제11차 전력수급기본계획 총괄위원회는  ｢제11차 전력수급기본계획(이하 전기본)｣ 실무안을 5월 31일(금) 공개했다.

우리나라의 2038년 최대 전력수요는 129.3GW로 전망되었다. 적정예비율(22%) 고려시 ‘38년까지 필요한 설비는 157.8GW이며, 재생에너지 보급전망(’38년 120GW, 실효용량 기준 13GW) 등을 감안할 때의 확정설비는 147.2GW이다. 

따라서 10.6GW의 발전설비가 추가로 필요하다. 이 10.6GW는 대형원전, SMR, 그리고 LNG 열병합 등으로 충당하는 계획을 제시하였다.

■ 전력수요 전망

전기본의 전력수요 전망은 중장기 전력수급 전망 및 설비계획을 위한 첫 단계이다. 

목표수요는 ①경제성장률‧인구전망 등을 반영한 계량모형을 통해 도출한 수요에 ②데이터센터, 전기화 수요 등 모형이 고려하지 못한 추가수요를 계산하여 합산한 후, ③수요관리량을 차감하여 산출되었다.

○ 목표수요 (129.3GW) = ① 모형수요 (128.9GW) + ② 추가수요 (16.7GW) - ③ 수요관리 (16.3GW)

금번 11차 전기본 총괄위는 첨단산업 투자 확대에 따른 추가 전력수요를 반영하고, 검증가능한 수요관리 목표를 설정하는 등 보다 과학적이고 체계적인 수요전망을 도출하는 데 집중하였다.

① 모형수요 : ‘38년 128.9GW

경제성장, 기후변화 영향, 산업구조 및 인구변화 전망 등을 반영한 계량모형을 통해 전력수요의 증가추세를 예측한 결과, ‘38년 전력수요는 ’23년 최대수요(98.3GW, 전력계통 수요 기준) 대비 30.6GW가 증가한 128.9GW로 전망되었다.

< 주요 입력 전제 >

▪ GDP 성장률 : KDI 장기전망 반영(‘24~’38 연평균 1.63%)  ※ 10차 : 연평균 1.77%

▪ 기온 : 국립기상과학원의 장기 기후변화 시나리오 반영 (‘36년 대비 ’38년 +0.3℃)

▪ 산업구조 : 산업연구원의 산업구조 전망 적용  ▪ 인구 : 통계청 장래인구추계 반영

② 추가수요 : ‘38년 16.7GW

반도체 클러스터 조성 등으로 향후 투자 급증이 예상되는 반도체 산업, AI의 확산으로 큰 폭 증가가 예상되는 데이터센터, 산업부문을 중심으로 한 전기화 수요 등 계량모형이 예측한 추세 이상으로 증가할 것으로 예상되는 전력수요를 합산하여 ‘38년 16.7GW의 전력수요를 추가로 반영하였다.

특히, AI의 영향으로 반도체 및 데이터센터의 전력수요가 ’30년에는 ’23년 수요의 2배 이상으로 증가할 것으로 전망되었다.

③ 수요관리 : ‘38년 16.3GW

‘38년 수요관리목표는 한전 등이 참여하는 ‘에너지공급자 효율향상 의무화제도*(EERS : Energy Efficiency Resources Standards)’ 목표를 기초로 수요반응자원(DR) 확대 등 기타 수요관리 수단을 반영하여 16.3GW로 도출되었다.

* 한전 등 에너지 판매사업자가 판매량을 매년 일정비율 절감토록 하고, 사업자는 효율향상 투자를 통해 이행 → 사업자별 에너지효율 투자 실적을 통해 검증 가능

■ 전력공급 계획

전력공급은 수요전망 단계에서 도출된 목표수요에 기준 설비예비율을 고려한 ①연도별 목표설비를 도출하고, ②기계획된 설비 건설 및 폐지, 신재생에너지 보급 등을 고려하여 전망한 연도별 확정설비를 목표설비에서 차감하여 ③연도별 신규 필요설비를 도출한 후, 전원믹스를 확정하였다.

