SMP, 전력예비율, 발전원별 구입(판매)단가, 그리고 누진제
2016.08.22
오늘은 전력산업에 있어 조금 난이도가 높은 문제를 거론할까 합니다.
누진제가 왜 필요한지 아직도 이해를 하지 못하는 분들께서는 힘드시더라도 신경을 곤두세워서 읽어 주시기 바랍니다.
인터넷에서 누진제 찬반 논쟁을 하는 가운데, 혹자는 한전의 2015년도 영업이익이 크게 증가한 원인이 연료 단가의 하락에 있다고 말씀하시길래, 제가 그건 표피적으로 나타난 현상이고 심층적으로 분석하면 원전과 석탄 발전 능력이 늘어나고 이에 따라 전력예비율이 증가하여, LNG 발전량의 구입이 대폭 줄게 된 데에다 SMP가 급락한 것이 한전의 영업이익 증가의 더 큰 이유라고 말씀드렸습니다.
이런 제 말을 제대로 이해하지 못하시어, RPS, REC, SMP에 대해 좀 더 알아보고 다시 제 주장을 반추해 보도록 권했음에도 불구하고 여전히 이해하지 못하고 연료단가 하락이 한전의 영업이익 증가의 이유라는 종전의 자신의 주장을 굽히지 않으시더군요.
그래서 제가 좀 더 구체적으로 설명을 드리는 것이 낫겠다 싶어 이 글을 올리게 되었습니다.
제 글을 시작하기 전에 RPS, REC, SMP에 대해 먼저 설명을 하는 것이 좋겠습니다.
RPS(Renewable Portfolio Standard)는 일정규모(500MW) 이상의 발전설비(신재생에너지 설비는 제외)를 보유한 발전사업자(공급의무자)에게 총 발전량의 일정비율 이상을 신·재생에너지를 이용하여 공급토록 의무화한 제도로, 2024년까지 발전사업자의 발전량의 10%를 신,재생에너지를 이용하여 발전을 하도록 하고, 이를 위반할 시에는 과징금을 부과하도록 한 것입니다.
REC(Renewable Energy Certificate)란 신재생에너지 설비를 이용해 전력을 생산했다는 증명서입니다. 신재생에너지공급의무화 제도(RPS)에서 대상발전사업자는 직접 신재생에너지를 도입하거나 다른 발전사의 REC를 구매하여 할당의무를 충당할 수 있습니다.
이제 가장 중요한 SMP에 대해 설명하겠습니다.
SMP(System Marginal Price)란 각 시간대별 수요를 충족시키기 위하여 발전이 할당된 발전기별 발전가격(변동비) 중 가장 비싼 값을 뜻합니다. 이 SMP는 한전이 전력거래소에서 시간대별 전력 수요에 맞춰 각 발전소로부터 전력을 구입할 때 주는 가격으로 모든 발전기는 발전에 대한 대가로 동일하게 이 가격을 적용받게 됩니다. 단, 원전과 석탄 발전은 기저 전력으로 SMP 가격을 적용받지 않고 그 외 발전원(LNG, 복합화력, 유류, 수력, 친환경, 신재생에너지 등)만 이 SMP 가격이 적용됩니다.
한전이 전력을 구입하는 순서는 발전단가가 가장 싼 원전>석탄>복합화력>LNG,유류 순으로 구입하게 되고 가장 마지막에 구입한 단가(SMP)를 전체 구입량에 적용하게 되는데, 앞서 말한 대로 원전과 석탄발전은 제외됩니다. 만약 원전이나 석탄 발전에도 SMP를 적용하여 한전이 전력을 구입하게 되면 어마어마한 구입비용이 들게 되겠지요. 원전이나 석탄은 발전원가가 40원대와 70원대인데, SMP 연중 평균가격이 101원/kwh(2015년)을 적용하여 한전이 전력을 구입하여 이를 판매가에 반영하면 기업이나 국민들은 전기요금 부담이 엄청 커지고, 한전의 발전 자회사인 수력원자력공사나 동서발전 등 석탄화력발전소는 수십조의 이익을 남기게 되겠죠. 그래서 원전이나 석탄 발전은 기저발전으로 한전이 우선 구매하는 대신에 SMP를 적용하여 구입하지 않고 각 발전원가에 맞춰 한전이 구입하게 되는 것입니다.
