탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
본 보고서는 녹색연합과 에너지기후정책연구소가 공동으로 연구한
<탈탄소 탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립방안>의 연구요약본입니다.
녹색연합 전 주
화 : 02-747-8500
소 : 서울시 성북구 성북로 19길 15 (02879)
홈페이지 : www.greenkorea.org
정의로운 전환을 위한 에너지기후정책연구소 전 주
화 : 02-6404-8440
소 : 서울시 마포구 삼개로 15-10, 4층 (04172)
홈페이지 : www.ecpi.or.kr
CONTENTS
01 02
들어가며
05
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립의 원칙과 방향
07
1) 백키스팅 에너지 시나리오
07
3) 지역별 재생에너지 자립 프레임 설정
08
5) 지역 재생에너지 자립을 위한 에너지 권역
08
2) 탈성장 지향성 검토 및 일부 반영 4) 지역 에너지전환의 유형과 경로
03
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 시나리오 구상
1) 광역 시도와 에너지 권력의 전력 및 재생에너지 자립도 현황
08
10
10
2) 정부 시나리오 추정 및 분석
13
나오며
30
3) 대안 시나리오의 단계적 구성 및 분석
04
07
1) 탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 시나리오가 주는 시사점
2) 중앙정부와 지방정부의 정책 개선과제 검토 3) 후속 연구 및 실천 제안
15
30 31 31
05
연구 요약본
01
들어가며
100% 재생에너지 시스템 구상은 1970년대 석유파동으로 시작됐지만, 2000년대 중반 이후에 활성화되고
있는 연구 분야이다. 최근에는 재생에너지원 이외 그리드 관리, 에너지 저장, 섹터 커플링, 수송과 산업의 전기
화를 포괄하는 종합적인 접근을 보여준다. 그리고 100% 재생에너지 시스템을 둘러싼 기술적, 경제적 쟁점에 더해 지역사회 수용성과 원자재 수요 증가에 대한 관심이 커지고 있다.
국내외적으로 탈탄소·탈핵 에너지전환 가속화의 당위성과 필요성에 비해 그 속도와 규모 측면에서 전반적
으로 미흡한 상황으로 평가된다. 에너지 정의와 정의로운 전환이라는 질적 측면에서도 다양한 쟁점이 제기된 다. 또한 탈탄소·탈핵 에너지전환이 주로 국가 차원으로 접근되고 있어 전환의 실질적인 공간인 지역에 대한 정
책적, 실천적 접근은 상대적으로 부족한 상태로 파악된다. 2022년 집권한 윤석열 정부의 에너지전환 백랙시 (backlash) 국면에서 지역 차원의 재생에너지 자립의 성과와 한계를 종합적으로 검토하는 것도 중요하다.
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립은 규범적 경로와 다층적 추진 전략 등을 통해 지역에너지시
스템의 재구성을 의미한다. 따라서 에너지원, 에너지 사용자의 행동, 에너지 생산·소비의 공간적 배치, 생태환경
과 건조환경, 에너지 생산·공급의 소유·운영·관리 등의 전면적인 개편이 요구된다. 그러나 그런데 에너지전환 경 로가 어떻게 설정되느냐에 따라 에너지전환의 과정과 그 결과는 상이할 수밖에 없다.
이런 이론적, 실천적 맥락에서 ‘생태순환형 사회 건설’을 지향하며 탈석탄, 탈핵을 주창하는 녹색연합은 에너
지기후정책연구소와 공동으로 탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립의 원칙과 방향을 수립하고, 이
를 실현하는 핵심 전략과 정책 방안을 마련했다. 연구는 ① 원칙과 방향, ② 시나리오 구상, ③ 전략과제로 구성 되는데, 주요 내용은 [표 1]과 같다.
06
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
[표 1] 연구의 구성과 주요 내용 01
02
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립의 원칙과 방향 탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립의 정 책 동향
• 탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립의 원칙과 전제 • 탈성장 지향적 논의와 시 사점 • 지역별 재생에너지 자립 프레임
지역 재생에너지 자립의 유 형과 에너지 권역 • 지역 에너지전환의 유형과 경로 • 지역 재생에너지 자립을 위한 에너지 권역
03
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 시나리오 구상
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립을 위한 전략과제
정부 에너지 계획·시나리오 현황 및 문제점 분석
중앙정부와 지방정부의 정 책 개선과제
• 지역별 전력·에너지시스템 현황 • 정부 에너지 계획·시나리 오 현황 및 문제점
➡
➡ 탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 시나 리오 구상 • 정부 시나리오 추정 및 분석 • 대안 시나리오 구성 및 분석
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 시나 리오의 주요 내용과 시사점 • 탈탄소·탈핵 에너지전환과 재생에너지 확대 • 지역 및 권역별 재생에너 지 전력 자립률 • 최종에너지수요 감축과 전 기화, 탄소중립
• 2050년 재생에너지 목표 수정과 지역 할당 • 2030 탈석탄과 2035 탈 핵을 위한 에너지전환 로 드맵 • 강도 높은 수요·효율 관리 를 위한 제도화 • 더 과감한 정책, 더 많은 상상력 • 에너지 분권과 역할 분담 • 도시의 책임과 의무 • 갈등관리와 시민참여 지역 재생에너지 자립 입법 과제
• 탄소중립기본법 개정 • 에너지법 개정 • 에너지이용 합리화법 개정 • 신재생에너지법 개정 • 분산에너지특별법 개정 • 전기사업법 개정 • 지방자치 관련법 • 탈탄소·탈핵 에너지전환 특별법 제정 • 지역 재생에너지 자립을 위한 자치법규 정비
07
연구 요약본
02
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립의 원칙과 방향
1) 백키스팅 에너지 시나리오 백캐스팅(backcasting)을 통한 에너지 시나리오는 바람직한 에너지 미래를 위한 전환 경로를 탐색하고 전략
적 선택에 도달하는 과정에 관심을 둔다. 이런 점에서 전면적인 에너지전환을 위해서는 규범적 시나리오인 백캐
스팅 방법이 적합하다. 그러나 바람직함(desirability)은 전환의 비전과 경로, 그 영향에 대한 관점과 입장에 따
른 갈등론적 요소를 수반한다. 따라서 시나리오 구상은 혁신적 방식의 참여적(consultation procedures), 정
성적(storytelling and narratives) 기법이 병행되어야 한다. 본 연구는 국내외적 맥락과 중장기 정책 제안을 종 합하여 2030년 탈석탄, 2035년 탈핵, 2040년 탈가스, 2040년 탈내연차(생산·판매 중지 2030년, 운행 중지 2040년)를 에너지전환의 원칙과 전제로 설정한다. 이와 동시에 에너지전환 과정에 전력화(electrification) 전 망과 에너지 소비 저감 목표를 반영한다. 이런 원칙 실현과 목표 달성, 그리고 지역 재생에너지 자립의 전략적 목표는 에너지 시나리오 구상에서 필수적인 요소이다.