11차 전기본에서는 전력공급의 안정성을 최우선으로, 경제적․사회적으로 수용이 가능하면서, NDC 달성 등 무탄소전원(CFE)으로의 전환을 가속화하는 전원믹스를 구성하는 데 중점을 두었다. 특히, 최근 포화상태에 이른 전력계통 상황을 고려하면서도 다양한 정책적 수단을 활용하여 신재생에너지 보급전망을 도출하는 데 노력을 기울였다.

① 목표설비 : ‘38년 157.8GW

발전설비의 불시고장, 정비소요, 건설지연 가능성 등을 고려한 기준 설비예비율은 단기(‘24~’28년) 20%, 중기(‘29~’32년) 21%, 장기(‘33~’38년) 22%로 도출되었다. 이는 ‘10차’에서 적용되었던 기간별 예비율과 동일한 수준으로, 예비율을 감안한 ‘38년 목표설비는 157.8GW로 산출되었다.

② 확정설비 : ‘38년 147.2GW

신재생에너지 설비 보급전망과 기계획된 화력, 원자력발전 등의 건설 및 폐지 계획 등을 반영한 ’38년 확정설비는 147.2GW(실효용량)로 추산되었다.

[신재생에너지] 

설치 잠재량과 전력계통 여건, 다양한 정책적 수단을 종합적으로 고려하여, 보다 과학적으로 보급경로를 전망하였다.

’30년의 경우 현재의 계통여건과 추진환경을 반영한 태양광‧풍력의 보급전망은 ‘10차’에서 예상된 보급전망(65.8GW) 대비 낮은 수준이나(‘기본보급경로’), NDC 달성을 위해 산단태양광 활성화, ESS 조기보강, 이격거리 규제개선 등의 정책적 수단을 반영하여 72.0GW로 상향 전망하였다(‘가속보급경로’). 그 결과, 태양광·풍력 설비용량은 ‘22년 23GW에서 ’30년 72GW로 확대되어, COP28에서 합의된 재생에너지 3배 확대 목표를 달성할 전망이다.

’38년까지 태양광‧풍력을 중심으로 재생에너지 보급은 꾸준히 증가하여 태양광‧풍력 설비용량은 115.5GW, 수력·바이오 등을 포함한 재생에너지 전체는 119.5GW까지 증가할 것으로 전망되었다.

[화력․원자력] 

‘10차’에서 확정된 노후석탄의 LNG 전환은 유지하면서, ‘37~’38년에 설계수명 30년이 도래하는 석탄발전 12기는 양수‧수소발전 등 무탄소전원으로 전환하는 계획을 반영하였다. 불가피하게 LNG 등으로 전환하더라도 열공급 등 공익적 사유가 명확한 경우에, 수소혼소 전환 조건부 LNG로 제한하여 화력발전의 총용량은 늘어나지 않도록 관리할 것을 권고하였다.

원자력발전의 경우 건설 중인 새울 3‧4호기, 신한울 3‧4호기 등 ‘10차’까지의 준공계획 및 계속운전 계획을 반영하였으며, 현재 26기에서 ‘38년 총 30기가 가동될 계획이다.

③ 필요설비 : ‘38년 10.6GW

신규 필요설비는 ‘38년까지 10.6GW 규모가 필요한 것으로 산출되었다. 연도별 확정설비와 기간별 설비예비율을 감안시 ’31년 이후부터 설비가 부족할 것으로 예상되는 바, 전원별 건설기간과 미래 기술여건 등을 고려하여 기간별 신규건설 수요를 도출하였다.

특히 대형원전의 경우, 부지확보 등 기간을 포함 167개월(13년 11개월)의 건설기간이 필요할 것으로 예상되는 바, ’37년 이후 진입이 가능할 것으로 보고 설비계획을 마련하였다. ‘

기간별 부족설비 물량에 대한 투입설비 안은 다음과 같다.

