신재생에너지 보급 확대의 필요성과 그리드 패리티 달성에 영향을 미치는 주요 결정요인 및 정부 지원 정책의 역할 doc_id PCY_201908260543439861_1

기후변화와 환경문제의 대응 측면에서 신재생에너지 보급 확대의 중요성은 점점 높아지고 있다. IEA(2017)에 의하면 온실가스 감축 잠재량이 가장 큰 수단이 에너지효율을 개선하고 신재생에너지 보급을 확대하는 것이다. 최근 미세먼지가 빈번하게 발생하면서 석탄발전을 제한하고 석탄발전을 원자력이 아닌 신재생에너지 발전으로 대체하는 것에 대한 사회적 공감대가 형성되고 있다. 반면에 국내 신재생에너지 발전비중은 주요 선진국에 비해 낮은 수준이고, 원별 구성도 폐기물과 바이오 위주로 구성된 상황이다. 구체적으로 2016년 기준 국내 신재생에너지 발전량은 7%로 독일 29.3%, 영국, 24.7%, 프랑스 17.3%, 일본, 15.9%에 비해 상대적으로 낮은 수준이다(재생에너지 3020 이행계획, 산업통상자원부, 2017. 12, p.1). 그리드 패리티란 신재생에너지의 균등화발전비용과 일반 전력소매가격이 같아지는 시점을 의미하기 때문에 같은 균등화발전비용의 국가라도 전력 소매가격이 높을수록 그리드 패리티 달성이 유리하다. 즉, 그리드 패리티 달성 시점은 해당 국가의 전원 구성과 깊은 관계를 가진다(Deloitte, 2015). 일반적으로 발전용 에너지원 중 천연가스 발전소가 가장 최후에 이용되기 때문에, 천연가스 발전소의 비용구조가 전력 가격에 가장 큰 영향을 미친다. 천연가스 발전소의 비용 중 가장 큰 부분은 천연가스 가격이기 때문에 전력 소매가격은 해당 국가의 천연가스 가격과 관련되며, 이는 원유 가격과도 높은 상관관계를 가진다. 종합하면 그리드 패리티 결정요인 분석 시 전력 소매가격에 영향을 미칠 수 있는 대체 에너지가격을 고려해야 한다. 그리드 패리티에 대한 관심은 2000년대 말 이후 태양광 패널 등의 모듈 가격이 하락하고, 설치비용이 감소하면서 커졌다. 1976년 정격용량(Wp)당 $68.6 수준이었던 평균 모듈 가격은 이후 급속도로 하락하여 2003년에는 Wp당 $2.63, 2012년에는 $0.75까지 하락하였다(Mints, 2013). 또한, 중국 내 태양광 모듈 생산량이 매우 증가했고, 생산용량 증설이 계획됨에 따라 앞으로 태양광 모듈 가격은 지속해서 하락할 예정이다. 이렇듯 태양광의 발전단가가 낮아지면서 그리드 패리티가 성립될 가능성이 커졌으나 그리드 패리티 성립 여부를 전 세계적으로 분석한 연구는 현재 소수이다. Breyer and Gerlach(2013)은 전 세계 150개 국가 자료를 바탕으로 2010년부터 2020년까지의 산업용 및 주택용 태양광 균등화발전비용(LCOE, Levelized Cost of Electricity)을 시나리오 분석을 통해 계산하였다. 이때 일조량 자료를 활용하여 각 국가의 태양광 패널 효율이 다르도록 설정하였으며, 균등화발전비용을 각 국가의 소매 전력가격 전망치와 비교하여 예상 그리드 패리티 시점을 측정하였다. 이외 대부분의 선행연구는 간접적인 방식을 통해 그리드 패리티에 영향을 미치는 요인을 찾아냈다. Breyer et al.(2009)은 유럽 및 미국 지역의 태양광 균등화발전비용을 계산한 후, 이 비용에 영향을 미칠 수 있는 요인들을 제시하였다. Breyer et al.(2009)은 태양광 산업의 성장률이 높을수록, 태양광 발전 설비의 효율이 높을수록, 천연가스 가격이 높을수록 그리드 패리티가 달성될 가능성이 크다고 주장하였다. 특히 전력 생산에 있어 천연가스 발전소가 최종적으로 이용되기 때문에, 천연가스 발전소의 비용 구조가 전체 전력 가격에 큰 영향을 미치게 된다. 