중앙집중형 발전 방식의 한계를 극복하기 위한 대안으로서 신재생에너지 기반 분산형 전원의 필요성과 이점 및 확대 방안 doc_id PCY_201705180415565701_1

사회적으로 환경에 대한 관심이 고조되며, 전력 부문을 포함한 에너지 부문 내에서도 지속가능한 발전이 중요한 목표로 인식되고 있다. 전력 부문 내 지속가능한 발전을 효과적으로 달성하는 과정에서 송전망 통합, 분산형 전원 활성화, 에너지 시장 개편 등과 더불어 신재생 에너지 보급 확대가 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 특히 근래 들어 발전 부문 내에서 신재생에너지원이 주목받는 새로운 이유 중의 하나는 그것이 향후 분산형 전원의 확대에 있어 중요한 역할을 담당할 것으로 기대되기 때문이다. 최근 국내 분산형 전원 확대 필요성에 대한 공감대가 형성되면서, 온실가스 배출 감축 및 에너지 안보 제고 등을 목적으로 한 신재생에너지 기반 분산형 전원의 비중 확대가 중요한 의제로 떠오르고 있는데 이는 다양한 원인에 기인한다. 먼저 중앙집중형 발전 방식 구현에 있어 필수적인 구성 요소인 대규모 전원 및 송배전 시설 건설을 위한 신규입지 확보의 어려움을 들 수 있다. 지역주민과 환경단체 등의 반발로 기존에 계획했던 발전설비의 건설이 지연되거나 취소되는 사례가 빈번해지고 있는데, 근 수 년에 걸친 밀양 송전탑 건설과정에서 표출된 극심한 주민 반발은 그 전형적인 예이다. 지난 2011년 9월 15일 사상 초유의 사태로 회자되는 대규모 정전사태(블랙아웃)가 발생한 바 있다. 지속적으로 확대되는 전략수요를 공급확대가 감당하지 못했기 때문이다. 이는 화력, 원자력 등 기저부하의 확대만으로는 더 이상 전력계통의 안정성을 담보할 수 없다는 것을 온 국민들에게 인식시켜 준 기회가 된 것이다. 현재 국내 전력수급은 화력, 원자력 등 대규모의 집중된 발전소를 통해 대부분 공급된다. 이와 같은 중앙집중형 전원방식은 안정적인 전력공급이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 공급의 유연성이 부족하다는 단점도 함께 존재한다. 따라서 분산형 전원이 확대되어야 하는 이유가 여기에 있다. 이에 따라 분산형 전원을 통해 자체 생산된 전력은 기반 전력계통과 연계되어 언제나 중추 공급망에 연결될 수 있고, 이처럼 국가 기저부하와 함께 분산형 전원이 확대될 때 안정적이면서 높은 유연성을 함께 겸비한 전력공급시스템이 갖춰질 수 있을 것이다. 지역주민과 환경단체 등의 반발로 기존에 계획했던 발전설비의 건설이 지연되거나 취소되는 사례가 빈번해지고 있는데, 근 수 년에 걸친 밀양 송전탑 건설과정에서 표출된 극심한 주민 반발은 그 전형적인 예이다. 중앙집중형 대규모 발전 방식에서 발생하는 여러 가지 추가 비용 또한 문제인데, 최근 10년간 국내 송변전 선로와 송전탑 설치 및 유지비용은 약 27조 원에 달하고 있다. 외국과 비교했을 때 세계 최고 수준인 우리나라의 송전 및 발전 밀집도 또한 자주 언급되는 이유이다. 미국 북동부 지역 대비 국내 밀집도는 발전부문 2.36배, 송전부문 1.66배에 달하며, 이는 국토 및 전력설비 특성이 우리나라와 유사한 일본보다도 훨씬 높은 수치이다. 마지막으로 중앙집중형 발전방식의 발전효율 상승이 정체되고 있는 것이다. 예로, 미국 에너지부는 1960년대 이후 화석연료 기반의 중앙집중형 발전소의 발전효율 증가가 정체되었음을 지적하며 중앙집중형 발전 방식으로는 더 이상 의미 있는 전력생산 비용 감소를 달성하기 어렵다고 분석하였다. 전통적인 대규모 발전 방식이 보유한 이와 같은 문제점의 해결 방안으로 부상하고 있는 분산형 전원은 상대적으로 다양한 이점을 보유하고 있다. 