[‘31년부터 ’32년까지] 2.5GW의 신규설비가 필요할 것으로 예상된다. 

이 기간에는 무탄소전원의 기술개발 속도를 고려할 때 진입 여부가 아직 불명확하므로 LNG를 활용한 열병합 발전으로 필요한 설비를 충당하기로 하였다. 신규 사업자는 필요물량 내에서 입찰시장을 개설해 선정하는 것으로 결정하여 ‘10차’의 ‘32년 필요물량 1.1GW에 대해 시범입찰을 통해 충당하기로 하였다. 그 다음 11차 전기본 확정 이후 필요사항을 보강하여 추가물량에 대해 사업자를 선정할 것을 제안하였다.

[‘33년부터 ’34년까지] 1.5GW의 신규설비가 필요할 것으로 예상된다. 

이 기간에도 무탄소전원의 기술개발 속도를 고려할 때 진입 여부가 아직 불명확하다. ‘수소혼소 전환 조건부 열병합 또는 무탄소’ 물량으로 두고, 차기 12차 전기본에서 전원을 결정할 것을 권고하였다.

[’35년부터 ‘36년까지] 2.2GW의 신규설비가 필요할 것으로 예상된다. 

이 기간에는 현재 개발 중인 SMR의 상용화 실증*을 위해 0.7GW 분량을 할당하고, 나머지 1.5GW는 추후 수소전소 등 다양한 무탄소전원 간의 경쟁이 가능한 무탄소 입찰시장을 도입하여, 최적의 전원을 결정할 것을 권고하였다.

* ’34~‘35년에 걸쳐 모듈별 건설 완료 및 운영 개시

[‘37년부터 ’38년까지] 4.4GW의 신규설비가 필요할 것으로 예상된다. 

1기당 1.4GW인 APR1400을 건설한다고 가정할 경우, 산술적으로 최대 3기 건설이 가능한 물량이나, ’38년까지의 건설 기수는 부지확보 등 추진일정, 소요비용 등을 종합적으로 고려하여 정부가 사업자와의 협의를 통해 최적안을 도출할 것을 권고하였다.

■ NDC 달성방안 및 발전량 전망

작년 3월 정부에서 발표한 ｢국가 탄소중립‧녹색성장 기본계획｣에 따르면 전환부문의 ‘30년 국가온실가스감축목표(NDC)가 400만톤 상향되었다. 금번 전기본 실무안에 반영된 설비계획이 이행된다면, ‘10차’ 대비 증가한 신재생 및 수소발전에 힘입어 상향된 NDC 목표를 달성할 수 있을 전망이다.

‘38년에는 신규원전이 진입하고 수소발전이 보다 확대되는 한편, 태양광‧풍력 등 신재생 발전도 대폭 증가하면서 ’23년 40%에 못 미쳤던* 무탄소에너지(CFE)의 비중이 70%에 달하여 본격적인 무탄소에너지 시대에 접어들 것으로 기대된다. 또한 ‘30년부터는 무탄소 비중이 50%를 넘어설 것으로 전망되었다.

* 원전 30.7%, 재생e 8.4%로 무탄소에너지 발전 비중 39.1%

< 발전량 및 발전비중(안) (단위:  TWh, %) >

  * 무탄소에너지 : 원전 + 신재생 + 수소·암모니아 - 연료전지·IGCC

참고로, 원전과 신재생에너지의 ‘30년 발전량은  ‘10차’ 대비 증가하였으며 발전 비중은 유사한 것으로 분석되었다. 

* ’30년 발전량(10차 → 11차, TWh) : (원전) 201.7 → 204.2 (신재생) 134.1 → 138.4‘30년 발전비중(10차 → 11차, %) : (원전) 32.4 → 31.8   (신재생) 21.6 → 21.6

재생에너지 확대에 따른 안정적인 계통운영을 위해 ‘38년까지 21.5GW의 장주기 ESS가 필요할 것으로 분석되었으며, 양수발전과 BESS로 구분하여 충당할 예정이다. 아울러 지난해 ‘10차’에 따라 선정했던 신규 양수발전(6개소)의 경우 우선․예비사업자 모두 11차 전기본의 확정설비(3.9GW)로 반영하였다.