가령 2016년 8월22일 오후 2시의 전국의 전력 총수요가 8천만 kw라고 하고 친환경/신재생에너지가 2백만 kw를 공급하고 있다면, 먼저 원전에서 2천5백만 kw를 사고, 석탄 발전에서 3천만kw를, 복합화력발전에서 2천만 kw를 구입한 후에 나머지 3백만 kw를 LNG나 유류 발전으로 구입하게 됩니다. 이 때의 SMP는 최고가인 LNG 혹은 유류 발전단가로 결정되게 되죠.
수력, 신재생에너지/친환경에너지로 발전한 발전사업자는 한전에 공급한 이 시간대의 전력량에 이 SMP를 적용받아 공급금액이 결정되고, 복합화력, LNG, 유류 발전 사업자도 마찬가지로 자신들이 이 시간대에 공급한 전력량에 이 SMP를 적용해 자신들의 판매금액이 결정됩니다. 이 때에 마지막으로 공급한 LNG 발전소의 발전단가가 170원/kwh라면 이 단가가 SMP가 되고 복합화력 발전소의 발전단가가 120원/kwh라 하더라도 170원/kwh을 받게 되는 것입니다.
LNG 발전소라 하더라도 효율이 각기 달라 발전단가가 165원/kwh 하는 LNG 발전소도 있을 것입니다. 이 LNG 발전소도 역시 165원/kwh가 아니라 170원/kwh을 적용받습니다.
그래서 태양광 사업자나 태양광 발전을 검토하는 기업들도 이 SMP 추이에 매우 민감합니다. 태양광 등 친환경/신재생 에너지 발전사업자는 화석연료를 사용하는 발전소에게 REC를 팔아 수입을 얻고 또 한전에는 SMP 가격으로 매전을 하여 추가 수입을 얻음으로 SMP 가격이 높을수록 유리합니다.
2012년 7월의 평균 SMP가 180원/kwh 육박해 태양광, 바이오매스, LNG 발전 사업자(복합화력 발전 포함)들이 큰 수익을 올렸지만, 올해 8월은 SMP 가격이 70원/kwh 대에 머물러 LNG 발전사업자들이 죽을 쑤고 있고 태양광 발전업을 추진하는 사람들도 수익성을 재검토하고 있죠.
이젠 SMP 가격이 얼마나 중요한지 아시겠죠? 이렇게 작년부터 SMP 가격이 폭락한 이유는 원전과 석탄 발전 공급능력은 늘어난 반면, 전력수요가 크게 늘지 않아 전력예비율이 높아진 결과입니다.
2013년까지는 발전단가가 가장 높은 LNG 발전이 SMP를 결정하는 시간이 많았으나 2014년 이후는 LNG 발전이 SMP를 결정하는 시간이 줄고 상대적으로 발전단가가 저렴한 석탄 발전이 SMP를 결정하는 시간이 더 늘어남으로써 SMP 가격이 폭락한 것이죠.
만약 가정용 전력 사용량이 늘어나면 전력예비율이 떨어지고, 따라서 LNG 발전 구입량이 늘어나고, LNG 발전단가가 SMP를 결정하는 시간이 늘게 됩니다. 이는 한전의 평균 구입단가를 높이는 결과로 이어지고 전력요금 인상 요인이 됩니다. 연료단가가 변화가 없더라도 SMP 가격은 올라가고 기업이나 국민들은 종전보다 높은 전력요금을 물어야 하는 상황이 벌어지죠.
2015년 한전의 영업이익 증가가 연료단가 하락에 기인한 바도 있지만, LNG 발전 구입량의 대폭 감소와 SMP 가격 급락에 있었다는 것을 이제 이해하셨는지요?
원전과 석탄 발전의 공급능력은 그대로이고, 연료단가도 그대로라고 하더라도 누진제 폐지로 가정용 전력사용량이 늘어나게 되면, LNG 발전단가가 SMP를 결정하는 시간이 늘어나게 되고, 이는 전체 전력구입단가를 상승시켜 결국은 한전이 소비자(기업, 국민)들에게 전력판매단가를 올려 전력을 공급할 수밖에 없게 되는 것이죠.
여러분들은 가정에서 여름철, 겨울철에 종전보다 100kwh/월를 더 쓸 경우 무슨 문제가 되겠느냐고 생각할지 모르지만, 이게 LNG 발전소를 추가 건설하게 만들고, LNG 발전 가동률을 높여 SMP 가격을 급등하게 하고, 결국은 국민들이나 기업에 부담을 주게 합니다.
그래서 여름철, 겨울철 피크 타임 전력수요관리를 위해 여름, 겨울에 시간대별 전력사용량 편차가 심해지는 가정용에 누진제가 필요한 것입니다.
