2030년 재생에너지 경제성 - 이성호(한국에너지기술평가원 수석연구원)

이성호(한국에너지기술평가원 수석연구원)

IRENA(2019)는 2020년 개통 예정인 대규모 태양광발전의 경매 평균가격 $48/MWh, 육상풍력발전의 경매 및 PPA 평균가격 $45/MWh. 이는 2018년 태양광발전 평균가격 $85/MWh, 풍력발전 평균가격 $56/MWh에 비해 큰 가격 하락. 

재생에너지 비중의 지속적 증가 위해서는 전력계통의 유연성이 증가해야 함. 전력계통 확장, 시장규칙 개정, 비즈니스 모델 개발 필요. 시스템 전체의 유연성을 강화하는 관점이 매우 중요. 유연자원 시장 개설, 비즈니스 모델 개발, 그리고 전력-열, 전력-저장, 전력-전기차, 전력-건물 냉난방(히트펌프) 등의 부문 간 통합 필요.

2030년 화석연료 대비 재생에너지의 경쟁력은 1)재생에너지의 가격하락, 2)화석연료 가격, 3)탄소 가격의 3 요소에 따라 좌우. 
2030년 태양광발전은 $0.01~0.08/kwh(IRENA), $0.03/kwh(DOE Sun shot), 풍력발전은 $0.03~0.05/kwh(IRENA). 
화석연료 가격은 현 수준 유지.
독일의 Carbon Floor Price는 2021년 25유로에서 점증하여 2026년 55~65유로/탄소톤. 유럽은 2021년 탄소국경세 도입 예정. IMF 2030년 $75/탄소톤 제시.

배터리는 지속적인 가격 하락으로 전력시스템 안정에 기여.  2018년 4시간 저장 전체 시스템 비용은 $380/kWh(NREL, 2019).  2030년 배터리 가격 $50/kwh(블름버그 2019), 5000회 사용, 충방전효 율 90%라면 5,000센트/5,000회/0.9=1.1센트/kwh. 2030년 태양광발전 5센트/kwh + ESS 1.1센트/kwh = 6.1센트/kwh는 경쟁력 있는 가격.

에너지전환을 위해 태양광발전, 풍력발전, 배터리가 중심적 역할을 할 것이나, 양수발전, 바이오발전 등 국내 이용 가능한 자원은 최대한 개발해야 함. 전력계통에 대한 투자, 시장 구조의 개편, 비즈니스 모델의 개발, 부문 간 통합 등의 전력계통 시스템의 유연성을 강화하기 위한 국민적 콘센서스 확보가 관건. 

결론: 2030년 재생에너지는 신규 화석발전 뿐 아니라 기존 화석발전 전력 가격보다 저렴할 것으로 예상. 재생에너지로의 전환 비용이 기존 시스템의 유지,관리비보다 저렴.

<참고자료>
DOE, 2016, Sun Shot Initiative
Fraunhofer ise., 2020, Recent Facts about Photovoltaics in Germany 
Germany's Climate Action Programme 2030, Dec. 2019
IRENA, 2019, Renewable power generation costs in 2018
IRENA, 2019, Future of PV
IRENA, 2019, Future of wind
NREL, 2019, Cost Projections for Utility-Scale Battery Storage