2030년 한국은 OECD 중 재생에너지 꼴찌, 가스 퇴출 늦추고 암모니아·수소 혼소 도입해 화석연료 고착 여전

한편, 비영리단체 (사)기후솔루션은 입장문을 통해, 10차 전기본에 이어 11차 전기본 또한 정부가 여전히 재생에너지 확대를 위한 정책적 우선순위보다 중앙집중형·대형 화력발전 중심으로 꾸려 에너지 전환을 늦추기에 깊은 우려를 표했다.

1. OECD 회원국 최하위 재생에너지 목표로는 2030 NDC와 2050 탄소중립 달성 못해

'30년 재생에너지 발전비중은 21.6%로, 지난 10차 전기본과 동일하며, 여전히 '30년에도 한국은 OECD 회원국 중 재생에너지 발전비중 최하위 이어갈 예정. 단적인 예시로 작년 한국 GDP와 가장 유사한 멕시코의 경우, '30년 재생에너지 목표 33%임. 이미 10차 전기본상 2030년 재생에너지 발전비중은 1.5도 상승 저지 목표 달성 불가능하다는 문제의식에 따라 작년 초 쟁송화됨. 11차 전기본 또한 2030년 국가 온실가스 감축 목표(NDC)로 제시됐던 30.2% 대비 턱없이 모자란 21.6%라는 발전 비중에 변함없음.

이는 2050 탄소중립 달성 위해서도 매우 모자람. 다양한 연구기관의 2050 탄소중립 시나리오에 따르면 2030년 최소 36%(110GW)에서 최대 53%(199GW)의 재생에너지 필요할 것으로 전망됨. 정부는 재생에너지 발전량이 증가해 2030년 72GW로 전망하나 이는 그 어떤 연구기관의 2050 탄소중립 시나리오에도 부합하지 않는 적은 수치임. 게다가 데이터센터 등을 이유로 수요 전망을 늘리고 재생에너지 발전 비중 목표는 그대로임에도 목표 발전량이 소폭 증가했다는 이유로 긍정적인 평가를 하는 것은 침소봉대임.

또한, 72GW라는 2030년 재생에너지 발전량이 제28차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP28)에서 합의한 재생에너지 3배 서약(이하 COP28 서약)을 달성할 수 있는 수치라고 설명하나 이는 COP28 서약에 대해 매우 단편적인 해석에 불과함. COP28 서약은 단순 2022년 대비 2030년 재생에너지 발전량의 산술적 증가 그 이상을 의미함. 2030년 1만 1000GW라는 서약 목표를 달성하기 위해 전 세계 태양광 및 풍력 발전비중 46% 도달해야 함. 즉 모든 국가가 평균적으로 절반가량 전력량을 재생에너지로 충당해야 함. 따라서 21.6%에 불과한 72GW 재생에너지 발전량으로는 진정한 의미의 COP28 재생에너지 3배 서약 달성 또한 불가능함.

한편 전력수요 상승에도 재생에너지 보급을 가속하지 않아, LNG 단기 퇴출 속도가 더뎌지는 역효과가 발생함. 기존 LNG 수요는 10차 전기본 기준에서 2022년 163.6TWh이 2030년 142.4TWh로 감소하는 계획이었음. 그러나 11차 전기본에서는 전력수요 상승분을 LNG가 담당한다며 2030년 LNG 발전 비중을 10차 대비 18.4TWh가 늘어난 160.8TWh로 상향함. 탄소중립 달성 경로를 따르려면 정부는 재생에너지 보급 비중을 향상하고 LNG 의존도를 더욱 빠르게 낮춰야 함.