누진제가 폐지되면, 민간 LNG 발전사업자(포스코, LG, SK 등)들은 SMP가 올라가고 판매량이 늘어 쾌재를 부르게 되고, 국민들이나 기업들은 전력요금이 올라가 힘들어지고, 특히 서민들은 지옥의 문이 열리게 되는 것입니다.
누진제 폐지를 주장하려면 먼저 원전이나 석탄 발전 공급능력을 누진제 폐지에 따라 가정용 수요가 올라갈 것으로 예상되는 만큼 올려놓는 것도 병행하라고 해야 합니다. 현 상태에서 누진제 폐지는 서민들만 죽을 맛을 보게 할 것입니다.
우리나라는 지구 온난화 방지를 위해 2022년까지 이산화탄소 배출량을 30% 감축하기로 목표로 정하고 시행하고 있습니다. 이런 정책을 시행하면서 가정의 전력소비를 늘릴 수 있는 누진제를 폐지하는 것은 정책의 모순이며, 반환경적인 조치입니다.
기업은 2022년까지 순차적으로 에너지(이산화탄소 배출)소비량을 30% 절감토록 의무화하고 그 목표량을 달성하지 못하면 페널티를 물게 법제화했습니다.
산업용 전력단가는 총괄원가의 110%이고, 가정용은 91% 수준입니다. 이런 상황임에도 불구하고 기업에게 전기를 싸게 공급하여 전기를 펑펑 쓰게 만들고, 그 부담을 누진제로 가정에 부담시키고 있다는 말도 안되는 언론들의 선동에 놀아나야 하겠습니까?
선진국은 우리보다 전기를 2배 이상 쓰는데, 우리도 마음껏 전기 좀 쓰게 누진제 폐지하라고 주장하는 사람들에게 묻겠습니다. 여러분들도 마음껏 전기를 쓰되, 선진국처럼 전력요금(전력단가)을 지금보다 2배로 낼 용의는 있습니까?
선진국들이 전력 과소비하는 것이 바람직할까요? 우리처럼 지구 온난화 예방을 위해 에너지 소비를 줄이는 방안으로 가정용 누진제를 시행하는 것이 옳다고 생각하십니까?
1. 원전과 석탄발전 공급능력을 높이고, 전력수요는 변화가 없을 경우
이제 SMP 가격이 어떤 요인 때문에 변화가 오고 그 결과가 어떻게 나오는지 구체적으로 설명드리겠습니다. 이해를 돕기 위해 가능한 단순화 해서 설명드리니 현실과 정확히 맞지 않는다고 시비 걸지 마시기 바랍니다.
우리나라의 총전력공급능력을 100Gw라 하고, 이 중 원전이 25Gw, 석탄이 35Gw, 복합화력 20Gw, LNG 10Gw, 유류 3Gw, 수력/신재생/친환경에너지 7Gw라고 하겠습니다.
그리고 계절별, 시간대별 전력수요가 달라, 시간대별 SMP를 결정하는 발전원도 달라지게 되는데, 발전원별 SMP를 결정하는 시간을 265일*24시간/일 = 8,760시간/년 중에서 석탄 발전이 4,380시간, 복합화력 발전이 3,000시간, 유류/LNG 발전이 1,380시간이었다고 하겠습니다.
그리고 발전단가는 원전이 50원/kwh, 석탄이 70원/kwh, 복합화력이 120원/kwh, 유류/LNG 170원/kwh라고 하겠습니다.
한전의 발전원별 전력구입량은 원전 150,000Gwh, 석탄 200,000Gwh, 복합화력 90,000Gwh, 유류/LNG 40,000Gwh, 수력/친환경/신재생에너지 20,000Gwh로 총 500,000Gwh라고 하고 우리나라 전력 총수요도 500,000Gwh라고 하지요.
이제 위 조건에서 연중 평균 SMP 가격을 산정해 보고, 한전이 발전원별로 얼마의 가격에 구입하는지도 계산해 보도록 하겠습니다.
먼저 연중 평균 SMP를 산출해 보도록 하죠.
(4,380시간*70원/kwh 3,000시간*120원/kwh 1,380시간*170원/kwh)/8,760시간 = 102.87원/kwh
이번에는 이 SMP를 근거로 한전이 구입한 각 발전원별 구입단가와 구입금액을 산출해 보겠습니다.