2) 탈성장 지향성 검토 및 일부 반영 지난 30년 동안, 일부 나라에서 에너지 집약적 수입을 포함해 절대적 탈동조화(decoupling)가 확인되지만
세계적으로는 탈동조화 나타나지 않고 있다. 스마트 그리드와 스마트 시티 등 에너지 소비 관련 정보통신기술 (ICT) 혁신 역시 아직까지 에너지와 탄소 감축에 미치는 긍정적 효과를 확인할 수 없다. 기후변화 대응 시나리
오는 정치적, 사회적 협상에 중요한 기제로 작용하지만, 아직까지 경제성장 경로를 추종한다. 이런 이유로 성장 논리를 넘어서는 정책 수단들은 좀처럼 진지하게 고려되지 않는다. 에너지전환 시나리오와 배출제로 시나리오
를 위해서는 국제기구나 주요 국가에서 배제하고 있는 GDP의 정체나 감소 가능성을 적극적으로 검토해야 한
다. 탈성장(degrowth) 또는 포스트성장(postgrowth)은 사회-생태위기를 해결하기 위해 생산과 소비의 민주 적, 계획적 감축을 의미하는 이론적, 실천적 담론으로 주목받고 있다. 최근에는 탈성장을 전략적으로, 정책적으
로 기획하고 실행하려는 경향도 나타난다. 국내에 탈성장 시나리오 연구는 없는 것으로 파악되며, 탈성장이 아
닌 복수의 GDP 및 산업구조 변화 시나리오 연구도 찾기 힘들다. 본 연구의 탈성장 지향성은 에너지 시나리오에 최종에너지수요 30% 감축과 50% 감축 등을 통해 부분적으로만 반영됐다. 앞으로 국내외 최신 논의를 바탕으 로 탈성장 지향적 에너지 시나리오를 본격적으로 개발할 필요가 있다.
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
08
3) 지역별 재생에너지 자립 프레임 설정 기존 재생에너지 전력자립률 개념은 1년 단위 발전 비중을 의미하는 것으로 특정 기간의 총량을 보여준다. 현
행 전력수급기본계획의 연간 발전설비 전원구성에도 재생에너지의 피크기여도를 반영한 실효용량기준 전망 이 제시되며, 연간 전원별 발전량 전망에도 변동성을 고려한 재생에너지 비중이 포함되어 있다. 1년 단위 총합이
나 평균을 보여준다는 점에서 기존의 자립 개념은 여전히 유효한 지표이다. 그러나 재생에너지 전력이 증가함 에 따라 실시간, 특히 전력피크 또는 최대전력(전력시장+전력시장 외)을 반영한 재생에너지 자립 개념을 도입
하고, 여기에 전력 생산에 유연성 자원을 포함할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 기존 연간 발전 비중의 자립 개 념을 활용하되, 전력피크 기준 재생에너지 전력자립률([지역 재생에너지 전력 생산량÷지역 전력피크 소비량]×
100%)과 재생에너지 자립률([지역 재생에너지 생산량÷지역 에너지피크 소비량]×100%)을 고려한다. 단, 향후 지역 재생에너지 자립을 위한 시나리오 구상과 모델링 작업에서 관련 접근 방식을 구체적으로 적용할 필요가 있 다.
4) 지역 에너지전환의 유형과 경로 에너지전환은 국가독점-시장경쟁, 중앙집중-지역분산 등 다양한 쟁점을 둘러싸고 정치적, 사회적, 경제적, 환
경적 긴장을 내포한다. 에너지전환의 사회공간적 변화가 반드시 ‘중앙 집중·집권적 에너지시스템’에서 ‘지방 분
산·분권적 에너지시스템’으로 바뀐다는 전망으로 수렴되지 않는다. 재생에너지시스템 구축 및 재생산 과정에 서 ‘분산형 모델’과 ‘집중형 모델’이 상호 경쟁 혹은 공존한다. 분산형 재생에너지 모델이 분권 및 자치적 정치권
력을 가능케 하고, 그 반대의 인과관계도 성립한다는 주장은 이상향으로 옹호될 수 있지만, 현실에서는 다른 모 습으로 전개되기도 한다. 분산형 재생에너지 모델은 기존 집중·집권적 정치권력과 그 에너지시스템으로 흡수될
수 있는데, 실제로 그런 흐름이 나타나고 있다. 재생에너지는 더 민주적인 에너지 미래의 가능성을 제공하지만, 잠재력일 뿐 확실성을 제공하지는 않는다는 점에 주목해야 한다. 이런 맥락에서 (지역) 에너지전환 유형 및 경
로는 권력(국가·시장)과 스케일(집중·분산)에 대한 입장에 따라 자유시장적 분산형 에너지시스템(Libertarian
Energy Decentralism), 기술관료적 집중형 에너지시스템(Technocratic Energy Centralism), 민주적 집
중형 에너지시스템(Democratic Energy Centralism), 민주적 분산형 에너지시스템(Democratic Energy Decentralism)으로 구분된다. 본 연구는 탈탄소·탈핵 에너지전환의 기본 원리를 실현하기 위해 ‘민주적 집중 형’과 ‘민주적 분산형’을 종합하는 에너지시스템을 지향한다.
5) 지역 재생에너지 자립을 위한 에너지 권역 광역과 기초 간 에너지 사무배분 모델 구상은 행정 권역, 생활 권역, 생물 권역과 함께 에너지 권역(energy
regions)에 대해서도 관심을 기울여야 한다. 분산형 재생에너지를 중심으로 하는 지역에너지시스템을 지향하 는 사회-공간적 의미를 내포하고, 에너지 전환 및 자립의 프로젝트를 적극적으로 기획·실행하는 지방정부나 지
역사회로 구체적으로 표현된다. 다층적 거버넌스가 국가중심성·국가주도형과 지방중심성·지방주도형, 양자의
09
연구 요약본
한계를 극복하고 국가-지방의 하이브리드형 거버넌스를 지향하는 것처럼, 지방 내에서 광역-기초 간(수직적 측
면) 그리고 광역-광역, 기초-기초(수평적 측면) 간 하이브리드형 에너지분권 모델을 검토할 수 있다. 광역-광역 과 기초-기초 간 하이브리드형은 인근 지방정부 및 지역사회와의 연계와 협력을 통한 공동의 에너지 권역을 추 구하는 데 장점이 있다. 본 연구는 지역 재생에너지 자립을 위한 에너지 권역을 일차적으로 광역 지자체를 기준
으로 하되 특별시·광역시와 광역도를 연계하는 초광역권을 에너지 권역으로 상정한다. 이는 광역 내의 기초 지
자체 각각의 에너지 전환 및 자립의 지향성을 내포한다. 그러나 무엇보다 지역별 에너지전환·자립의 수준, 생태 환경과 건조환경의 특성, 재생에너지 잠재량과 에너지 생산·소비의 공간적 (재)배치 등을 고려하여 지역 재생에
너지 자립의 계획적 전환관리를 통해 급진적 탈탄소·탈핵 에너지전환을 추진하기 위해서 새롭게 9개 에너지 권
역(수도권, 강원권, 충북권, 충남권, 전북권, 전남권, 경북권, 경남권, 제주권)을 구상하여 바람직한 시나리오를 제안한다([그림 1] 참조).
[그림 1] 지역 재생에너지 자립을 위한 에너지 권역
서울특별시 인천광역시
강원특별자치도
경기도
충청북도
충청남도
세종특별 자치시
대전광역시
경상북도 대구광역시
전라북도
울산광역시
경상남도 광주광역시
전라남도
제주특별자치도
부산광역시
➀ 수도권 : 서울, 인천, 경기 ➁ 강원권 ➂ 충북권 : 세종, 충북 ➃ 충남권 : 대전, 충남 ➄ 전북권 ➅ 전남권 : 광주, 전남 ➆ 경북권 : 대구, 경북 ➇ 경남권 : 부산, 울산, 경남 ➈ 제주권
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
10
03
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 시나리오 구상
1) 광역 시도와 에너지 권력의 전력 및 재생에너지 자립도 현황 2022년 기준 17개 행정구역 중 전력 자립률이 100% 이상이 지역은 인천(212.8%)과 강원(195.5%), 세종
(103.0%), 충남(214.5%), 전남(171.3%), 경북(201.4%), 부산(216.7%), 울산(102.2%), 경남(136.7%) 등 9 개 지역이다. 인천은 광역시임에도 상대적으로 적은 전력 소비량에 석탄과 LNG 발전소가 다수 위치해 높은 전 력 자립률을 나타내고 있다. 강원도 역시 전력 소비량이 적은데 신규 석탄발전소가 많이 들어서면서 전력 자립
률이 높아졌다. 세종의 경우는 17개 행정구역 중 가장 적은 전력 소비량을 적정한 발전설비가 충당하고 있는 상
황으로 보인다. 충남은 2번째로 전력 소비가 많은 지역임에도 가장 많은 석탄 등 발전량으로 지자체 중에서 가 장 높은 전력 자립률을 기록했다. 전남과 경북, 부산, 울산은 원전 발전량, 경남은 석탄 발전량으로 인해 전력 자 립률이 높은 경우다.
