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[NRC POLICY BRIEF] ISSUE 48. 탄소중립 이행, 무엇을 어떻게 해야 하나?

  • 국가비전과 전략연구
  • 위원회 및 연구단
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[NRC POLICY BRIEF] ISSUE 48. 탄소중립 이행, 무엇을 어떻게 해야 하나? 대표이미지
  • 발행기관경제ㆍ인문사회연구회
  • 연구자이상엽 한국환경연구원 선임연구위원 외

핵심요약

  • 탄소중립 달성의 핵심수단인 재생에너지 확대를 위해 기존 전력 도매시장의 운영체계를 유연하게 바꿀 필요가 있다.
  • 독점시장의 소비자 보호를 위한 에너지 가격에 대한 총괄원가체계 개선이 필요하다. 전력 소매시장 개방으로 초기 요금상한 규제를 설정하고 경쟁체제 구축으로 요금 자유화를 통해 다양한 요금 선택이 가능하게 한다.
  • 재생에너지의 안정적 계통 통합이 요구된다. 재생에너지 발전량에 대한 가시성을 확보하고 재생에너지 발전량에 대 한 예측력을 높일 필요가 있다.
  • 산업별 탄소저감 핵심기술·수단 구축과 그린 인프라 계획의 연계가 중요하다. 전력요금 보조, 탄소중립 설비·솔루션 의 국산화로 산업경쟁력을 유지한다.
  • 산업부문 재편과 구조 전환을 종합지원하는 특별법을 제정하고 5개년 기본계획, 매년 시행계획을 수립한다. 아울러 산업의 효율적 전환 지원을 위한 기제를 도입하고 장기적 관점의 법률 운영과 추진체계를 확보한다.
  • 차종별로 구체적인 친환경차 전환 로드맵 수립이 필요하다. 배출원 단위가 큰 중대형 차량의 우선 전환을 위해 버스 및 화물차에 대한 지원을 강화한다.
  • 차종별·차급별 구매보조금 현황을 정기적으로 검토하여 내연차량과 비용상쇄가 발생하는 시점을 차등하는 세부정 책을 추진한다. 교통·에너지·환경세는 운행거리 기반의 주행세로 개편한다.
  • 독립적이고 전문적인 탄소중립 R&D 거버넌스 마련, 탄소중립 R&D 실증체계 마련, 탄소중립 사회적 대화체제 개편, 현행 에너지 소비 관련 비과세·감면제도의 친환경적 정비가 필요가 있다.
  • 이밖에 국민건강보장체계를 통한 지원, 기후·건강 리터러시 제고, 저탄소 건축물 확대를 위한 인센티브 지원 확대, 저 탄소농업 활성화를 위한 농업환경지불 프로그램 도입, 지역균형 뉴딜 연계 탄소중립 지역화 모델 추진이 필요하다.

주요내용


기반 점검 및 구축 분야


재생에너지의 안정적 계통 통합 : 전력계통의 운영기준 재정립, 통합에너지 시스템 구축을 위한 섹터커플링


재생에너지 확대에 따른 전력시스템의 대비(수급안정, 유연성, 강건성)가 중요하다. 재생에너지 비중의 확대(특히 태양광)로 예상되는 낮시간(전력 초과공급)과 밤(초과수요)에 대응하는 전력계통의 수급관리가 필요하다.

재생에너지 비중 30% 내외에서는 여름과 겨울의 출력 제한량이 상대적으로 미미할 수 있다. 동하계의 경우 낮시간의 태양광 발전량이 높음에도 불구하고 동시에 냉난방 부하 등 전력수요가 높기 때문에 낮시간에 잉여전력을 저장하여 밤에 방전하는 방식으로 운영이 가능하다. 그러나 봄과 가을의 경우 전반적으로 부하가 낮기 때문에 낮시간에 저장한 전력을 밤에 방전할 수 없는 상황이 발생하게 된다.

 이와 같은 상황에 대비할 수 있도록 안정적인 주파수를 유지해 전력계통 수급변화에 빠르게 대응할 수 있는 유연성 확보 대책이 필요하다. 재생에너지 비중이 30% 이상이 되면 재생에너지 발전량이 전력수요를 초과하는 시간대가 발생될 수 있으므로 관련 전력시스템의 대응이 필수 불가결하다.

 재생에너지의 안정적인 전력시스템 통합을 위해서는 재생에너지 발전량에 대한 가시성 확보와 예측력 향상이 마련되어야 한다. 가시성 확보방안으로는 전력거래소와 직접거래(실시간 자료의 취득 가능), 한전과 PPA(월단위 정산, AMI 등의 추가적 공급을 통한 확보), 소규모 상계거래 고객(발전량 자료의 취득 불가능)이 가능한데, 적정 수단의 선택적 적용이 요구된다.

 재생에너지 발전량에 대한 예측력을 높이기 위해서는 재생에너지 설비에 대한 실시간 취득장치를 의무화하고, 소규모 자원의 경우 중개사업자를 통해 소규모 자원을 모집하여 해당 발전량에 대한 실시간 정보를 취득하는 방안이 필요하다. 2020년 4월 전력시장 운영규칙을 개정하여 송전선로에 접속하는 1MW 초과 신규설비에 대해 실시간 정보제공을 의무화하고 있다. 그러나 기존 설비에 대해서는 신규기준을 적용할 수 없어, 기존의 자원들도 이러한 자료취득 설비를 갖출 수 있도록 재정적인 지원이 요구된다.

 재생에너지 확대를 위한 중요한 중단기 제도개선은 전력계통의 운영기준 재정립과 통합에너지 시스템 구축을 위한 섹터커플링 기술개발이다. 대표적인 기술로 P2G(Power to Gas), P2H(Power to Heat), V2G(Vehicle to Grid) 등이 이에 해당한다. 우선, 경직성 전원과 유연성 자원을 위한 운영기준 재정립이 필요하다. 전력시스템의 유연성 요건을 충족시키기 위한 많은 옵션이 있는데, 이는 새로운 기술들을 구축하는 것뿐만 아니라 기존 자산의 잠재적 유연성 활용이 중요하다. 대표적 예로, 원자력 발전소의 유연한 운영을 위해서 증감발 같은 서비스에 대한 보상을 강화하는 것이다. 또한 다양한 저장기술을 전력시장에 적용하기 위해서는 단순히 시간대별 가격의 차이를 활용한 차익거래 방식의 운영이 아닌, 시스템의 전체 가치를 인식하는 보조서비스 시장이 필요하다.


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