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발전 부문은 국내 최대 온실가스 배출원이다. 정부는 2015년 ‘2030 국가 온실가스 감축 목표(NDC)’를 수립한 데 이어 탄소배출권 거래제(K-ETS) 도입으로 7차 전력수급기본계획(전기본)부터는 저탄소 전원구성을 기본방향으로 설정한 가운데 이 같은 기조는 강화되는 추세이다. 다만 정부 기조에 따라 전원구성 계획은 상이한데 이는 8‧9차 전기본과 10차 전기본에서 두드러진다. 10차 전기본은 이전 계획 대비 원전 설비용량과 발전 비중을 크게 상향하고, 2030년 신‧재생에너지 비중 목표치를 줄였다는 점이 골자다.

정부는 전기사업법 제25조에 따라 2년마다 전기본을 수립한다. 장기(15년) 전력수요 전망치와 최종 목표수요를 세운 후 이를 충족하기 위한 설비 규모와 전원구성을 도출한다. 2002년 제1차 전기본을 시작으로 올해 초 10차 전기본이 확정된 바 있다. 그동안 정부는 전원확장계획모형(Wien Automatic System ...

발전 부문은 국내 최대 온실가스 배출원이다. 정부는 2015년 ‘2030 국가 온실가스 감축 목표(NDC)’를 수립한 데 이어 탄소배출권 거래제(K-ETS) 도입으로 7차 전력수급기본계획(전기본)부터는 저탄소 전원구성을 기본방향으로 설정한 가운데 이 같은 기조는 강화되는 추세이다. 다만 정부 기조에 따라 전원구성 계획은 상이한데 이는 8‧9차 전기본과 10차 전기본에서 두드러진다. 10차 전기본은 이전 계획 대비 원전 설비용량과 발전 비중을 크게 상향하고, 2030년 신‧재생에너지 비중 목표치를 줄였다는 점이 골자다.

정부는 전기사업법 제25조에 따라 2년마다 전기본을 수립한다. 장기(15년) 전력수요 전망치와 최종 목표수요를 세운 후 이를 충족하기 위한 설비 규모와 전원구성을 도출한다. 2002년 제1차 전기본을 시작으로 올해 초 10차 전기본이 확정된 바 있다. 그동안 정부는 전원확장계획모형(Wien Automatic System Planning, WASP)을 기반으로 전체 비용 최소화에 초점을 맞추거나, 특정 발전원을 상수로 두고 WASP를 참고하는 방식으로 전기본을 수립한 것으로 알려져 있다.

국내 전력계통의 특수성을 반영할 수 있다는 장점이 있지만 환경비용과 에너지 기술 변화, 발전 연료 가격 변동성 등 다양한 불확실성을 고려할 수 없다는 점이 단점이다. 기후위기 심화와 지정학적 위험 등 대내외적 환경 변화로 기존 모형의 수정 및 보완 필요성이 대두되고 있다.

전기본 수립 시 적용하는 발전원가에는 건설비와 운전유지비, 연료비 등 직접비용은 반영됐지만 외부효과는 고려되지 않았다. 온실가스 감축 의무가 전 세계적으로 강화되면서 온실가스 배출량이 많은 석탄화력발전의 외부비용이 높아지고 있고, 후쿠시마 원전 사고 이후 중대사고 피해에 대한 우려와 사용후핵연료 처리 문제가 부각되면서 발전비용 재산정이 필요하다는 목소리가 높아지고 있다. 기존 발전원가에 산정되는 직접비용에 대해서는 히든 코스트(Hidden Cost)를 추가로 고려하고, 외부비용 역시 발전원가에 산정하여 전기본 수립에 참고해야 한다. 외부비용의 정확한 계량화도 필요하지만, 외부효과 측정이 어렵다는 점을 미래 불확실성으로 판단하고, 일종의 리스크 요인으로 접근할 필요도 있다.

국내외에서는 대안적 전원구성 연구가 활발하게 진행되고 있다. 대표적인 연구 중 하나는 포트폴리오 이론(Modern Portfolio Theory, MPT)을 활용한 방식이다. MPT는 1952년 해리 마코위츠(Harry Markowitz)에 의해 체계화된 금융투자이론으로 개별자산보다 포트폴리오 투자 시 위험을 회피하고 자산 효용을 극대화할 수 있다는 내용을 담고 있다. 전원구성에 포트폴리오 이론을 접목한다면 리스크와 불확실성을 함께 고려하여 리스크-비용 수준에서 최적화가 가능하다는 장점이 있다.

본 연구가 국내외 선행연구에서 추정한 발전원별 히든 코스트를 분석한 결과 석탄과 원자력의 경우 내부비용은 낮았지만 외부효과를 계량화하여 사회적 비용으로 합산하였을 경우 그 증가율이 다른 발전원 대비 큰 것으로 나타났다. 외부비용 증가율과 외부비용에 대한 각 선행연구의 의견 불일치를 리스크 요소로 설정하여 분석한 결과 재생에너지 비중은 전체 전원구성에서 상대적으로 확대되는 것으로 나타났다. 다만 발전원 간 상관계수의 영향으로 태양광과 풍력 비중이 동시에 늘어나지는 않았다. 3가지 리스크 측정 방식을 활용하여 도출한 효율적 프론티어에 실제 전원구성을 적용하여 살펴본 결과, 대부분 리스크-비용 수준에서 개선할 여지가 있는 것으로 분석되었다.

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