서울은 경기도와 충남에 이어 세 번째로 전력을 많이 소비하는 지역이면서 전력 자립률은 8.9%에 불과한 곳
이다. 경기도는 가장 많은 전력을 소비하고 전력을 세 번째로 많이 생산하는 지역으로 전력 자립률은 61% 수준
이다. 수도권 지역은 인천시를 제외하고는 모두 전력 자립률이 100%에 못 미친다. 대전(2.9%)과 광주(8.4%), 대구(15.4%)는 전력 소비량이 다른 지역에 비해 많지 않지만, 발전량은 가장 적은 수준이다. 각각 충남과 전남, 경북의 전력 생산에 의존하고 있다.
제주의 경우 전력 자립률은 79.7%인데, 재생 자립률이 47.4%로 비교적 큰 차이가 없는 지역이면서 재생 자
립률이 가장 높은 지역이다. 전북(37.0%)과 강원(34.3%), 전남(19.3%), 충남(12.1%), 경북(11.1%)이 뒤를 이 어 재생에너지 전력 자립률이 높았다. 반면에 서울(0.2%)과 인천(1.7%), 경기(1.8%) 등 수도권의 재생 자립률
은 1% 내외에 머물러 있다. 대전(0.5%)과 세종(2.7%), 광주(3.4%), 대구(1.1%), 부산(1.0%), 울산(0.3%) 등 주 요 도시들의 재생 자립률도 상당히 저조한 수준이다([그림 2]와 [표2] 참조).
11
연구 요약본
[그림 2] 지역별 전력 및 재생 자립률 현황(2022년) 250%
■ 전력 자립률
■ 신재생 자립률
■ 재생 자립률
200%
150%
100%
50%
0%
서울
인천
경기
강원
대전
소비량
발전량
인천
25,507
54,283
17,326
33,877
48,789
경기
140,531
대전
10,017
강원 세종 충북
3,182
29,412
4,337
전북
광주
신재생 발전량 재생 발전량 408
1,766
81
전남
대구
경북
부산
울산
5,940
195.5%
87
103.0%
6,079
214.5%
312
8.4%
295
113
53
3,279
6,215 128
2,763
2,462
2,256
14,991
8,199
8,090
107,813
광주
9,117
769
8,530
372
8.9%
212.8%
2,499
경남
제주
(단위: GWh)
전력 자립률 신재생 자립률 재생 자립률
423
4,456
50,260 21,838
충남
85,780
충남 전북
충북
[표 2] 지역별 전력 및 재생 자립률 현황(2022년)
구분
서울
세종
61.0%
2.9% 9.4%
0.8%
0.2%
3.2%
1.8%
6.9%
1.7%
35.9%
34.3%
4.0%
2.7%
1.1%
8.4%
17.0%
0.5% 7.7%
12.1%
68.6%
37.5%
37.0%
4.1%
3.4%
전남
34,665
59,384
6,971
6,681
171.3%
20.1%
19.3%
경북
44,601
89,844
4,963
4,939
201.4%
11.1%
11.1%
32,919
33,641
326
110
102.2%
1.0%
0.3%
대구 부산 울산 경남 제주
합계
16,039
21,494
2,469
46,579
191
540
36,191
49,482
2,299
547,933
594,400
50,807
6,045
4,815
2,869
179
216
2,273
2,869
43,089
15.4%
1.2%
216.7%
2.5%
136.7%
6.4%
79.7%
108.5%
47.4%
9.3%
1.1%
1.0%
6.3%
47.4%
7.9%
12
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
17개 광역 시도는 행정상 나눠진 구역으로 전력수급 시스템이나 공간계획을 고려하지 않아 지역별 전력 자립
률을 계산하거나 전력공급 시스템을 계획하기에 적절하지 않다. 또한 광역시의 경우 광역자치도에 비해 현저히
적은 면적에 많은 인구가 밀집해 있어 현실적으로 전력 자립률을 높이는 데에 한계가 있다. 이에 광역시와 광역
자치도 사이의 생활권과 인접성 등을 고려해 17개 행정구역을 9개 에너지 권역으로 상정해 전력 자립률을 비교 했다.
수도권(서울, 인천, 경기)은 전력 소비량과 발전량이 가장 많은 권역이다. 전력 자립률은 67.2%가 되지만 재
생 자립률은 1.4%에 그친다. 강원권은 기존 강원도로 전력 자립률이 같으며, 충북권(세종, 충북)은 충북의 발전
설비가 부족해 전력 자립률은 7.9%. 재생 자립률은 7.2%다. 충남권(대전, 충남)의 경우 충남의 석탄 발전량이 많아 전력 자립률은 179.4%에 이르지만 재생 자립률은 10.2%로 떨어진다. 전북권은 기존 전북으로 같으며, 전 남권(광주, 전남)의 경우 원전 발전량이 많아 전력 자립률은 137.4%로 높고 재생 자립률은 16.0%다. 경북권(대
구, 경북)도 원전 발전량이 많아 전력 자립률이 152.2%로 높지만, 재생 자립률은 8.4%에 그친다. 경남권(부산,
울산, 경남)도 석탄과 원전 발전량이 많아 전력 자립률이 143.2%로 높으나 재생 자립률은 2.9%에 불과하다. 제주권은 기존 제주도 전력 자립률과 같다([그림 3]과 [표 3] 참조).
[그림 3] 권역별 전력 및 재생 자립률 현황(2022년) ■ 전력 자립률
200
■ 신재생 자립률
■ 재생 자립률
150
100
50
0
수도권
강원권
충북권
충남권
전북권
전남권
경북권
경남권
제주권
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연구 요약본
구분
수도권 강원권
소비량
214,827 32,594
전북권
21,838
충남권 전남권
60,277
43,782
경북권
60,640
제주권
6,045
경남권
발전량
17,326
충북권
[표 3] 권역별 전력 및 재생 자립률 현황(2022년)
90,604
144,400
33,877
신재생 발전량 재생 발전량 6,630
6,215
3,004
34.3%
6,132
179.4%
14.3%
10.2%
14,991
8,199
8,090
60,153
7,343
6,993
129,702
3,165
2,599
4,815
5,154
2,869
1.4%
35.9%
2,344
92,313
3.1%
195.5%
2,589 8,643
67.2%
5,940
6,042
108,108
(단위: GWh)
전력 자립률 신재생 자립률 재생 자립률
5,118
2,869
18.5%
7.9%
7.2%
68.6%
37.5%
37.0%
152.2%
8.5%
8.4%
137.4%
143.2%
79.7%
16.8% 3.5%
47.4%
16.0% 2.9%
47.4%
2) 정부 시나리오 추정 및 분석 지역 재생에너지 자립 시나리오 모형을 만들기 위해서는 우선 지역별 발전설비들을 구성해야 한다. 한국전
력통계와 전력거래소 전력통계정보시스템을 통해 지역별 발전설비와 실제 발전량을 수집했다. 태양광과 풍력, 바이오, (소)수력 등 재생에너지 발전설비는 발전기별로 수집하기에는 개수가 많아 총계로 구성했다. 석탄과 LNG(복합, 집단), 유류(복합, 내연력), 핵발전 발전설비는 개별적인 시나리오 적용을 위해 기수별로 구축했다.
