전력수급기본계획은 국가 중장기 전력수급의 안정을 위하여 「전기사업법」 제25조 및 동법 시행령 제15조에 따라 2년 주기로 수립되는 계획이다. 계획기간은 15년간이며(11차 전기본 : 2024~2038년), 전력수급의 기본방향과 장기 수요전망, 발전설비 계획, 전력수요 관리 등의 내용이 포함된다. 2023년 7월 18일 전력정책 심의회에서 11차 전력수급기본계획의 수립에 착수하기로 결정함에 따라, 총괄위원회, 4개 소위, 7개 워킹그룹의 91명의 전문가가 총 87회의 회의를 집중적으로 개최하고, 2024년 5월 29일 총괄위원회에서 실무안을 최종 확정했다. 제11차 전력수급기본계획 총괄위원회는 「제11차 전력수급기본계획(이하 전기본)」의 실무안을 공개했다.
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전력수요 전망
목표수요 129.3GW 산정
전기본의 전력수요 전망은 중장기 전력수급 전망 및 설비계획을 위한 첫 단계다. 목표수요는 ①경제성장률·인구전망 등을 반영한 계량모형을 통해 도출한 모형수요에 ②데이터센터, 전기화 수요 등 모형이 고려하지 못한 추가수요를 계산하여 합산한 후, ③수요관리를 차감하여 산출했다.
모형수요는 GDP 성장률(해당 기간 1.63%), 장기 기후변화 시나리오, 산업구조, 장래인구추계를 반영하며 2038년 전력수요는 2023년 최대 수요(98.3GW, 전력계통 수요 기준) 대비 30.6GW가 증가한 128.9GW로 전망되었다.
추가수요에는 반도체 클러스터 조성, 데이터센터 조성, 전기화 수요 등 모형수요에서 반영하지 못한 16.7GW가 반영되었으며, ‘에너지공급자 효율향상 의무화제도(EERS: Energy Efficiency Resources Standards)’ 목표 등을 반영하여 수요관리를 통해 16.3GW 감축하는 것으로 고려되었다.
전력수요 산정 과정(괄호는 2038년 기준)
2038년까지 157.8GW 목표설비 산정
전력공급은 수요전망 단계에서 도출된 목표수요에 기준 설비 예비율을 고려한 ①연도별 목표설비를 도출하고, 기계획된 설비 건설 및 폐지, 신재생에너지 보급 등을 고려하여 전망한 ②연도별 확정설비를 목표설비에서 차감하여 ③연도별 신규 필요설비를 도출한 후, 전원믹스를 확정했다.
발전설비의 불시고장, 정비소요, 건설지연 가능성 등을 고려한 기준설비 예비율은 단기(2024~2028년) 20%, 중기(2029~2032년) 21%, 장기(2033~2038년) 22%로 도출되었다. 이는 ‘10차’에서 적용되었던 기간별 예비율과 동일한 수준으로, 예비율을 감안한 2038년 목표설비는 157.8GW로 산출되었으나, 확보된 발전설비 147.2GW(신재생 보급전망 포함)를 제외한 10.6GW 용량의 신규로 발전설비 확보가 필요하다.
필요설비 산정 과정(괄호는 2038년 기준)
태양광·풍력 2030년까지 2022년 실적 대비 3배 이상인 72GW 전망
신재생에너지는 설치 잠재량과 전력계통 여건, 다양한 정책적 수단을 종합적으로 고려하여 보다 과학적으로 보급경로를 전망했다. 2030년의 경우 현재의 계통여건과 추진환경을 반영한 태양광·풍력의 보급전망은 ‘10차 전기본’에서 예상된 보급전망(65.8GW) 대비 낮은 수준이나, NDC 달성을 위해 산단태양광 활성화,
ESS 조기보강, 이격거리 규제개선 등의 정책적 수단을 반영하여 72.0GW로 상향 전망했다.
태양광·풍력 설비 보급전망(연말 정격기준, 단위: GW)
그 결과, 태양광·풍력 설비용량은 2022년 23GW에서 2030년 72GW로 확대되어 COP28에서 합의된 재생에너지 3배 확대 목표를 달성할 전망이다.
2038년까지 태양광·풍력을 중심으로 재생에너지 보급은 꾸준히 증가하여 태양광·풍력 설비용량은 115.5GW(10차 대비 +15.7GW), 수력·바이오 등을 포함한 재생에너지 전체는 119.5GW까지 증가할 것으로 전망되었다.
신규 대형원전은 4.2GW(3기) 가능, SMR은 0.7GW(1기) 실증분 반영
신규로 필요한 발전설비는 2038년까지 10.6GW 규모가 필요한 것으로 산출되었다. 연도별 확정설비와 기간별 설비 예비율을 감안 시 2031년 이후부터 설비가 부족할 것으로 예상되는 바, 전원별 건설기간과 미래 기술여건 등을 고려하여 기간별 신규건설 수요를 도출했다.
대형원전의 경우, 부지확보 등의 기간을 포함해 167개월(13년 11개월)의 건설기간이 필요할 것으로 예상되기 때문에 2037년 이후 진입이 가능할 것으로 보고 발전계획을 마련했다. 2038년까지 기간별로 예상되는 부족 발전물량은 다음과 같다.