2. 전력계통을 이유로 재생에너지 속도 조절은 정부와 전력당국의 책임 회피

“전력계통 등 현실적 제약요건” 고려하여 “합리적인” 재생에너지 목표 설정했다는 11차 전기본은 중앙집중형·대형 화력발전 중심의 기존 전력 시스템으로부터 패러다임 전환이 없음. 이는 ‘손 안 대로 코 푸는’ 격으로 에너지 전환을 하고자 하는 정부와 전력당국의 게으름이 여실히 드러나는 “비합리적” 계획임. 지난 11월, 감사원도 20% 대 재생에너지 목표 달성 위해서라도 전기본 수립 시 재생에너지 보급 규모에 따라 선제적 계통보강 및 백업설비 계획을 반영했어야 한다고 지적함. 그러나 11차 전기본에서도 여전히 전환적 계통혁신책 강구 없이 BESS 및 양수발전 확대 등에 그쳤음. 해외 주요국가처럼 재생에너지 친화적인 신규 유연성 자원 포트폴리오를 구성하거나 계통혁신 기술을 적극 활용한 망 건설을 최소화하는 등 미래 에너지 전환 사회를 염두에 둔 혁신적 방안이 부재함. 따라서 전력 당국은 전력계통을 이유로 재생에너지 확대보급 속도 늦출 것이 아니라 2030 NDC 목표에 부합하는 수준, 또는 그 이상으로 적극 상향하되, 이를 뒷받침하는 정책환경을 조성하기 위해 근본적으로 화력발전 중심인 전력 패러다임을 전환해야 함.

3. 화석연료 수요 감소에도 신규 LNG 설비 확대, 좌초자산 확대일로

중장기 가스 발전량이 감소함에도 지나친 LNG 발전 설비를 설치할 우려가 있음. 이미 정부는 10차 전기본 발표 당시, LNG 발전설비 용량을 2022년 41.3GW에서 2036년 64.6GW로 확대하겠다는 계획을 내세운 바 있음. 이번 11차 전기본은 10차 전기본 준용하며 2037년과 2038년에도 가스발전 신규 설치 가능성 시사함. 하지만 가스 발전량 급감 및 2050 탄소중립 목표 고려 시, 신규 화력발전 설비 확대는 결국 좌초되는 자산의 규모만 늘리는 격임. 가스발전 설비과다 확충은 국내서 현재진행 중인 LNG 터미널 용량 과다 확충 문제와도 연결되어 있음. LNG 소비량은 감소추세가 시작됐지만 2022년 기준 전 세계 2위 규모인 한국 LNG 터미널 저장 용량은 1409만kl에서 2036년까지 1945만kl로 확장될 전망됨. 재기화 설비 이용률은 2023년 30%에서 2036년 20%로 급감할 것으로 전망됨.

4. 전력수요 과다 예측에도 화석연료 수요 감소 못 막아, 에너지 안보 재정의해야

높은 석탄·가스발전 의존도에 따른 연료비 취약성은 지난해 한전 적자 사태의 원인임. 미국 에너지경제 재무연구소(IEEFA) 분석에 따르면 한국이 LNG 발전 의존도를 2022년 기준 27.5%에서 G20 평균인 17.5%까지 낮췄다면, 국제 에너지 위기에도 LNG 연료비를 약 22조 원 감축할 수 있었음.

10차 전기본 대비 높은 LNG 의존도에도 한국의 LNG 발전량은 2022년 163.6 TWh 대비 2038년 78.1TWh까지 48% 수준으로 급감함. 석탄화력발전소를 포함한 화력발전량은 2022년 360.3TWh 대비 2038년 42% 수준으로 감소함. 이제까지 해외 화석연료 수입에 의존했던 한국의 에너지 안보 담론은 더 이상 유효하지 않으며, 국내 재생에너지 확대가 에너지 안보의 척도로 재정의될 필요가 있음. 화석연료 수요 감소하는 한국의 상황에서, 신규 LNG 자원개발 사업의 에너지 안보 기여도 미미하며 화석연료 개발 사업들의 전면 재평가가 필요함.