지역별 발전설비와 발전량을 토대로 실제 이용률을 도출했고, 제10차 전력수급기본계획의 발전설비와 발전
량을 바탕으로 정부 계획 및 시나리오에 적용되는 이용률을 산출했다. 2036년까지의 발전설비 역시 제10차 전 력계획을 기준으로 정부 시나리오를 구성했고, 2050년까지의 정부의 발전설비 계획은 현재까지 발표되지 않
아 에너지원별 추세와 정부의 목표를 토대로 추정했다. 태양광과 풍력의 경우 2050년까지 시장 잠재량에 준해 서 증가하는 것으로 가정했다.
전력 소비량은 2036년까지는 제10차 전력계획(목표 수요)에 따른 소비량을 총량으로 지역별 비율이 유지된
다는 가정으로 전망했다. 2036년 이후 2050년까지 전력수요는 2030~2036년 증가율을 적용해 추정했고 지 역별로 배분했다. 지역별 용도별 전력 소비는 지역마다 용도별 전력 소비 비율이 유지된다는 가정으로 전망했
다. 최종에너지 소비는 제3차 에너지기본계획의 2040년 전망과 에너지경제연구원의 2050년 전망을 토대로 총량을 추정한 후 부문별 에너지원별로 비율 및 추세를 감안해 추산했다([그림 4] 참조).
정부 시나리오의 발전량은 2022년 594TWh에서 2050년에는 909TWh로 증가할 것으로 전망된다.
2050년 재생에너지 발전량이 478TWh로 가장 큰 비중(52.6%)을 차지하고 원자력 231TWh(25.4%),
LNG 128TWh(14.1%), 신에너지 39TWh(4.3%), 석탄 25TWh(2.7%)의 순으로 예상된다. 재생에너지 발 전량 중에서는 태양광(312TWh)과 풍력(147TWh)이 대부분을 차지한다. 그리고 정부 시나리오의 발전량
은 2022년 594TWh에서 2050년에는 909TWh로 증가할 것으로 전망된다. 2050년 재생에너지 발전량이
478TWh로 가장 큰 비중(52.6%)을 차지하고 원자력 231TWh(25.4%), LNG 128TWh(14.1%), 신에너지 39TWh(4.3%), 석탄 25TWh(2.7%)의 순으로 예상된다. 재생에너지 발전량 중에서는 태양광(312TWh)과 풍력(147TWh)이 대부분을 차지한다.
14
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
[그림 4] 지역 에너지 자립 시나리오 모형 구성도
지역별 서울, 인천, 경기, 강원, 대전, 세종, 충북, 충남, 전북, 광주, 전남, 대구, 경북, 부산, 울산, 경남, 제주 등 17개 광역시도
재생
에너지별
태양광, 풍력, 바이오, (소)수력, 조력, 파력, 연료전지 등 기타 신에너지
非재생
석탄, LNG(복합,집단), 유류(복합,내연력), 원자력, 양수, 기타(폐기물) 발전기별
지역별 전력 자립률 발전설비
발전량
이용률
최종E
부문별
산업, 수송, 가정·상업, 공공·기타
전력
가정용, 공공용, 서비스업, 농림어업, 광업, 제조업
온실가스 배출량 소비량
설비예비율
자립률
지역별 전력 자립률을 고려하지 않은 정부 시나리오의 경우 기존의 지역별 편차를 그대로 반영한 채 태양광
과 풍력 등 재생에너지가 확대될 것으로 예상된다. 재생에너지 확대로 일부 광역시의 전력 자립률은 미세하게나
마 높아지지만, 재생에너지 시장 잠재량이 광역도에 비해 크게 낮은 광역시의 여건 등으로 여전히 전력 소비량 에는 크게 못 미치는 수준으로 예상된다. 반면 광역도에는 석탄발전소가 일부 폐지되는 지역(충남, 경남)을 제외
하고는 기존 발전설비가 대부분 유지된 채 재생에너지까지 확대되면서 지역 전력 소비량을 크게 웃도는 전기를 지속적으로 생산하게 된다([그림 5]와 [표 5] 참조).
[그림 5] 정부 시나리오의 지역별 전력 자립률 전망 400%
■ 2022년
■ 2030년
■ 2040년
세종
충남
광주
■ 2050년
350% 300% 250% 200% 150% 100% 50% 0%
서울
인천
경기
강원
대전
충북
전북
전남
대구
경북
부산
울산
경남
제주
15
연구 요약본
구분
서울
[표 5] 정부 시나리오의 지역별 전력 자립률 전망
2022년
8.9%
2030년
15.4%
2040년
16.2%
2050년
17.0%
인천
212.8%
173.7%
127.7%
127.7%
강원
195.5%
235.9%
258.6%
262.2%
세종
103.0%
181.4%
176.1%
180.5%
충남
214.5%
168.1%
143.0%
146.8%
광주
8.4%
17.7%
26.0%
경기
대전 충북 전북
61.0%
2.9% 9.4%
68.6%
38.8% 8.5%
29.3%
92.9%
35.6%
9.9%
39.9%
45.4%
13.3%
71.8%
147.3%
294.2% 46.5%
전남
171.3%
232.6%
270.3%
384.9%
경북
201.4%
235.2%
299.9%
342.5%
울산
102.2%
153.0%
140.1%
135.1%
제주
79.7%
대구
부산 경남
15.4%
216.7%
136.7%
23.8%
169.9% 103.2% 197.4%
24.3%
170.9%
100.9% 235.1%
29.0%
171.4%
124.3%
299.6%
지역별 재생에너지 전력 자립률은 광역도(경기와 충북 제외)의 경우 95~287%에 이를 것으로 전망된다. 반
면 광역시는 2050년에도 대부분 10%에도 못 미치는 재생 전력 자립률을 나타낼 것으로 예상된다. 그리고 재 생 전력 자립률은 권역별로도 큰 차이를 유지할 것으로 전망된다. 전력 소비량이 적고 재생에너지 시장 잠재량 이 상대적으로 큰 전북권(278.1%)과 제주권(259.1%), 전남권(204.8%), 경북권(92.8%), 충남권(90.9%)의
경우 재생 전력 자립률이 높아지지만, 전력 소비량이 많고 재생에너지 시장 잠재량이 상대적으로 작은 수도권 의 재생에너지 전력 자립률은 2050년에도 15.3%에 그칠 것으로 예상된다.
3) 대안 시나리오의 단계적 구성 및 분석 대안 에너지 시나리오는 (1) 전력공급 측면에서의 에너지전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S)와 (1) 최종에
너지수요 측면에서의 수요 감축과 전기화 시나리오(D)로 구성했다.
(1) 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S)는 2030년 탈석탄발전 시나리오(S1)와 S1 시나리오에
2035년 탈핵발전(S2)을 추가한 시나리오, S2 시나리오에 2040년 탈가스발전(S3)을 더한 시나리오, 마지막 으로 S3 시나리오에 2045년 탈집단에너지(S4)까지 반영한 시나리오로 구성했다. 시나리오가 더해질수록 전
16
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
력공급 측면에서 폐지되는 대형 발전설비들이 늘어나는 대신 태양광과 풍력을 중심으로 재생에너지가 확대된 다. 모든 시나리오는 전력수급이 안정적으로 운영되도록 하는 설비예비율이 유지되도록 구성됐다(단, 신규 양 수발전은 중단함).
