【에너지타임즈】 2038년 목표 전력수요는 129.3GW에 달할 것으로 전망됐고 늘어나는 전력수요를 충당하기 위해 원전과 재생에너지 등의 무탄소 발전소 보급을 확대하는 등 지난해 기준 39.1%였던 무탄소 발전소 비중은 2038년 70.2%로 확대될 것으로 보인다.

제11차 전력수급기본계획 총괄위원회(위원장 정동욱)는 지난 31일 FKI타워(서울 영등포구 소재)에서 브리핑을 통해 2038년까지 전력 수급 기본방향과 장기 전망, 발전설비 계획, 수요관리 등의 내용을 담은 ‘제11차 전력수급기본계획 실무(안)’을 공개했다.

먼저 실제 전력수요인 목표 전력수요 전망은 경제성장률과 인구 전망 등을 반영한 계량모형으로 도출한 모형 전력수요에 데이터센터와 전기화 수요 등 모형 전력수요에 고려하지 않은 추가 전력수요를 더한 뒤 수요관리량을 뺀 것으로 산출됐다.

모형 전력수요는 경제성장과 기후변화 영향, 산업구조, 인구변화 전망 등을 반영한 수요로 전력수요 증가추세를 예측한 결과 2023년 98.3GW 대비 30.6GW 늘어난 128.9GW로 전망됐다.

추가 전력수요는 반도체 클러스터 조성 등으로 투자 급증이 예상되는 반도체 산업과 인공지능(AI) 확산 등 큰 폭의 증가가 예상되는 데이터센터, 산업부문 중심 전기화 전력수요 등 계량모형이 예측하지 못한 수요는 2038년 16.7GW로 분석됐다.

수요관리는 한전 등 에너지 판매사업자가 판매량을 매년 줄이도록 하게 하는 에너지공급자 효율 향상 의무화제도(Energy Efficiency Resources Standards) 목표 달성을 기초로 한 수요자원 거래시장(Demand Response Market) 확대 등 수요관리 수단을 반영한 결과 16.3GW로 도출됐다.

이로써 목표 전력수요는 모형 전력수요 128.9GW에서 추가 전력수요인 16.7GW를 더하고 수요관리량 16.3GW를 뺀 결과 129.3GW로 최종 전망됐다. 대략 추가 전력수요를 수요관리로 충당할 것으로 관측된 것이다.

전력공급은 전력수요 전망단계에서 도출된 목표 전력수요에 기준 발전설비 예비율을 고려한 연도별 목표 발전설비를 도출하고 현재 계획된 발전설비 건설·폐지와 신재생에너지 보급 등을 고려해 전망한 연도별 확정 발전설비를 목표 발전설비에서 뺀 연도별 신규 필요 발전설비를 도출한 후 확정됐다.

목표 발전설비는 발전설비 불시고장과 정비소요, 건설 지연 가능성 등을 고려한 발전설비 예비율은 2024년부터 2028년까지 20%, 2029년부터 2032년까지 21%, 2033년부터 2038년까지 22%로 분석됨에 따라 157.8GW로 산출됐다.

확정 발전설비는 신재생에너지 보급 전망과 현재 계획된 화력발전·원전 등의 건설·폐지 계획 등을 반영한 것으로 2038년 147.2GW로 추산됐다.

신재생에너지는 설치 잠재량과 전력계통 여건, 다양한 정책적 수단 등을 종합적으로 고려해 과학적인 보급경로로 전망됐다. 태양광발전 활성화와 ESS 조기 보강 등 정책적 수단을 반영해 2022년 23GW에서 2030년 72GW로 확대된다. 또 2038년까지 태양광·풍력발전은 115.5GW, 수력발전과 바이오매스 등을 포함한 재생에너지는 119.5GW로 증가할 것으로 전망됐다.