원전 : 150,000Gwh*50원/kwh = 75,000억원
석탄 : 200,000Gwh*70원/kwh = 140,000억원
복합화력부터는 복잡해 지기 시작합니다. 한전이 복합화력으로 구입한 90,000Gwh 중에 복합화력 발전단가(120원/kwh)로 구입한 전력량과 SMP를 적용해 구입한 전력량을 구분해야 하고, 또 복합화력이 SMP를 적용받은 시기의 실제 SMP 가격이 연중 평균 SMP(102원/.87원/kwh)가 아니기 때문에 복합화력이 적용받았던 실제 SMP를 계산해 내어야 합니다.
LNG가 SMP를 결정한 시간인 1,380시간에 복합화력이 한전에 공급한 전력량은 ㅣ 발전단가인 SMP 170원/kwh을 적용 받고, 나머지 전력량에는 복합화력 발전단가인 120원/kwh을 적용 받았을 것입니다.
SMP 170원/kwh을 적용 받았을 때, 복합화력이 한전에 공급한 량은 20Gw*1,380시간 = 27,600Gwh가 될 것이고, 따라서 복합화력 발전단가를 적용받은 전력량은 90,000Gwh-27,600Gwh = 62,400Gwh가 될 것입니다.
복합화력 : 27,600Gwh*170원/kwh 62,400Gwh*120원/kwh = 121,800억원 (복합화력 발전 평균 구입단가: 135.33원/kwh)
LNG/유류 : 40,000Gwh*170원/kwh = 68,000억원
수력/친환경/신재생에너지 : 20,000Gwh*102.87원/kwh = 20,574억원
따라서 한전이 총 500,000Gwh를 구입하고 지불한 금액은 75,000 140,000 121,800 68,000 20,574 = 425,374억원이고 평균 구입단가는 85.07원/kwh이 됩니다.
이제 원전의 공급능력을 5Gw 늘려 30Gw, 석탄 발전능력을 5Gw 늘려 40Gw가 되고 다른 발전원 공급능력은 그대로라고 하여 총 공급능력은 110Gw가 된다고 하겠습니다. 그리고 총전력수요 변화나 계절별, 시간대별 수요변화도 없다고 하고, 연료단가도 변동이 없다고 하겠습니다.
전력 총수요 500,000Gwh 중 발전원별 공급량은 원전 170,000Gwh, 석탄 220,000Gwh, 수력/친환경/신재생에너지 20,000Gwh, 복합화력 85,000Gwh, 유류/LNG 5,000Gwh로 변화되었다고 하겠습니다.
이럴 경우, 발전원들의 SMP를 결정하는 시간에 큰 변화가 생기게 됩니다. 석탄 발전이 SMP를 결정하는 시간이 대폭 느는 대신, 복합화력이 SMP를 결정하는 시간은 다소 줄고, 유류/LNG가 SMP를 결정하는 시간은 대폭 줄어들게 될 것입니다. SMP를 결정하는 시간이 석탄은 4,380시간에서 5,580시간으로 1,200시간이 늘고, 복합화력은 200시간 줄어 2,800시간으로, 유류/LNG는 1000시간이 줄어 380시간이 된다고 하겠습니다.
이제 한전의 발전원별 구입단가, 구입금액, 그리고 SMP를 산출해 보도록 하겠습니다.
먼저 SMP를 산출해 보도록 하죠.
(5,580시간*70원/kwh 2,800시간*120원/kwh 380시간*170원/kwh)/8,760시간 = 90.31원/kwh
이번에는 이 SMP를 근거로 한전이 구입한 각 발전원별 구입단가와 구입금액을 산출해 보겠습니다.
원전 : 170,000Gwh*50원/kwh = 85,000억원
석탄 : 220,000Gwh*70원/k조 = 154,000억원
복합화력부터 복잡해 지기 시작합니다. 한전이 복합화력으로 구입한 85,000Gwh 중에 복합화력 발전단가로 구입한 전력량과 SMP를 적용해 구입한 전력량을 구분해야 하고, 또 복합화력이 SMP를 적용받은 시기의 실제 SMP 가격이 연중 평균 SMP가 아니기 때문에 복합화력이 적용받았던 실제 SMP를 계산해 내어야 합니다.
LNG가 SMP를 결정한 시간인 380시간에 복합화력이 한전에 공급한 전력량은 SMP 170원/kwh을 적용 받고, 나머지 전력량에는 복합화력 발전단가인 120원/kwh을 적용 받았을 것입니다.
SMP 170원/kwh을 적용 받았을 때, 복합화력이 한전에 공급한 량은 20Gw*380시간 = 7,600Gwh가 될 것이고, 따라서 복합화력 발전단가를 적용받은 전력량은 85,000Gwh-7,600Gwh = 77,400Gwh가 될 것입니다.
