[논문]원전 및 신재생에너지 정책에 따른 전력공급비용 분석

우필성; 김강원; 황순현; 김발호

doi:10.5370/kiee.2018.67.1.16

원전 및 신재생에너지 정책에 따른 전력공급비용 분석
Analysis of Power Supply Cost According to Nuclear and Renewable Energy Policies 원문보기

우필성 (Electrical Safety Research Institute, Korea Electric Safety CO.) , 김강원 (Korea Energy Agency) , 황순현 (Dept. of Electronic and Electrical Engineering, Hongik University) , 김발호 (Dept. of Electronic and Electrical Engineering, Hongik University)

As a result of the Fukushima disaster and climate change due to excessive greenhouse gases, international energy affairs are currently focused on establishing safe and environment-friendly policies. To achieve this, Republic of Korea has established a plan for environment-friendly energy supplies. It is expected that policy enforcement will be accompanied by an increase in energy supply costs. An analysis of energy supply costs is necessary before the establishment of any national energy policy. This paper analyzes and compares the energy supply costs accompanying environmental and nuclear energy policies, based on the Korean National Energy Master Plan and the Basic Plan for Long-Term Electricity Supply and Demand, in order to understand the implications of these national energy policies.

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문제 정의

따라서 본 논문에서는 우리나라 정부에서 고시한 국가에너지기본계획과 전력수급계획을 기반으로 원전 및 신재생에너지 정책 추진에 따른 전력공급비용을 비교·분석하여 향후 전원계획수립에 대한 시사점을 도출하였다.
본 논문에서는 제7차 전력수급기본계획을 기준으로 원전 유지·폐지 및 신재생비율의 증가의 시나리오에 대한 전력공급비용을 비교하였다.
본 연구에서는 제2차 국가에너지기본계획과 전력수급기본계획의 데이터를 기반으로 원전 및 신재생에너지에 대한 다양한 정책 시나리오를 통해 전력공급비용의 변화를 비교하였다.

제안 방법

본 계획의 발전설비계획의 정책은 경제규모에 부합한 안정적 예비설비 확보, 경제적·사회적 비용을 최소화한 전원구성, 지역수용성 및 계통여건을 고려한 발전설비 확충을 추진한다는 3대 방향을 제시하였고, 각 정책목표에 대한 구체적인 사항은 다음 와 같다.
본 계획의 발전설비계획의 정책은 안정적 전력수급을 위한 발전설비 확충, 온실가스 감축목표 대응을 위한 저탄소 전원구성, 전원구성시 경제성 · 환경성 · 수용성 고려, 분산형 전원 확대를 추진한다는 4대 방향을 제시하였고, 각 정책목표에 대한 구체적인 사항은 다음 과 같다.
본 계획의 발전설비계획의 정책은 친환경 전원구성, 저원가 전력공급체계 구축, 전력수급 안정성 강화, 타 계획과의 정합성 확보인 4가지 정책목표를 제시하였고, 각 정책목표에 대한 구체적인 사항은 다음 과 같다.
본 사례연구에서는 제7차 전력수급계획의 정보를 기반으로 할인율 6.5%를 적용하였으며, 2015~2025년(10년)의 전력공급비용을 산출하였다. 세부 시나리오 산정과 입력 정보는 다음과 같다.
전력수급기본계획의 주요 골자는 안정적이고 경제적인 전력계통 운영을 위해 2년 단위로 15년의 전력설비에 대한 중·장기계획을 수립하는 것이다. 본 절에서는 전력수급기본계획의 여러 항목 중 발전설비계획 부분을 중점으로 기술하였다.

이론/모형

전산모형의 전체적인 구성은 전력수급계획 프로그램(WASP)과 유사하고[9]-[10], 최적화 기법으로는 동적계획법(Dynamic Programming)을 적용하였다[11]-[14]. 본 연구에 활용된 전산 모형의 정식화는 다음과 같다.

성능/효과

원전 유지 및 폐기 정책과 총 발전량에서 신재생에너지의 비율을 바탕으로 시나리오를 분석해본 결과, 원전의 비중과 수요의 증가 부분을 주로 석탄발전기가 감당을 하고 총 전력공급비용은 기준 시나리오에 대비 최대 27.65% 증가하였다. 전력공급의 측면에서 신재생에너지원의 경제성은 타 발전원에 비해 경쟁력이 부족한 것으로 나타났다.
65% 증가하였다. 전력공급의 측면에서 신재생에너지원의 경제성은 타 발전원에 비해 경쟁력이 부족한 것으로 나타났다. 또한 신재생에너지원의 특성을 반영한 보조정책이 없이 연간 총 발전량에 대한 특정 비율로 제한할 경우, <표 7>의 결과처럼 경제적인 측면에서 경쟁력이 부족한 신재생설비의 투자에 제한이 있음 확인하였다.

후속연구

향후연구로 원전 사후 처리비용과 배출권거래제도 등이 반영된 사회적 편익 반영된 시나리오 분석이 실시된다면 보다 유의미한 결과를 도출할 것이다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

현 정부의 에너지 기조정책이란 무엇인가?

우리나라는 2010년 신에너지 및 재생에너지 개발・이용・보급촉진법 개정을 통해 2012년부터 500MW 이상 발전설비를 소유한 발전사업자를 대상으로 실시중이며, 2015년도에 온실가스 배출권 거래제를 시행 중에 있다[4]. 또한 현 정부의 에너지 기조정책인 탈원전과 신재생에너지 확대 정책을 추진 중에 있으며, 기 정책에 대해 우리나라 역시 찬반 대립이 첨예한 상황이다.

현 전력산업의 실정은?

현 전력산업은 급증하는 전력수요에 대처하고, 지속 가능한 발전을 토대로 환경문제를 해결하기 위한 방안이 필요한 실정이다. 즉, 이산화탄소와 같은 온실가스의 배출량이 기하급수적으로 증가하면서 이상기후현상이 발생하고 있다.

제7차 전력수급기본계획을 통해 판단할 수 있는 것은?

즉, 현 에너지 정책의 기조인 저렴하고 안정적인 에너지공급과 더불어 친환경성까지 고려하고자 한다면 각 정책이 적정 수준으로 유지될 수 있는 합의점을 찾는 것이 필요하다. 특히 전력공급 비용의 급격한 상승에 대비하기 위해서는 예산의 합리적인 확보와 전기요금의 현실화가 선행되어야 할 것이라 판단된다.

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