5. 수소∙암모니아 혼소, 실질적 감축 없이 전환만 더욱 늦추는 왜곡된 해결책

한국은 여전히 2022년 기준 석탄발전 배출량이 G20 중 인구 대비 가장 높으며 2030년까지 석탄발전을 종료하고 재생에너지로 전환하지 못할 경우 탄소중립이 요원한 상황임. 그러나 11차 전기본을 통해 설계수명까지 화력발전을 유지하고 재생에너지 전환 대신 수소∙암모니아 혼소 방식을 적용하려는 의지가 재확인됨.

수소·암모니아 혼소는 석탄·가스 등 화석발전의 생명유지 수단으로 활용되어 기후위기 대응을 지연시키고 잠금효과(Lock-in)로 재생에너지 전환을 더욱 어렵게 함. 원료 공급을 위해 호주 바로사 가스전과 같이 신규 유·가스전 사업 개발로도 이어질 우려가 있음. 특히 석탄발전의 암모니아 혼소는 대기오염을 심화하며, 기존 석탄발전 대비 막대한 양의 초미세먼지까지 배출해 지역사회 건강영향에 큰 위협이 됨. 따라서 기후환경적으로 악영향을 미치는 수소·암모니아 혼소 정책을 철회하고 근원적 해결책인 재생에너지 확대에 집중해야 함.

6. 책임도, 비전도 없는 대규모 바이오에너지는 그대로 유지하면 안 돼

현재 국내 바이오에너지 발전의 대부분을 차지하는 대형 바이오매스와 바이오중유는 탄소배출, 산림파괴, 인권침해의 동인으로 수년간 축소를 요구받음. 그간 전기본은 바이오에너지 내 세부 발전원 구별 없이 총합 전망치만 제시함. 또한 이와 연계도 없이 바이오에너지에 REC 가중치를 제공하는 정책으로 소규모 분산형이 아닌 대규모 설비 확대를 장려해 옴.

11차 전기본은 2038년 기준 태양광과 풍력을 제외한 수력, 바이오 등 기타 재생에너지 설비용량을 4GW로 제시함. 2022년부로 바이오에너지 전망을 동결한 10차 전기본의 전망치와 비슷한 수준인 이 수치는 신규 대형 바이오에너지 설비는 불필요하다는 바를 시사함. 그러나 이 또한 현재보다 과도하게 높은 발전 비중이므로 발전원별 전망치가 포함된 최종안은 바이오를 하향 조정해 대형 설비를 단계적 퇴출해야 함. 전기본 이행을 위해서는 신규 설비에 대한 REC 가중치를 폐지하고, 기존 설비에 대한 가중치는 일몰하고, 정부 주도 재생에너지 입찰 시장에서 신규 바이오매스 물량을 제외해야 함.

7. 온실가스 다 배출 산업 탈탄소화만으로도 재생에너지 태부족

11차 전기본은 온실가스 다배출 산업에 필요한 재생에너지 수요조차 반영 못 함. 산업 배출량의 약 40%를 차지하는 철강산업 탄소중립의 핵심기술은 재생에너지 기반의 수소환원제철임. 2035년까지 연간 생산 300만톤 규모의 수소환원제철 설비 7기 도입에 필요한 그린수소 생산을 위해 재생에너지 약 101.18TWh가 필요하며, 이는 11차 전기본의 2038년 재생에너지 발전량의 약 44%에 육박함. 철강산업 외 RE100에 가입한 반도체, 자동차 기업 등의 국제 경쟁력을 유지하고자 재생에너지 수요는 지속적으로 상승하고 있음. 이런 시점에서 11차 전기본의 부족한 재생에너지 발전량은 국가 주요 산업의 탄소중립은 물론 산업 경쟁력 제고까지 억제함.

* 자료 : 산업통상자원부, 기후솔루션