분산형 발전은 송전망과 대형발전소 등의 신규 건설 지연을 방지하는 것은 물론 여러 가지 직간접적인 사회적 편익을 유발시킬 수 있다. 대표적으로 에너지경제연구원(2007)은 분산형 전원의 사회적 편익을 잘 정리하였는데, 자원의 효율적 활용, 망비용 감소, 환경영향 감소, 발전비용 감소, 피크수요 절감, 투자위험 감소, 신뢰도 및 전력품질 향상, 국가안보 편익, 수요조정 유인에 의한 절감이 이에 해당한다. 이와 같은 배경 하에 정부는 2014년 발표한 2차 에너지기본계획에서 6대 중점 과제 중의 하나로 ‘분산형 발전시스템 구축’을 설정하고, 현 5% 수준의 분산형 전원을 2035년까지 전체 발전량의 15% 이상으로 확대하는 것을 목표로 삼았다. 셋째, 소규모라는 점에서 분산형 발전 기술은 수요변화에 맞게 공급량을 조절할 수 있고 필요할 때마다 공급량을 늘릴 수 있다. 중앙 집중형 발전소는 막대한 자본 투자가 요구되고 필요한 공급량 이상으로 규모를 확대해야 한다. 넷째, 분산형 발전 기술이 수요 현장 또는 수요 현장과 가까운 지역에 자리를 잡을 수 있다는 점에서 중앙 집중식 발전소에서는 불가능한 지역 수준의 통제와 운영, 유지 보수가 가능하다. 이런 점에서 발전소 소유자와 운영자는 지역의 특정 수요에 맞추어 발전량을 통제하고 조정할 수 있다. 다섯째, 분산형 발전으로 생산되는 전력은 대부분 발전소 인근에서 소비되므로 송배전 비용이 절감될 수 있다. 또한 전기 수요자로부터 근거리에 있기 때문에 송배전 손실도 절감된다. 여섯째, 분산 발전은 부하 전력을 줄임으로써 의무적으로 확보해야 하는 예비 전력을 줄일 수 있다. 국내법에서 정의한 분산형 전원은 신에너지 및 자가용전기설비에 포함되는 발전설비(전기사업법 제2조 제19호)와 신재생에너지를 이용하는 발전설비(전기사업법 제2조 제4호/제2조 제12호)를 의미한다. 분산형 전원으로 정의된 에너지원은 총 11개로 석탄액화가스화 및 중질잔사유 가스화, 연료전지, 수소에너지(이상 신에너지), 태양열, 태양광, 풍력, 바이오, 수력, 폐기물, 해양, 지열(이상 신재생에너지)이 포함된다. 정부는 제2차 에기본에서 분산형 전원의 확대보급을 6대 과제 중 하나로 설정(현재 5%에서 2035년까지 15%로 확대)하였으며, 집단에너지, 자가용에너지, 신재생에너지를 포함한 바 있다. 따라서 본 연구의 분석대상인 ‘신재생에너지 기반 분산형 전원’은 위 정의에 따라 모든 신재생에너지원을 대상으로 한다. 중앙집중형 대규모 발전 방식에서 발생하는 여러 가지 추가비용 또한 문제인데, 최근 10년간 국내 송변전 선로와 송전탑 설치 및 유지비용은 약 27조 원에 달하고 있다. 전통적인 대규모 발전 방식이 보유한 이와 같은 문제점의 해결 방안으로 부상하고 있는 분산형 전원은 상대적으로 다양한 이점을 보유하고 있다. 분산형 발전은 송전망과 대형발전소 등의 신규 건설 지연을 방지하는 것은 물론 여러 가지 직간접적인 사회적 편익을 유발시킬 수 있다. 이와 같은 배경 하에 정부는 2014년 발표한 2차 에너지기본계획에서 6대 중점 과제 중의 하나로 ‘분산형 발전시스템 구축’을 설정하였다. 정부의 계획대로 분산형 전원, 그 중에서도 본 연구의 초점인 신재생에너지 기반 분산형 전원을 확대하기 위해서 반드시 고려해야 할 요소 중 하나가 바로 시장 수용성이다. 시장 수용성은 신재생에너지 보급 확대에 있어 필수적인 요소이므로 정부는 관련 정책 수립 시에 신재생에너지에 대한 대중들의 인식과 견해를 반드시 고려해야 한다. 결국 향후 국내 신재생에너지 기반 분산형 전원의 수용성을 제고하기 위해선 현재 수용성 수준에 대한 정확한 파악이 반드시 선행되어야 한다.