(2) 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D)는 기존 수요 전망 하에서 최종에너지수요가 전기수요로 단
계적으로 대체되는 시나리오(D1)와 기존 수요 전망 대비 최종에너지수요가 30% 감축될 경우의 전기화 시나리
오(D2), 50% 감축될 때 전기화 시나리오(D3)로 구성했다. 이에 따라 태양광과 풍력발전의 누적 설비용량 규모 가 변하게 된다. 모든 대안 시나리오는 지역별 및 권역별로 재생에너지 전력 자립률을 최대한 달성할 수 있도록 구성했다([그림 6] 참조).
[그림 6] 대안 에너지 시나리오 구성도
구분 석탄 원전 LNG
정부S
일부 폐지 가스 대체
전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오 S1
S2
S3
노후원전 수명 연장 및 건설 중 원전 확대
2030년 탈석탄발전
D1
D2
D3
2035년 탈핵발전
유지 혹은 확대
집단
S4
최종에너지 수요 감축 및 전기화 시나리오
2040년 탈가스발전
유지
2045년 탈집단에너지
태양광(‘50년)
250GW
323GW
450GW
800GW
900GW
900GW
750GW
635GW
풍력(‘50년)
65GW
65GW
100GW
150GW
150GW
150GW
150GW
150GW
재생E(‘50년)
319GW
392GW
554GW
954GW
1,054GW
1,054GW
904GW
789GW
전력 자립률
고려x
최종E 수요 최종E 전기화
지역별/권역별 재생에너지 전력 자립률 달성 적극 고려 기존 정부 전망치 고려 전기화 고려x
30% 감축
50% 감축
최종에너지수요의 단계별 전기화
(1) 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S)
전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S) 중 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 발전
설비량은 2022년 138GW에서 2050년에는 1,066GW로 증가할 것으로 전망된다. 석탄화력과 핵발전, LNG,
집단에너지 설비까지 모두 폐지되면서 2050년 재생에너지 발전설비량은 1,055GW(98.9%)까지 증가하며, 태양광(900GW)과 풍력(150GW)이 대부분을 차지한다([그림 7]과 [표 6] 참조).
17
연구 요약본
[그림 7] 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 발전설비 전망 (단위: MW)
1200000 1000000 800000 600000 400000
재생에너지
2022년
설비량
비율
26,913
19.5%
원자력
24,650
17.8%
석탄
38,128
양수
4,700
합계
138,195
신에너지 LNG 유류 기타
1,226
0.9%
2030년
설비량
설비량
2050년
2049년
비율
726,212
90.6%
1,054,561
98.9%
28,850
10.8%
0
0.0%
0
0.0%
2,893
58,487
920
0.7%
348
1.1%
64,387
0.1%
348
12.2%
3.4%
4,700
100%
267,584
457
4,442
21.9%
32,748
0.3%
비율
2050년
52.0%
29.8%
457
설비량
(단위: MW)
139,101
41,201
27.6%
비율
2040년
2048년
■ 기타
[표 6] 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 발전설비 전망
구분
2047년
2045년
■ 양수
2046년
2044년
2043년
■ 석탄
2042년
2041년
■ 유류
2040년
2039년
2038년
■ LNG
2037년
2036년
■ 신에너지
2035년
2033년
■ 원자력
2032년
2034년
■ 재생에너지
2031년
2030년
2029년
2028년
2027년
2026년
2025년
2024년
2022년
2021년
0
2023년
200000
0.6%
8.0%
5,970 0
0.0%
1,259
0.2%
1.8%
4,700
0.6%
4,700
0.4%
100%
801,806
100%
1,065,785
100%
0.2%
457
0.0%
0.1%
0
0.6%
97
457
0.0% 0.0% 0.0%
전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 발전량은 2022년 594TWh에서 2050년에는
1,527TWh로 증가할 전망이다. 2050년 재생에너지 발전량(1,485TWh) 중 태양광(약 1,126TWh)과 풍력(약 341TWh)이 대부분을 차지한다([그림 8]과 [표 7] 참조).
18
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
[그림 8] 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 발전량 전망 (단위: GWh)
2000000
1500000
1000000
[표 7] 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 발전량 전망
구분 재생에너지 신에너지 원자력
2022년
발전량
43,513
비율
2050년
2049년
2047년
발전량
비율
963,458
85.2%
1,458,158
96.9%
176,054
29.6%
201,700
28.4%
0
0.0%
0
0.0%
196,661
33.1%
123,472
17.4%
7,295
1,569
합계
발전량
28.7%
유류 기타
비율
2050년
203,679
163,575
양수
발전량
2040년
(단위: GWh)
7.3%
LNG 석탄
비율
2030년
2048년
■ 기타
2046년
2045년
2044년
2043년
■ 양수
2042년
■ 유류
2040년
2041년
■ 석탄
2039년
2038년
■ 원자력
2037년
■ LNG
2035년
2034년
2033년
2032년
■ 신에너지
2036년
■ 재생에너지
2031년
2030년
2029년
2028년
2027년
2026년
2025년
2024년
2022년
2021년
0
2023년
500000
3,715
2,019
594,400
1.2%
18,335
27.5%
155,398
0.3%
1,876
0.6%
3,458
100%
709,920
0.3%
2,001
2.6%
27,206
2.4%
21.9%
127,840
11.3%
0.3%
1,876
0.2%
4,290
0.4%
36,562 0 0
298
2.6% 0.0% 0.0% 0.0%
0.5%
3,458
0.4%
3,458
0.3%
100%
1,130,129
100%
1,527,477
100%
0.3%
2,001
0.2%
2,001
0.1%
전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)는 정부 시나리오보다 재생에너지 발전설비가 더 늘어나면
서 지역별 재생에너지 전력 자립률 격차를 더욱 줄이는 시나리오다. 특히 서울(19.3%)과 인천(94.0%), 경기 (142.4%) 지역에 재생에너지를 대폭 늘리면서 재생에너지 전력 자립률을 높였다([그림 9]와 [표 8] 참조).