2031~2032년
이 기간에는 무탄소 전원의 기술개발 속도를 고려할 때 진입 여부가 아직 불명확하므로 LNG를 활용한 열병합 발전으로 필요한 설비를 충당하기로 했다.
※ 신규사업자는 입찰시장을 개설하여 선정할 예정이며, 10차 2032년 필요물량 1.1GW는 시범입찰을 통해 확보하고, 부족분은 필요사항 보강 후 선정.
2033~2034년
이 기간에도 무탄소 전원의 기술개발 속도를 고려할 때 진입 여부가 아직 불명확하다. ‘수소 혼소 전환 조건부 열병합 또는 무탄소’ 물량으로 두고 차기 12차 전기본에서 발전원을 결정할 것을 권고했다.
2035~2036년
현재 개발 중인 SMR의 상용화 실증을 위해 0.7GW 분량을 할당하고, 나머지 1.5GW는 추후 수소전소 등 다양한 무탄소 전원 간 경쟁이 가능한 ‘무탄소 입찰시장을 도입’하여, 최적의 전원을 결정할 것을 권고했다.
2037~2038년
4.4GW의 신규설비가 필요할 것으로 예상된다. 1기당 1.4GW 건설한다고 가정할 경우 산술적으로 최대 3기 건설한 물량이나, 부지확보 등 추진일정(13년 11개월), 소요비용 등을 종합적으로 고려하여 정부가 사업자와의 협의를 통해 최적안을 도출할 것을 권고했다.
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NDC 달성방안과 발전량 전망
무탄소 우선, 2038년 발전량 중 무탄소 비중은 70%
작년 3월 정부에서 발표한 「국가 탄소중립·녹색성장 기본계획」에 따르면 전환부문의 2030년 국가온실가스 감축목표(NDC)가 400만 톤 상향되었다. 이번 전기본 실무안에 반영된 설비계획이 이행된다면, ‘10차’ 대비 증가한 신재생 및 수소발전에 힘입어 상향된 NDC 목표를 달성할 수 있을 전망이다.
2038년에는 신규원전이 진입하고 수소발전이 보다 확대되는 한편, 태양광·풍력 등 신재생 발전도 대폭 증가하면서 2023년 40%에 못 미쳤던(원전 30.7%, 재생에너지 8.4%) 무탄소에너지(CFE)의 비중이 70%에 달하여 본격적인 ‘무탄소 에너지’ 시대에 접어들 것으로 기대된다. 또한 2030년부터는 무탄소 비중이 50%를 넘어설 것으로 전망되었다.
발전량 및 발전비중(안)(단위: TWh, %)
* 무탄소 에너지 : 원전 + 신재생 + 수소·암모니아 - 연료전지·IGCC
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긴급한 과제는 전력망 확충
11차 전기본 실무(안)의 특징을 정리해 보자면, ▲큰 폭의 전력수요 상승(10차 전기본 대비 +11.3GW) ▲재생 에너지 보급 확대(10차 전기본 대비 태양열·풍력 +15.7GW) ▲원전을 포함한 신규 발전설비 10.6GW 증가 ▲발전의 입찰시장 개설 ▲재생에너지·원전 등 전원믹스 확대에 따른 무탄소 전원 발전량 확대 정도로 볼 수 있을 것이다. 전기본 실무(안)은 전략환경·기후변화 영향평가, 탄소중립녹색성장위원회 등 관계부처 협의를 거쳐 정부안을 마련하고, 「전기사업법」에 규정된 공청회, 국회 상임위원회 보고 등을 진행한 후, 전력정책심의회의 심의를 통해 최종 확정될 예정이다.
이번에 발표된 전기본 내용을 실현하기 위해선 전력망 보강 방안이 마련되어야 할 것이며, 보강 방안을 적기에 건설하는 것이 어느 때보다 중요한 상황이다. 전력망 확충이라는 중차대한 과제를 수행하기 위해 계통 계획처는 ‘제11차 장기 송변전설비계획’을 수립할 예정이며, 설비계획 수립 시에는 기술적 타당성, 경제성, 시
공성, 사회적 수용성 등 여러 가지 요소들이 고려된다. 우리나라 전력계통은 전력수요가 수도권에, 발전력은 비수도권에 집중되어 있어, 비수도권의 발전력을 수도권의 수요로 전송하기 위한 대규모 전력망 확충계획수립이 불가피해 보인다. 다만, NWAs* 등 여러 가지 대안을 고려하여 전력망 보강을 최적화할 예정이다.
또한, 기존에 수립한 대규모 전력망 확충계획도 민원·지자체 비협조 등으로 당초 목표 대비 건설지연이 발생하고 있으며, 건설지연에 따라 발전제약 발생, 적기 전력공급 곤란 등 여러 가지 문제점이 발생되고 있다. 향후 지속적 전력망 확충 지연 시에는 첨단산업 특화단지 등 국가경쟁력 확보와 직결되는 사업도 전력공급
문제가 발생될 개연성이 상당하다. 이에 한전은 전사적인 역량을 집중해야 할 뿐만 아니라, 국가적인 관심과 지원을 확보하기 위해 총력을 다해야 할 것이다.
* NWAs(Non-Wire Alternatives) : 송전망 건설이 아닌 대안으로 망 수용 능력을 확대하는 기술.