[KIET] 신 재생 에너지의 그리드망 통합 위한 전력 시장 재설계

전 세계 여러 지역에서 전력 생산에 신 재생 에너지 사용을 우선순위 정책으로 채택함에 따라 전력 생산에 쓰이는 화석 연료의 비중이 점차 감소하고 있다.

보다 안정적인 에너지 조합(Energy Mix)으로 전환하기 위해 가장 노력을 기울이고 있는 나라는 1990년대 이미 전력 시장을 자유화하거나, 민영화한 미국과 EU이다.

자유화된 시장에서의 전력 가격은 한계 생산 비용을 가장 높게 유지할 수 있는 가격으로 정해진다. 전력 생산 가격은 매 순간마다 전기를 생산하는 가장 비용이 높은 발전소의 운영 가격(한계 비용)과 동일하게 책정된다.

이런 종류의 시장은 한계 시장(Marginalist Market)으로 알려져 있다. 즉, 가격은 즉각적으로 발전소로부터의 수익 흐름을 반영하여 정해진다. 이러한 시장의 법칙에 따라 가격은 전기를 생산하는데 발생한 전체 비용에 기초하여 정해지지 않는다.

만약에 전기 가격이 장기간 동안 낮게 유지될 경우, 전체 주기(full cycle)에서 발생하는 운영비용이 포함된 총 비용에 수익이 미치지 못하는 현상이 발생한다.

전통 화석 연료 기술에 기반한 자유화된 시장 하에서는 비교적 한계 비용이 높아 발전소 운영에 있어 금전적인 문제가 발생하지 않는다.

유럽에서는 재생 에너지의 보급 확산에 따라 전력 가격이 하락한다. 물론 실제 전기 생산 비용은 훨씬 높지만, 보조금을 지급하여 인위적으로 낮은 가격을 유지하고 있다.

신 재생 에너지는 한계비용이 0 혹은 0에 가까우며, 신재생 에너지가 기존의 화석 연료 위주의 시장 체계에 진입함에 따라 기존의 전력 가격 형성 체계를 왜곡시키는 결과를 초래했다.

이에 따라 한계 비용은 낮지만, 전반적인 공급 비용은 높은 전력 배분 구조를 선호하는 결과가 초래됐다. 비록 신재생 에너지가 결과적으로 싸더라도, 장기적인 전 주기에서의 가격 하락을 의미하는 것이 아니다. 신재생 에너지 판매로 벌어들인 수익은 화석연료 기술로 인해 결정되는 한계 비용이 원인이다. 그러므로 화석연료가 시장에서 대체될 경우, 현재의 자유화된 시장의 논리에 따라 수익 창출이 어려워질 것이다.

신 재생 에너지 보급 확대는 현재 화석 연료 기술에 따라 달라질 것이다. 신 재생 에너지 보급이 확대될수록 기존 공공재(utility)의 가치가 하락할 것이며, 이는 전통적인 핵심 사업들의 자기시장잠식(Cannibalization) 효과를 야기할 것이다.

신 재생 에너지의 경우, 도매 가격의 변동성에 노출되는 것을 피하고, 전반적인 수익구조를 확실시함으로써 이러한 문제의 영향에서 어느 정도 벗어날 수 있음에도 전력 가격의 하락은 기존 에너지뿐 아니라 신 재생 에너지 기술에도 가장 큰 장애요인으로 작용하고 있다.

신 재생 에너지 생산에 드는 비용이 현격히 낮아지고 있음에도 순수한 시장 조건하에서 현재의 가격 조건은 충분한 투자를 이끌어내기 힘든 상황이다.

일부는 신 재생 에너지 정책이 선 순환 구조를 창출해낼 수 있어야 한다고 주장한다. 신재생 에너지에 대한 금융 지원을 통해 보급을 장려하고, 보급 확대가 다시 전력 가격을 낮추고, 충분한 자금이 신 재생 에너지뿐 아니라 전력 망 통합과 그리드 망 안정성 유지에 필요한 전통 에너지 기술원에 다시 재투자되는 구조를 의미한다.

신 재생 에너지와 기존 기술 간의 상호작용을 위해서는 기존의 전력 시장이 재설계되어야 한다. 현재의 자유화된 시장구조 하에서는 공공재의 성격을 띠는 다른 종류의 인프라와 마찬가지로 신 재생 에너지의 그리드 망 통합을 위해 국가에서 소유하는 방식은 논란을 일으킬 여지가 있다.

비록 신 재생 에너지가 결과적으로 가격이 낮더라도, 장기적으로 전 생산 주기에서의 가격 하락을 의미하는 것이 아니다. 신 재생 에너지 판매로 벌어들인 수익은 화석연료 기술로 인해 결정되는 한계 비용이 원인이다. 그러므로 화석연료가 시장에서 대체될 경우, 현재의 자유화된 시장의 논리에 따라 수익 창출이 어려워질 것이다.

따라서, 장기적으로 신 재생 에너지의 경제적 비용을 산정하기 위해서는 시장이 다시 조직되어야 한다. 가능한 한 낮은 사회적 비용으로 신 재생 에너지를 기존의 전력 시장에 통합시킬 수 있는 최적의 전력 시장 설계를 위해서는 아직 무한한 연구가 필요하다.

□   자료 출처 및 원본 바로가기

KAPSARC:

https://www.kapsarc.org/wp-content/uploads/2016/06/KS-1630-WB029A-Designing-Electricity-Markets-to-Integrate-Renewable-Energy.pdf

[자료제공 : 해외산업정보(http://www.kiet.go.kr) 2016. 08. 01]