화력발전은 제10차에서 확정된 노후 석탄발전의 LNG 전환은 유지되며, 2037년부터 2038년까지 설계수명이 30년이 도래된 석탄발전 12기의 경우 양수발전과 수소발전 등 무탄소 발전소로 전환된다.

이 위원회는 불가피하게 LNG 등으로 전환하더라도 열 공급 등 공익적 사유가 명확한 경우 수소 혼소 전환 조건부 LNG로 제한해 화력발전 총용량은 늘어나지 않도록 관리할 것을 권고했다.

원전은 건설 중인 새울원전 3·4호기와 신한울원 3·4호기 등 제10차까지 준공계획과 계속운전 계획을 반영했으며, 현재 26기에서 2038년 30기가 가동된다.

필요 발전설비는 연도별 확정 발전설비와 기간별 발전설비예비율을 고려할 때 2031년 이후 발전설비가 부족할 것으로 예상됐고, 전원별 건설 기간과 미래 기술 여건 등을 고려한 기간별 신규 건설 수요를 도출한 결과 10.6GW로 전망됐다.

2031년부터 2032년까지 2.5GW에 달하는 신규 발전설비가 필요할 것으로 예상됐으며, 이 기간 무탄소 발전소 기술개발 속도를 고려할 때 진입 여부가 불명확해 LNG를 활용한 열병합발전으로 필요한 설비가 충당된다.

2033년부터 2034년까지 1.5GW에 달하는 신규 발전설비가 필요할 것으로 예상됐으며, 이 기간 무탄소 발전소 기술개발 속도를 고려할 때 진입 여부가 불명확해 수소 혼소 전환 조건부 열병합발전이나 무탄소 발전소 물량으로 두고 제12차에서 발전원을 결정할 것이 권고됐다.

2035년부터 2036년까지 2.2GW에 달하는 신규 발전설비가 필요할 것으로 예상됐으며, 현재 개발 중인 SMR 상용화 실증을 위해 0.7GW 분량을 할당하고, 나머지 1.5GW는 추후 수소발전소 등 다양한 무탄소 발전소 간 경쟁이 가능한 무탄소 입찰 시장을 도입해 최적의 전원을 결정할 것을 권고했다.

2037년부터 2038년까지 4.4GW에 달하는 신규 발전설비가 필요할 것으로 예상됐으며, 기당 1.4GW인 APR1400을 건설한다고 가정할 때 산술적으로 최대 3기 건설이 가능한 물량이나 2038년까지 건설 기수는 부지확보 등 추진 일정과 소요 비용 등을 종합적으로 고려해 정부가 사업자와 협의를 통해 최적(안)을 도출할 것을 권고했다.

이로써 무탄소 발전소 비중은 2023년 원전 30.7%와 재생에너지 8.4% 등을 고려할 때 39.1%에서 2038년 원전 35.6%와 재생에너지 32.9% 등 70.2%로 크게 확대된다.

정동욱 제11차 전력수급기본계획 총괄위원회 위원장(중앙대 교수)은 원전과 재생에너지 등 경직성 발전원이 70%에 이르러 전력계통을 불안하게 만들 수 있다는 의견에 대해 경직성 발전원에 따른 문제가 있으나 문제가 되는 않은 선에서 결정하게 됐다고 선을 그었다.

정 위원장은 “경직성 발전원이 70%에 달하는 경우 전력계통에 부담을 주는 것은 사실”이라고 인정하면서도 “원전의 경우 탄력 원전이 일부 반영되면서 경직성 부분이 일부 제외됐다고 볼 수 있고 추가로 21.5GW에 달하는 에너지저장장치가 추가됐다”고 설명했다.

또 그는 “전력수요를 보면 경직성 발전원이 많이 운영돼 시장가격이 하락하면 전력수요를 반영해 일정 부분 채워주고 반대 방향에선 전력수요가 비용이 저렴한 시간대로 이전하는 부분 등이 모두 반영됐다”고 덧붙였다.