복합화력 : 7,600Gwh*170원/kwh 77,400Gwh*120원/kwh = 105,800억원 (복합화력 발전 평균 구입단가: 124.47원/kwh)
LNG/유류 : 5,000Gwh*170원/kwh = 8,500억원
수력/친환경/신재생에너지 : 20,000Gwh*90.31원/kwh = 18,062억원
따라서 한전이 총 500,000Gwh를 구입하고 지불한 금액은 85,000 154,000 105,800 8,500 18,062 = 371,362억원이고 평균 구입단가는 74.27원/kwh이 됩니다.
SMP 하락으로 인해 한전이 절감한 금액은, 복합화력에서 (27,600Gwh-7,600Gwh)*(170원/kwh-120원/kwh) = 10,000억원이고, 수력/친환경/신재생에너지에서 20,000Gwh*(102.87원/kwh-90.31원/kwh) = 2,512억원으로 총 12,512억원에 이릅니다.
원전과 석탄발전 공급능력을 각 5Gw 늘리고 총전력수요와 연료단가는 그대로 라고 할 때, 연간 54,012억원이 절감되고, 평균구입단가도 10.8원/kwh이 떨어집니다. 이 만큼 한전은 국민과 기업들에게 되돌려 줄 수 있게 되는 것이죠.
54,012억원 중 12,512억원은 SMP 하락에 의한 것이고 나머지 41,500억원은 발전단가 싼 원전과 석탄 발전 구입량이 늘고 발전단가가 가장 비싼 LNG/유류 발전 구입량이 대폭 줄어든 데에 따른 것입니다.
2. 전력 공급능력은 그대로인데 전력수요가 늘어났을 경우
앞서와 반대로 전력 공급능력은 변화가 없는데, 누진제 폐지로 인해 전력수요가 늘어났을 경우 어떤 상황이 벌어지는지 살펴보겠습니다. 역시 이번에도 연료단가의 변동도 없고 따라서 각 발전원별 발전단가도 변동이 없는 것으로 가정하겠습니다.
우리나라의 총전력공급능력은 그대로 100Gw라 하고, 이 중 원전이 25Gw, 석탄이 35Gw, 복합화력 20Gw, LNG 10Gw, 유류 3Gw, 수력/신재생/친환경에너지 7Gw로 변화가 없다고 하겠습니다.
한전의 발전원별 전력구입량이 종전에 비해 20,000Gwh가 늘지만, 원전 150,000Gwh, 석탄 200,000Gwh으로 그대로 이고 복합화력 95,000Gwh, 유류/LNG 55,000Gwh으로 구입량이 늘어나고 수력/친환경/신재생에너지 20,000Gwh 그대로로 보고 총 전력수요량을 520,000Gwh라고 하지요.
그리고 계절별, 시간대별 전력수요가 달라, 시간대별 SMP를 결정하는 발전원도 달라지게 되는데, 발전원별 SMP를 결정하는 시간을 265일*24시간/일 = 8,760시간/년 중에서 석탄 발전이 2,880시간, 복합화력 발전이 3,500시간, 유류/LNG 발전이 2,380시간으로 변화되었다고 하겠습니다. 실제 총 수요전력이 20,000Gwh/년만 늘어도 여름철, 겨울철 피크 타임에 예비율이 급격하게 하락하게 되어 LNG 발전 구입하는 시간대가 급증하게 됩니다.
그리고 발전단가는 원전이 50원/kwh, 석탄이 70원/kwh, 복합화력이 120원/kwh, 유류/LNG 170원/kwh으로 종전과 동일하다고 하겠습니다.
이제 위 조건에서 연중 SMP 가격을 산정해 보고, 한전이 발전원별로 얼마의 가격에 구입하는지 계산해 보도록 하겠습니다.
먼저 SMP를 산출해 보도록 하죠.
(2,880시간*70원/kwh 3,500시간*120원/kwh 2,380시간*170원/kwh)/8,760시간 = 117.15원/kwh
이번에는 이 SMP를 근거로 한전이 구입한 각 발전원별 구입단가와 구입금액을 산출해 보겠습니다.
원전 : 150,000Gwh*50원/kwh = 75,000억원
석탄 : 200,000Gwh*70원/kwh = 140,000억원
한전이 복합화력으로 구입한 95,000Gwh 중에 복합화력 발전단가로 구입한 전력량과 SMP를 적용해 구입한 전력량을 구분해야 하고, 또 복합화력이 SMP를 적용받은 시기의 실제 SMP 가격이 연중 평균 SMP가 아니기 때문에 복합화력이 적용받았던 실제 SMP를 계산해 내어야 합니다.
