효율의문제로이루어지지않고있는실정이다. 또한, 카자흐스탄시골지역의대부분은물공급시설은 15m내외의지표수를이용하기때문에오염되거나체계적인관리의부족으로인해다양한수인성질병들을유발하고있다. 반면, 카자흐스탄에는풍력및태양에너지와같은재생에너지자원의부존량이풍부하여, 원거리의시골지역에는이러한에너지의이용이특히중요하다. <Wind resources> Average wind speed: 8-10m/s North zone: 1800-1900 MW South zone: 680 MW West zone: 900 MW <Solar resources> Daylight length: 2,200-3,000 hours per year Solar radiation: 1,300-1,800 kw per 1 m2 a year 카자흐스탄의경우, 에너지부문의모든환경을고려할경우풍부한부존량의태양및 풍력에너지를시골지역전력공급원으로활용할수있다. 전력공급과더불어시스템 을응용하여식수문제를해결할수있는방법또한강구하였다. 전기 : 풍력-태양광복합발전및충전용배터리 물 : 독립형태양광펌핑시스템 식량 : 기반설비 ( 전기, 물 ) 를이용경작또는화훼, 묘목, 시범재배

96 이러한해법은최근전지구적문제가되고있는 FEW 즉 Food, Energy, Water 를동 시에해결할수있는것이라할수있다. [ 그림 4-7] 태양광 - 풍력복합발전및독립형펌핑시스템개념 [ 그림 4-8] 시스템구성개략도

제 4 장비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석및적용가능성시스템 97 2. [ 사례 2] - 풍력발전 ( 연계형 ) 앞서고려한태양광-풍력복합발전이신재생에너지를이용한독립형분산전원의적용가능시스템이라고한다면계통연계형적용시스템으로풍력발전소를대안으로생각할수있다. 이에대한내용는 UNDP의풍력타당성조사보고서 42) 를인용하고자한다. 본보고서에의하면카자흐스탄의 Djungar gate와 Chilik 회랑지역의풍력발전의가능성은아주양호한것으로보고되어진다. 풍황조사는두지역에서총 1년간의측정한내용을바탕으로하고있다. Djungar gate 의중앙지점에높이 32미터의 4개의측량안테나를 Chilik 지역에는높이 30미터의기상측정타워를세웠다. 측량은 1998년 3월부터현재까지진행되고있으며풍황자원조사결과는아래와같다. < 표4-14> 은 5지점에서총 1년 (1998.5월 ~1999.3월 ) 간의측정한분석자료의주요결과를보여주고있다. 이계산은아래의제조사들이제시한전력곡선을바탕으로진행되었습니다. (NEG Micon 750KW, Bonus 1000kW, Vestas 1800kW) < 표 4-14> 풍황자원및에너지생산량 측정기준전력생산 GWh/y 발전 10 m 50 m 시설 750 kw 1000 kw 1800 kw m/s W/ m2 m/s W/ m2 D1 7.55 525 9.67 1016 3.40 4.40 7.88 D2 7.66 543 9.79 1049 3.45 4.47 8.00 D2 7.09 435 - - - - - D4 7.19 492 9.79 1095 3.42 4.41 7.91 CC 5.84 237 7.77 510 2.49 3.19 5.71 이두지역의풍황상태가풍력터빈을이용한발전에아주적합함을알수있다. 2.2.1 Djungar gate 의일반사항 Djungar Gate 는카자흐스탄의남동쪽에위치하여있으며중국국경과도근접해있다. 42) RISO F/S report 1999, THE WIND POWER POTENTIAL OF THE DJUNGAR GATE AND THE CHILIK CORRIDOR