19
연구 요약본
[그림 9] 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 지역별 재생 전력 자립률 전망 600%
■ 2022년
■ 2030년
세종
충남
■ 2040년
■ 2050년
광주
대구
500%
400%
300% 200%
100%
0%
서울
인천
경기
강원
대전
충북
전북
전남
경북
부산
울산
경남
제주
[표 8] 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 지역별 재생 전력 자립률 전망 구분
서울 인천 경기
2022년
정부S
0.2% 1.7%
2.1%
S4
0.2%
3.8% 51.8%
2.1%
34.3%
34.3%
세종
2.7%
2.7%
충북 충남
0.5% 7.7%
12.1%
0.3%
1.7%
강원 대전
2030년
정부S
0.5% 7.7%
3.6%
1.2%
6.5%
2040년
S4
정부S
10.9%
12.2%
59.9%
90.7%
3.0%
18.3%
2.8%
27.7%
0.6%
7.1%
4.3%
11.2%
정부S
54.7%
31.4%
219.7%
156.8%
144.4%
25.3%
307.4%
107.9%
15.7%
95.4%
17.1%
14.5%
52.4%
24.0%
266.5%
73.8%
54.0%
131.1%
71.6%
12.1%
30.8%
3.4%
7.3%
67.3%
2050년
S4
1.2%
17.2% 5.6%
S4
19.3%
94.0%
142.4%
344.5%
18.7%
177.6%
51.9%
386.2%
194.9%
278.1%
310.7%
127.0%
233.9%
250.0%
352.2%
61.5%
411.4%
전북
37.0%
37.0%
전남
19.3%
19.3%
75.1%
경북
11.1%
11.1%
31.5%
61.1%
63.9%
285.9%
122.4%
421.4%
울산
0.3%
0.3%
0.8%
3.1%
4.4%
19.2%
7.8%
37.1%
광주 대구 부산 경남 제주
3.4%
1.1%
1.0%
6.3%
47.4%
1.1%
1.0%
6.3%
47.4%
2.5%
2.8%
22.6%
151.4%
12.5% 6.4%
2.6%
77.8%
137.9%
13.8% 4.4%
13.6%
52.3%
191.7%
66.8%
33.4%
20.2%
388.7%
206.7%
33.1%
10.4%
23.0%
95.2%
259.1%
82.3% 41.1%
39.6%
519.0%
220.9%
20
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
권역별로 2050년 재생 전력 자립률을 보면, 대부분 권역의 전력 소비량을 발전량으로 충당할 수 있을 것으
로 전망된다([그림 10]과 [표 9] 참조). 재생에너지 발전설비가 권역별로 전 지역에 많이 증가했기 때문인데, 이 제부터는 풍부한 재생에너지 발전량을 탄소중립 달성을 위해 어떻게 활용한 것인지가 주요한 과제로 제기된다. [그림 10] 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 권역별 재생 전력 자립률 전망 ■ 2022년
400%
■ 2030년
■ 2040년
■ 2050년
350% 300% 250% 200% 150% 100% 50% 0%
수도권
강원권
충북권
충남권
전북권
전남권
경북권
경남권
제주권
[표 9] 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 권역별 재생 전력 자립률 전망 구분
2022년
2030년
정부S
S4
정부S
강원권
34.3%
34.3%
충남권
10.2%
수도권 충북권
1.6%
7.2%
S4
정부S
51.8%
59.9%
90.7%
10.2%
25.9%
56.6%
16.0%
61.0%
1.6%
7.2%
2.9%
13.7%
전북권
37.0%
37.0%
경북권
8.4%
8.4%
23.8%
47.4%
151.4%
전남권 경남권 제주권
16.0% 2.9%
47.4%
2040년
2.9%
73.8%
10.0%
2050년
S4
정부S
219.7%
156.8%
344.5%
51.7%
258.8%
90.9%
346.1%
59.3%
103.4%
199.1%
204.8%
32.8%
25.7%
167.1%
46.3%
13.9%
6.2%
50.0%
22.7%
54.0%
131.1%
46.6%
137.9%
48.2%
191.7%
72.5%
254.6% 194.9% 219.1%
206.7%
15.3%
49.3%
278.1%
92.8%
259.1%
S4
108.7%
365.8% 310.7%
296.0%
320.8%
230.2%
220.9%
21
연구 요약본
전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 2050년 온실가스 배출량은 LNG와 석탄, 유류를 연료로
사용하던 집단에너지 설비가 폐기되면서 295백만톤을 기록한 전망이다([그림 11]과 [표 10] 참조). 하지만 여전
히 최종에너지소비 부문의 온실가스 배출량(석탄, 석유, 가스, 열에너지)을 줄이기 위한 대책이 반영되지 않아 2050년 탄소중립을 달성하지는 못하는 시나리오다.
[그림 11] 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 온실가스 배출량 전망 (단위: 천톤CO2e)
600000
500000 400000 300000 200000
구분
석탄 석유
■ 가스
2022년
285,007 175,932
2030년
222,264
2040년
117,151
2050년
2049년
(단위: 천톤CO2e)
2050년
110,202
151,125
124,883
102,560
5,495
4,490
3,669
122,653
125,766
합계
589,644
504,650
6,052
2048년
2047년
2046년
2045년
2044년
2043년
2042년
2041년
2040년
■ 열에너지
[표 10] 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S4)의 온실가스 배출량 전망
가스
열에너지
2039년
2037년
2035년
2038년
■ 석유
2036년
2034년
2033년
2032년
■ 석탄
2031년
2030년
2029년
2028년
2027년
2026년
2025년
2024년
2022년
2021년
0
2023년
100000
121,244
367,768
78,205
294,636
22
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
(2) 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D)
최종에너지소비의 전기화 시나리오(D1)의 최종에너지수요는 2021년 185,150천TOE에서 2050년에는
198,990천TOE로 증가할 것으로 전망된다. 석탄과 석유, 열에너지 수요는 감소하는 반면 가스와 전력, 신재생 에너지 및 기타 에너지는 늘어날 것으로 예상된다. 최종에너지소비의 전기화 시나리오(D1)는 풍부한 재생에너
지 발전량으로 최종에너지수요를 열량(TOE) 기준으로 전기화하는 것을 가정한다. 2030년부터 점차적으로 석 유를 전기로 대체하고(탈내연차 반영), 2035년부터는 석탄을 전기화하며 2040년부터는 가스 소비를 전기로 전환하는 것으로 가정한다([그림 12] 참조).
[그림 12] 최종에너지소비의 전기화 시나리오(D1)의 전기화 로드맵 (단위: 천TOE)
150000
120000
90000
60000
30000
2050년
2049년
2048년
■ 열에너지→전기
2047년
2046년
2045년
2044년
■ 가스→전기
2043년
2042년
2041년
2040년
■ 석유→전기
2039년
2038년
2037년
2036년
2035년
■ 석탄→전기
2034년
2033년
2032년
■ 전력 소비량
2031년
2030년
2029년
2028년
2027년
2026년
2025년
2024년
2021년
2022년
2023년
0
최종에너지소비의 전기화 시나리오(D1)에서 석탄과 석유는 2050년에 전기화가 가능할 것으로 전망되며 가
스와 열에너지도 일부 전기로 대체할 수 있을 것으로 예상된다. 이에 따라 전력수요는 2021년 45,936천TOE 에서 2050년에는 131,167천TOE로 늘어날 것으로 전망된다([그림 13]과 [표 11] 참조).
23
연구 요약본
[그림 13] 최종에너지소비의 전기화 시나리오(D1)의 최종에너지수요 전망 (단위: 천TOE)
250000
200000
150000
100000
구분
■ 열에너지
석탄
31,810
2030년
31,242
2040년
15,317
2050년
2049년
2048년
2050년
0
64,666
전력
45,936
53,263
84,838
131,167
신재생 및 기타
12,002
29,561
42,042
43,175
열에너지 합계
27,836
2,900
185,150
29,114
2,602
196,194
28,914
(단위: 천TOE)
석유(비에너지제외) 가스
50,412
2047년
■ 신재생 및 기타
[표 11] 최종에너지소비의 전기화 시나리오(D1)의 최종에너지수요 전망 2021년
2046년
2045년
2044년
2043년
2042년
2041년
■ 전력
2040년
■ 가스
2039년
2038년
2037년
2036년
■ 석유(비에너지 제외)
2031년
■ 석탄
2035년
2034년
2033년
2032년
2030년
2029년
2028년
2027년
2026년
2025년
2024년
2022년
2021년
0
2023년
50000
29,999 2,126
202,237
0
22,912 1,737
198,990
최종에너지수요가 상당 부분 재생에너지 전력으로 대체되면서 최종에너지소비의 전기화 시나리오(D1)의 온
실가스 배출량은 2050년에 65백만톤 수준까지 감소한다. 이는 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오 (S)의 2050년 온실가스 배출량 전망(295백만톤)보다 230백만톤이나 줄어든 것으로, 최종에너지소비 부문의 온실가스 배출량(석탄, 석유, 가스, 열에너지)이 감소하면서 2050년 탄소중립에 근접한 시나리오가 구성됐다 ([그림 14]와 [표 12] 참조).