LNG가 SMP를 결정한 시간인 2,380시간에 복합화력이 한전에 공급한 전력량은 SMP 170원/kwh을 적용 받고, 나머지 전력량에는 복합화력 발전단가인 120원/kwh을 적용 받았을 것입니다.
SMP 170원/kwh을 적용 받았을 때, 복합화력이 한전에 공급한 량은 20Gw*2,380시간 = 47,600Gwh가 될 것이고, 따라서 복합화력 발전단가를 적용받은 전력량은 95,000Gwh-47,600Gwh = 47,400Gwh가 될 것입니다.
복합화력 : 47,600Gwh*170원/kwh 47,400Gwh*120원/kwh = 137,800억원 (복합화력 발전 평균 구입단가: 145.05원/kwh)
LNG/유류 : 55,000Gwh*170원/kwh = 93,500억원
수력/친환경/신재생에너지 : 20,000Gwh*117.15원/kwh = 23,430억원
따라서 한전이 총 520,000Gwh를 구입하고 지불한 금액은 75,000 140,000 137,800 93,500 23,430 = 469,730억원이고 평균 구입단가는 90.33원/kwh이 됩니다.
SMP 상승으로 인해 한전이 추가 지불한 금액은, 복합화력에서 (47,600Gwh-27,600Gwh)*(170원/kwh-120원/kwh) = 10,000억원이고, 수력/친환경/신재생에너지에서 20,000Gwh*(117.15원/kwh-102.87원/kwh) = 2,856억원으로 총 12,856억원에 이릅니다.
공급능력은 그대로인데 총전력수요가 20,000Gwh(4%)가 늘어날 경우, 한전이 추가로 부담해야 할 금액이 연간 520,000Gwh*(90.33원/kwh-85.07원/kwh) = 27,352억원이 올라가고, 평균구입단가도 5.26원/kwh(90.33-85.07)이 올라갑니다. 이 만큼 한전은 국민과 기업들에게 부담이 되는 것이죠.
27,352억원 중 12,856억원은 SMP 상승에 의한 것이고 나머지 14,496억원은 발전단가 싼 원전과 석탄 발전 구입량은 그대로이지만 발전단가가 가장 비싼 LNG/유류 발전 구입량이 대폭 늘어난 데에 따른 것입니다.
3. SMP, 누진제, 그리고 공급능력 확충 방안
이제 누진제를 폐지했을 때 어떤 상황이 벌어지는지, 그리고 공급능력을 확충하지 않은 상황에서 전력수요가 늘어나면 필연적으로 SMP 상승이 나타나고, 이는 한전의 전력구입 평균단가를 상승시켜 국민들과 기업에게 부담을 주게 된다는 것도 이해하셨으리라 생각합니다.
저는 누진제 개선을 검토할 때 먼저 챙겨야 할 것이 원전이나 석탄 발전의 공급능력이 확충되는지를 살피는 것이라고 했습니다. 누진제 폐지나 완화로 늘어나는 전력수요량에 맞게 원전이나 석탄 발전능력이 확충되면 문제가 없습니다. 하지만 원전과 석탄 발전은 원전의 위험성과 미세먼지 문제로 인해 환경단체의 반대로 추가 건설이 힘든 상황입니다. 늘어나는 전력수요에 대응하기 위해서는 결국 LNG 발전소 건설과 LNG 발전소의 가동률 상승 밖에 없습니다. 이를 경우에는 SMP 상승과 비싼 LNG로 발전함에 따른 전력요금 인상이 불가피할 수밖에 없습니다.
원전이나 석탄 발전, 그리고 LNG 발전 등의 실질적 발전능력을 확충하지 않고, 가상의 발전능력을 확보해 가정용 전력수요가 증가하더라도 전력예비율을 유지하고 비싼 LNG 발전을 구입하지 않아도 되어 SMP 상승을 막고, 전력요금을 올리지 않을 방법이 있습니다.
바로 긴급절전 수요조정제도와 ESS 지원 제도의 확대입니다. 이 두 제도는 이미 실시하고 있습니다만 보다 더 적극적 시행과 지원으로 가상의 공급능력 확충(가상의 산업용 수요 감축)해야 합니다.
이미 종전의 글에서 이 두 제도에 대해 설명했습니다만, 이해를 돕기 위해 아래에 다시 카피를 해 올려놓겠습니다.