따라서 천연가스 가격이 증가함에 따라 소매 전력가격이 상승하여 그리드 패리티 달성이 쉬워진다고 주장하였다. Fokaides and Kylili(2014)는 그리드 패리티에 도달한 키프로스를 대상으로 사례 분석을 통해 그리드 패리티 달성에 영향을 미치는 요인들을 분석하였다. 분석 결과 태양광 모듈 가격 하락이 그리드 패리티 달성에 주요한 영향을 미쳤다. Hagerman et al.(2016)은 미국 전역의 1,000개 지점의 데이터를 바탕으로 지붕형 태양광(rooftop PV)의 그리드 패리티 달성 여부를 분석하였다. 미국의 경우 연방정부 및 주(州) 정부의 보조금 정책에 따라 지붕형 태양광 설비가 많이 보급되었지만, 설치비용 및 주 단위의 전력비용을 고려한 결과 그리드 패리티가 달성된 주는 많지 않았다. 보조금을 제외할 경우 하와이만이 그리드 패리티를 달성했으며, 보조금을 포함할 때도 6개 주만이 그리드 패리티를 달성하였다. Reichelstein and Yorston(2013) 역시 미국의 주별 데이터를 이용하여 그리드 패리티 달성 여부를 분석하였다. 분석 결과 대규모(utility-scale) 태양광 발전의 경우 기존 전력가격과 비교하면 35~50%가량 높았으나, 상업용 태양광 발전 설비의 경우 그리드 패리티 수준을 달성하였다. 선행연구 중 직접 그리드 패리티의 결정요인을 분석하는 연구는 소수이다. 특히, 모형을 설정하여 회귀분석을 통해 결정요인을 분석한 연구는 Vasseur and Kemp(2015) 연구가 유일하였다. Vasseur and Kemp(2015)는 네덜란드의 개별 가구 자료를 바탕으로 태양광 도입의 결정요인을 회귀분석하였다. 신재생에너지 산업은 신규 육성 산업이며, 아직 기술 효율화가 부족하여서 정부 주도의 지원이 필요하다. 연구 결과 태양광 부문에 FIT (Feed-In-Tariff) 정책을 시행한 국가에서 태양광 설비 증가가 더 높게 나타났으며, 이는 태양광 산업 확장으로 이어져 그리드 패리티 달성에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다(임형우 · 조하현, 2017). 또한, 기업 및 가계 측면에서도 태양광 설비를 확충하기 위해서는 태양광 기술 홍보, 보조금 지급 등의 정부 주도 정책이 필수적이다. 민간 부문의 태양광 확대를 저해하는 주요 요인으로 태양광 기술 관련 이해 부족이 지목되는 만큼, 태양광 설비를 늘리고 그리드 패리티를 달성하기 위해서는 신재생에너지 관련 정책 시행 여부 및 시행 강도가 중요하다(Yang, 2010; Hagerman et al., 2016). 신재생에너지 보급에 있어 지원 정책은 필수적이다. 임형우 · 조하현(2017)은 신재생에너지 지원 제도 도입에 따라 태양광 보급률이 유의하게 상승하였음을 보인 바 있다. 지원 정책도 중요하지만, 신재생에너지 관련 보급 목표 역시 중요하다. 국가별로 다양한 부문에 대한 신재생에너지 보급 목표를 설정하고 있으며, 목표의 강도가 강할수록 더욱 적극적으로 신재생에너지를 확대하여 그리드 패리티가 달성될 가능성이 높다. 본 연구에서는 신재생에너지 지원정책 및 보급 목표에 대한 자료를 IRENA로부터 수집하였다. 신재생에너지 지원제도의 경우 대표적으로 많이 이용되는 FIT 제도와 RPS 제도를 반영하였다. FIT(Feed-In Tariff) 정책은 기준가격보다 낮은 신재생에너지 기반 전기 거래가격에 대해서 차액을 발전사업자에게 지원하는 제도이다. 즉, 신재생에너지의 발전 비용이 전력 판매가격보다 높은 경우, 그 차액을 보조금 형식으로 지원해주는 제도이다.