24
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
[그림 14] 최종에너지소비의 전기화 시나리오(D1)의 온실가스 배출량 전망 (단위: 천톤CO2e)
600000
500000 400000 300000 200000
구분
석탄 석유
■ 가스
285,007 175,932
2050년
2049년
2048년
2047년
■ 열에너지
[표 12] 최종에너지소비의 전기화 시나리오(D1)의 온실가스 배출량 전망 2022년
2046년
2045년
2044년
2043년
2042년
2041년
2040년
2039년
2037년
2035년
2038년
■ 석유
2036년
2034년
2033년
2032년
■ 석탄
2031년
2030년
2029년
2028년
2027년
2026년
2025년
2024년
2022년
2021년
0
2023년
100000
2030년
222,264 140,073
2040년
60,963 80,676
(단위: 천톤CO2e)
2050년
0
125
가스
122,653
125,766
119,138
61,353
합계
589,644
493,598
265,266
65,146
열에너지
6,052
5,495
4,490
3,669
D2 시나리오와 D3 시나리오는 각각 최종에너지소비의 전기화 시나리오(D1) 대비 최종에너지수요를 30%
와 50%를 감축하도록 구상했다. 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)의 최종에너지수요는 2021년
185,150천TOE에서 2050년에는 110,789천TOE로 감소할 것으로 전망된다. 석탄과 석유, 가스, 열에너지 수 요는 D1과 D2 시나리오 대비 빠르게 감소하는 반면 전력, 신재생에너지 및 기타 에너지는 D1과 D2 시나리오 와 같이 늘어날 것으로 예상된다. 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)는 D1과 D2 시나리오와 같이 풍부한 재생에너지 발전량으로 최종에너지수요를 열량(TOE) 기준으로 전기화하는 것을 가정한다. 마찬가지로
2030년부터 점차적으로 석유를 전기로 대체하고(탈내연차 반영), 2035년부터는 석탄을 전기화하며 2040년 부터는 가스 소비를 전기로 전환하는 것으로 가정한다([그림 15] 참조).
25
연구 요약본
[그림 15] 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)의 전기화 로드맵 (단위: 천TOE)
80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000
2050년
2049년
2048년
■ 열에너지→전기
2047년
2046년
2045년
2044년
■ 가스→전기
2043년
2042년
2041년
2040년
■ 석유→전기
2039년
2038년
2037년
2036년
■ 석탄→전기
2035년
2034년
2033년
2032년
■ 전력 소비량
2031년
2030년
2029년
2028년
2027년
2026년
2025년
2024년
2021년
2022년
0
2023년
10000
최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)는 D2 시나리오와 같이 석탄과 석유, 가스, 열에너지는 2050
년 이전에 전기화가 가능할 것으로 전망된다. 이에 따라 전력수요는 2021년 45,936천TOE에서 2050년에는 85,623천TOE로 늘어날 것으로 전망된다([그림 16]과 [표 13] 참조).
[그림 16] 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)의 최종에너지수요 전망 200000
(단위: 천TOE)
150000
100000
2050년
2049년
2048년
■ 신재생 및 기타
2047년
2046년
2045년
2044년
■ 열에너지
2043년
2042년
2041년
2040년
■ 전력
2039년
2038년
■ 가스
2037년
2036년
2035년
■ 석유(비에너지 제외)
2034년
2033년
2032년
2031년
2030년
■ 석탄
2029년
2028년
2027년
2026년
2025년
2024년
2022년
2021년
0
2023년
50000
26
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
[표 13] 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)의 최종에너지수요 전망
구분
2021년
석탄
2030년
31,810
2040년
16,554
(단위: 천TOE)
2050년
2,191
석유(비에너지제외)
64,666
28,688
전력
45,936
53,263
76,372
67,613
신재생 및 기타
12,002
29,561
42,042
43,175
가스
27,836
열에너지
15,950
2,900
합계
0
0
2,720
1,662
185,150
0 0
0
145,679
0
123,325
110,789
최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)의 발전설비량은 최종에너지수요가 D1 시나리오 대비 50% 감
축되면서 D1과 D2 시나리오의 발전설비량보다 줄어들게 된다. D3 시나리오의 2050년 발전설비량은 801GW 로 D1 시나리오(1,055GW)보다 265GW, D2 시나리오(916GW) 대비 115GW 감소한다. 2050년 재생에너지 발전설비량이 789GW로 D1 시나리오(1,055GW)와 D2 시나리오(904GW) 대비 줄어든 영향이다. 재생에너 지 발전설비 중에서는 태양광(635GW)과 풍력(150GW)이 대부분을 차지한다([그림 17]과 [표 14] 참조). [그림 17] 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)의 발전설비 전망 (단위: MW)
1000000
800000 600000
400000
2050년
■ 기타
2049년
2048년
2047년
2046년
■ 양수
2045년
■ 유류
2044년
2043년
2042년
2041년
■ 석탄
2040년
■ LNG
2039년
2038년
■ 원자력
2037년
2036년
2035년
■ 신에너지
2034년
2033년
2032년
■ 재생에너지
2031년
2030년
2029년
2028년
2027년
2026년
2025년
2024년
2022년
2021년
0
2023년
200000
27
연구 요약본
[표 14] 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)의 발전설비 전망
2022년
구분
설비량
재생에너지
2030년
비율
설비량
26,913
19.5%
원자력
24,650
17.8%
석탄
38,128
양수
4,700
3.4%
4,700
합계
138,195
100%
267,584
신에너지
1,226
LNG 유류 기타
0.9%
139,101
52.0%
28,850
10.8%
2,893
41,201
29.8%
58,487
920
0.7%
348
27.6%
457
설비량
1.1%
32,748
0.3%
2040년
비율
2050년
설비량
비율
527,214
88.4%
789,494
98.6%
0
0.0%
0
0.0%
0
0.0%
4,442
0.7%
21.9%
64,387
9.8%
0.1%
348
0.1%
12.2%
457
비율
(단위: MW)
1,259
5,970
0.7%
0
0.2%
0.0%
97
0.0%
1.8%
4,700
0.7%
4,700
0.6%
100%
653,808
100%
800,718
100%
0.2%
457
0.1%
457
0.1%
최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)의 발전량은 2022년 594TWh에서 2050년에는 1,196TWh
로 증가할 전망이다. D1 시나리오의 2050년 발전량(1,527TWh)보다 331TWh, D2 시나리오(1,340TWh) 대
비 144TWh 줄어든 규모다. 2050년 재생에너지 발전량(1,154TWh) 중 태양광(794TWh)과 풍력(341TWh) 이 대부분을 차지한다([그림 18]과 [표 15] 참조).