이런 두 제도 외에 가상의 공급능력을 확충할 수 있는 방안을 개발하고 좋은 아이디어를 제공할 경우 포상도 했으면 좋겠습니다.
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전력산업에 대해 이해를 돕기 위해 정부와 한전이 운용하는 전력수급관리 방안에 대해 소개하겠습니다.
전력수급관리에 있어 가장 중요한 것이 1년 중 가장 전력을 많이 쓰는 시기의 peak time의 수요관리입니다. 여름 한 계절의 평균 전력사용량이나 여름 중에 가장 전력을 많이 사용하는 날의 전력사용량도 아니고 가장 많이 전력을 쓰는 시간의 전력량도 아닌 가장 전력을 많이 쓰는 시각의 전력이 문제입니다. 어느 한 시각이라도 공급능력을 넘어서는 전력 수요가 발생하면 블랙 아웃이 되기 때문이죠.
따라서 한전이나 산자부는 이 시각(peak time)에 전력소비를 줄이는 것에 사활을 걸게 됩니다.
가정용 누진제도 이 시각의 전력수요를 줄이기 위한 정책의 하나이지만, 이보다 더 직접적으로 관리하는 정부의 정책이 있습니다.
바로 긴급절전 수요조정제도와 ESS(Energy Storage System) 지원제도입니다. 이 두 제도에 대해 알게 되면 전력산업을 이해하는데 도움이 될 것입니다. 우리 회사도 이 두 가지 제도에 다 참여하고 있습니다.
1) 긴급절전 수요조정제도
한국전력공사와 약정을 체결하고 전력수급 비상시 한전의 절전 요청에 협조하여 일정 기준을 달성한 경우 지원금을 받을 수 있는 제도.
예비전력이 300만kW 미만으로 떨어져 「주의」 경보가 발령되어 전력수급 운영상 필요한 경우 한국전력공사(한전)가 약정을 맺은 해당 업체에 전력사용 감축을 요청, 이를 이행한 경우 지원금을 지급하고 이행률이 50%에 미치지 못한 경우 위약금을 내는 제도. 이 제도는 2011년 9월 15일 전국적인 블랙아웃 사태 이후 2011년 12월부터 도입하여 자율적으로 실시하던 「긴급자율절전 수요조정제도」와 2001년부터 시행해 오던 「직접부하제어 지원제도」를 폐지ㆍ통합, 2012년 11월 도입ㆍ시행.
현재 정부에서 「비상시 부하관리 지원제도」의 일환으로 시행하고 있는 「긴급절전 수요조정제도」 신청대상은 500kW 이상 전력사용 감축이 가능한 산업용, 일반용, 교육용 고압전력 사용 고객이며, 한전과 전력사용 감축약정을 맺고 참여할 수 있다. 전력수급 악화 시 수요조정 시작 1시간 전과 종료 30분 전까지 예고한 후 시행 및 종료되며, 1일 최소 1시간, 4시간 이내까지 시행할 수 있음.
이 긴급절전 수요조정제도는 한전과 기업이 미리 약정을 하고, 기업은 한전이 요구하는 시기에 조업을 중단하고 긴급절전에 응해주는 대신, 그에 상응하는 만큼 한전은 기업에게 일정 금액을 보상해 주는 제도입니다.
우리 회사의 경우의 예를 들면, 25,000kw를 약정하고 54백만원/월(6억5천만원/년) 정도를 보상 받습니다. 한전이 저희 회사와 같은 규모의 기업 40개 업체와 약정을 맺으면 100만kw(25,000kw*40)의 예비전력을 확보하는 셈이 되지요. (100만kw는 우리나라 전체 전력공급능력의 약 1.1%에 해당합니다.)
여름철 peak time에 전력예비율이 4% 이하로 떨어지면 한전은 약정한 업체에 긴급절전 명령을 내려 전력 예비율이 더 이상 떨어지지 않게 하고 블랙아웃을 예방합니다. 100만 kw는 신형 원전 1기의 발전능력입니다. 이 만큼의 예비전력을 긴급절전 수요조정제도로 확보하는데 한전은 6억5천만원*40개 업체 = 260억/년을 들이게 되지만, 이 만큼의 전력을 확보하기 위해 발전소를 짓는 것보다 훨씬 비용이 적게 들고 친환경적이 되는 것입니다.