98 이지역의가장큰도시가 Druzhba이며두개의호수가있고카자흐스탄의국경지역에서는 Alkol이라고도불린다. Alako은철새들이이동중에휴식하는지역으로알려져있으며카자흐스탄의환경법에따르면자연보호구역 (nature resort) 으로분류되어있다. 철새들도 Djungar Gate지역을매년마다봄에는북쪽으로가을에는남쪽방향으로이동하고있다. Druzhbad는북쪽에서부터중국과이어지는철도가지나가고있으나철도의상태는매우열악하여현재재공사중이다. 2.2.2 기후 Djungar Gate지역의일반적인기후는전형적인대륙기후로여름에는덥고건조하며겨울에는매이춥다. 기온의범위는여름에는 30도이상올라가고겨울에는 -30도까지도내려간다. 2.2.3 풍자원의상태 연평균풍속은대량 7.6m/s 로측정이되며 (10 미터높이에서 ) 주요바람의방향은 SEE 에서 NNW 이다. 2.2.4 지형 Djungar Gate지역의땅은대부분단단한흑토와자갈그리고약간의풀로덮여있다. 접근가능한비포장도로가존재하며땅은무거운장비도설치가능할정도로단단해보인다. 겨울에는온도가영하로내려감에따라땅도얼기때문에무거운장비를지탱할것으로보인다. Djungar Gate지역의땅은농업으로개간은어려운토양상태로가축의목초지로만사용되고있다. 2.2.5 지진 지난 30 년간 4.9( 리히터스케일 ) 규모의지진이 2 차례나있었다. Djungar Gate 지역은 8 정도 ( 리히터스케일 ) 로구분되어져있는지역이다.

제 4 장비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석및적용가능성시스템 99 2.2.6 전력공급망 카자흐스탄전력시장법 (588 조 11 항 ) 에따르면전력이 200kV 이상이면카자흐스탄국영기 업인 KEGOC 을이용해야하며 10~200kV 는지역송배전사를이용할수있다. Djungar Gate 지역에는 TATEK 라는지방중소전기변압기운영사가있다. 5MW pilot WPP 와연결가능한 5 개의전력공급망이더있다. Djungar Gate 지역의 2.2.7. Druzhba의주요변전소 WPP는카자흐스탄국영철도회사에서운영하는 Druzhba의 110/35/10kV 변전소와연결이가능하다. 30km정도되는거리와 35kV를전송하는데필요한약 33,000USD/Km비용때문에 5~6MW WPP에는다른대체공급망은사용하기가어려울것이다. 2.2.8 110kV 송전선 110kV 송전선은 WPP지역에서약 2km정도떨어져서지나가고있다. 근처에 35/110kV 변전소를설치하여전력을공급할때이송전선과연결이기술적으로가능해보인다. 이송전선과의연결에서고려해야할점은바로이송전선의소유자가국영철도회사라는점이다. 이때문에송전선과전력공급의연결이관공서의불필요한요식이나풍력에대한지식이부족으로진행이어려워질것으로보여진다. 하지만, 전력시장법 588조2항에따르면국영철도회사는 Djungar Gate지역풍력발전소의연결요청을거절하지는못할것이다. 2.2.9 535kV 송전선 TATEK회사에서소유하고있는 35kV송전선은해당지역에서약 2km떨어진곳을통과하고있다. 이배선은 110kV송전선도함께설치되어있지만현재는 35kV만운영하고있다. TATEK사는앞으로 5년간이송전선을 full capa로운영할계획이다. 도한전력시장법이 588조 2항에따르면 TATEK사는이송전선과전력공급과의연결을반드시승낙해야한다. 이러한조건들을고려하여보면 Djungar gate지역은세계에서풍력발전에가장적합한바람상태를가진지역이라고해도과언이아닐것이다. 실제터빈설치시 6개월동안은

100 full가동을했을때보다더많은전력생산을할수있을것으로예측된다.(4400 full가동시간 ) 이렇게에너지생산량이높고집중되는지역에서는사용될풍력터빈의제품수명이줄어드는것을방지하기위해특수제작이필요하다. [ 그림 4-9] 풍력터빈배치가상도

제 4 장비계통지역의에너지수급현황자료조사및분석및적용가능성시스템 101 [ 그림 4-10] 바람자원분석