100만 kw급 원전을 건설하는데 들어가는 비용이 2조5천억 정도입니다. 이 건설비의 연간 금융비용(이자)만 해도 2조5천억*3.5%/년 = 875억이 들어가고, 감가상각비 2조5천억/30년 = 833억으로 폐쇄시의 철거비용을 제외하고 이자와 감가상가비만 연간 1,700억이 넘게 되죠. 따라서 똑같은 전력량을 예비전력으로 확보하는데 긴급절전 수요조정제도가 훨씬 적은 비용이 소요됩니다.
LNG 발전소를 건설하여 100만kw 공급능력을 추가로 확보하는 경우와 긴급절전 수요조정제도 운영에 따른 비용과 비교해 보겠습니다. LNG 발전소도 200Mw급 건설비용이 2,600억으로 100만kw 능력을 확보하려면 5기가 필요하니 1조3,000억의 건설비용이 들겠지요. LNG 발전소를 민간이 지어 한전에 생산한 전력을 팔 경우, 여름철 한 철만 가동하고 다른 10개월여는 가동을 중단해야 함으로 가동 중단에 따른 보상비를 한전이 지불해야 합니다. 그 보상비는 투자비 이자와 감가상각비, 그리고 고정비가 포함되어야 할 것입니다. 이 비용이 100만 kw라면 연간 1천억 이상은 들어갈 것임으로 역시 긴급절전 수요조정제도로 보상해 주는 260억보다 훨씬 많은 비용이 들게 됩니다.
혹자는 긴급절전 수요조정제도는 기업에게 과도하게 보상해 주는 특혜라고 말하지만, 기업도 생산 중단에 따른 손실이 따르기 때문에 보상이 필요합니다. 기업들은 긴급절전 수요조정제도에 참여하여 보상을 받는 것이 생산 중단에 의한 손실보다 크다고 판단하면 참여함으로 기업과 한전 모두 win-win하는 제도입니다. 또한 한전은 추가 발전소 건설 비용을 들이지 않아 전력요금을 싸게 해 줄 수 있어 기업이나 국민들에게도 유익합니다.
2) ESS 지원제도
ESS는 대형 배터리라 생각하면 이해가 쉽습니다. 심야 전력은 남아돌고 가격도 싸기 때문에 심야에 한전이 공급하는 전력을 ESS에 충전하여 저장했다가 전력 가격이 가장 비싼 시간대인 낮의 Peak 타임에 사용하여 심야전력단가와 최대부하시간대(peak time)의 전력단가 차이 만큼 이익을 보게 됩니다.
저희 회사도 2,000kwh급 ESS설비를 운전 중인데 단가 차익이 여름철에는 120원/kwh 정도 되어 하루 24만원의 이득을 보고 있습니다. 봄, 가을은 단가 차이가 줄어 이익이 적게 발생하여 연간 5천만원 정도 이익이 발생합니다.
문제는 ESS의 개발 수준이 아직 미약하여 경제성이 현저히 떨어진다는 점입니다. 저희 회사의 ESS도 12억을 들였는데 정부가 70%를 보조해 주어 저희 회사 부담은 4억 정도였습니다. 4억을 들여 연간 5천만원의 수익이 나더라도 내구연한을 감안하면 경제성이 떨어지는 편인데, 정부의 보조 없이 12억을 순수 회사 부담으로 했다면 경제성이 전혀 없어 투자하지 않았을 것입니다.
이런 사정을 감안하여 산자부와 한전은 ESS 장치를 활용하여 peak time 전력사용량을 줄이는 업체에 대해서는 그 사용량에 대해 가격을 할인해 주는 제도를 운영합니다.
한전이나 산자부 입장에서는 기업이 ESS 설비를 많이 해서 peak time 전력사용량을 줄여주는 만큼 예비전력을 추가로 확보하는 셈이 되고, 그 량만큼 긴급절전 수요조정제도에서 본 것처럼 발전소를 건설하지 않아도 되게 되죠.
ESS 지원제도는 아직 ESS 기술이 경제성을 확보할 수 있는 단계까지 올라오지 못해 활성화되지 못하고 예비전력 확보에 기여하는 정도가 낮지만, 정부나 기업 입장에서는 기술개발을 서두르고 지원책도 강화해 나가야 한다고 봅니다.
ESS 기술 개발이 빨라져 경제성만 확보되면, 태양광, 풍력, 조력 등 친환경에너지의 안정성, 지속성이 보완되어 친환경에너지를 활용한 발전이 활성화되고, 친환경에너지 발전 비중을 높여도 문제가 없게 됩니다. ESS에 대한 정부의 적극적 투자와 지원이 필요하다고 생각합니다.