[그림 18] 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)의 발전량 전망 (단위: GWh)
1200000 1000000 800000 600000 400000
2050년
2049년
2048년
■ 기타
2047년
2046년
■ 양수
2045년
■ 유류
2044년
2043년
2042년
2041년
■ 석탄
2040년
■ LNG
2039년
2038년
■ 원자력
2037년
2036년
2035년
■ 신에너지
2034년
2033년
2032년
2031년
2030년
■ 재생에너지
2029년
2028년
2027년
2026년
2025년
2024년
2022년
2021년
0
2023년
200000
28
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
[표 15] 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)의 발전량 전망
2022년
구분
발전량
재생에너지
43,513
신에너지
비율
2050년
발전량
비율
778,325
82.4%
1,153,582
96.5%
176,054
29.6%
201,700
28.4%
0
0.0%
0
0.0%
196,661
33.1%
123,472
17.4%
0
0.0%
유류
1,569
양수
1.2%
3,715
2,019
합계
발전량
28.7%
163,575
기타
2040년
비율
203,679
LNG 석탄
발전량
7.3%
7,295
원자력
2030년
비율
(단위: GWh)
18,335
27.5%
155,398
0.3%
1,876
0.6%
3,458
100%
709,920
0.3%
594,400
2.6%
2,001
27,206
2.9%
21.9%
127,840
13.5%
0.3%
1,876
0.2%
4,290
36,562 0
0.5%
3,458
0.4%
3,458
100%
944,996
100%
1,195,901
2,001
0.0%
298
0.5%
0.3%
3.1%
0.2%
0.0%
0.3%
2,001
0.2%
100%
최종에너지수요가 거의 대부분 재생에너지 전력으로 대체되면서 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오
(D3)의 온실가스 배출량은 2050년에 13백만톤 수준까지 감소한다. 최종에너지소비 부문의 온실가스 배출량
(석탄, 석유, 가스, 열에너지)이 거의 사라지면서 2050년 탄소중립에 달성할 수 있는 시나리오가 구성됐다. 남 아있는 석유의 온실가스 배출량은 도서 지역의 유류발전소, 가스는 연료전지에 투입되는 에너지다([그림 19]과 [표 16] 참조).
[그림 19] 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)의 온실가스 배출량 전망 (단위: 천톤CO2e)
600000
500000 400000 300000 200000
2050년
2049년
2048년
2047년
2046년
2045년
2044년
■ 열에너지
2043년
2042년
2041년
2040년
■ 가스
2039년
2038년
■ 석유
2037년
2036년
2035년
■ 석탄
2034년
2033년
2032년
2031년
2030년
2029년
2028년
2027년
2026년
2025년
2024년
2022년
2021년
0
2023년
100000
29
연구 요약본
구분
석탄 석유
[표 16] 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D3)의 온실가스 배출량 전망 2022년
285,007 175,932
2030년
167,247
80,051
2040년
11,794
786
(단위: 천톤CO2e)
2050년
0
125
가스
122,653
98,036
63,779
13,089
합계
589,644
348,843
76,360
13,214
열에너지
6,052
3,510
0
0
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
30
04
나오며
1) 탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 시나리오가 주는 시사점 탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 시나리오는 탈탄소·탈핵 에너지전환을 달성하는 데 필요한
재생에너지 발전설비의 규모를 가늠할 수 있다는 점에서 의의가 있다. 재생에너지를 대폭 확대해야 한다는 정성 적 주장을 정량적 규모로 뒷받침한다. 앞으로 전력공급의 유연성 등 시스템이 향상된다면 재생에너지 확대 규모
를 줄일 수 있을 것이다. 아울러 일정 시점에 모든 발전설비를 한 번에 폐기하기보다는 단계적으로 탈탄소·탈핵 에너지전환 로드맵을 시행해야 전력공급을 안정화하면서 계획적으로 재생에너지를 확대할 수 있을 것으로 분 석된다.
그런데 정부의 에너지정책 기조가 계속되면, 수도권과 충북권, 경남권 등에서의 부족한 전력을 다른 권역에
서 보내온 발전량으로 충당해야 하는 불균형이 지속될 것으로 전망된다. 일부 지역에 집중되는 재생에너지 발전
설비와 이를 송전하기 위한 설비 건설 등에 따른 지역 갈등과 불필요한 사회적 비용이 발생할 것이다. 본 연구의 대안 에너지 시나리오들은 지역별 및 권역별 재생에너지 전력 자립률을 최대한 균등하게 달성할 수 있도록 고려
했다. 전력소비량이 상대적으로 많고 재생에너지 잠재량이 적은 광역시의 경우 재생에너지 발전설비를 최대한
늘릴 수 있도록 구성했다. 전력공급 전환 및 재생에너지 확대 시나리오(S)에 따라 재생에너지 발전설비가 더욱
많아지게 되면서 2050년에 지역별 재생에너지 전력 자립률 100% 달성은 어렵더라도 해당 9곳의 에너지 권역 의 전력 소비량을 해당 권역의 발전량으로 충당할 수 있을 것으로 전망됐다.
이를 위해서는 재생에너지 시장 잠재량을 넘어 기술적 잠재량까지의 규모로 재생에너지를 확대해야 한다. 권
역별로 묶여 있는 광역시와 광역도 사이에 재생에너지 확대를 위한 포괄적인 협력이 이뤄져야 하고 권역별 재생
에너지 확보 대책이 구체적으로 마련되어야 한다. 또한 권역별로 풍부하게 생산되는 재생에너지 발전량을 탄소
중립을 달성하기 위해서 어떻게 저장 및 활용할 것인지에 대한 장기적인 대책 마련도 필요하다. 권역별 산업정 책과 주거정책, 상업정책, 수송정책 등 모든 정책이 최종에너지수요의 전기화를 전제로 수립되어야 한다.
산업과 건물, 수송 분야의 최종에너지원별 소비를 전기화하는 것은 단순히 열량을 고려한 대체로는 불가능하
다. 부문별 에너지원별 소비는 산업별 특성을 고려해야 하고 건물 부문의 난방시스템이 전환되어야 하며 수송 분야의 전기차 전환이 빠르게 뒷받침되어야 한다. 또한 배터리 저장과 수소 생산 및 사용 등 재생에너지 발전량 을 활용하는 방안도 분야별 시스템에 맞게 구체적으로 설계되어야 한다. 마지막으로 이런 전기화 과정은 부문·
분야별 이외 지역별로도 상당한 영향을 미치기 때문에, 향후 연구에서는 권역별 전력 자립 방안뿐만 아니라 추
31
연구 요약본
가적인 최종에너지수요 감축 및 전기화 시나리오(D) 작업 및 구축을 통해 전력을 포함한 전체 에너지자립 측면 에서의 권역별 접근이 보완될 필요가 있다.
2) 중앙정부와 지방정부의 정책 개선과제 검토 탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 시나리오는 탈탄소·탈핵이라는 해체적 접근과 지역 재생에
너지 자립이라는 창조적 접근이 통합적으로 추진되어야 현실에서 구현될 수 있다. 첫째, 2030년 석탄화력발전 을 멈추고, 내연차 생산·판매를 금지한다. 2035년에는 핵발전소를 모두 멈추고, 2040년에는 발전용, 가정용
(냉난방·취사용) 가스 사용을 할 수 없으며 내연차 운행도 중지된다. 둘째, 목표와 책임과 의무 사항들을 제도화
해야 한다. 법과 조례에 목표를 명시하고, 단계별 목표와 성과 검증을 명시하고 평가하고 수정할 수 있도록 하
며, 강력한 규제와 선도 지역의 자발적 참여를 보장할 수 있도록 해야 한다. 셋째, 지역주민들의 재생에너지 계 획 및 사업의 의사결정을 보장하고, 발전사업의 이익이 공적으로, 사회적으로 공유될 수 있는 방식을 다양하게
추진해야 한다. 이를 위해서 국가와 지역 차원에서 ① 2050년 재생에너지 목표 수정과 지역 할당, ② 2030 탈
석탄과 2035 탈핵을 위한 에너지전환 로드맵, ③ 강도 높은 수요·효율 관리를 위한 제도화, ④ 더 과감한 정책, 더 많은 상상력, ⑤ 에너지 분권과 역할 분담, ⑥ 도시의 책임과 의무, ⑦ 갈등관리와 시민참여 등을 전략과제로 추진해야 한다.
지역 재생에너지 자립을 위한 법령 정비 또한 강력하고 효과적인 전환정책을 기획하여 집행할 수 있는 법적
근거를 마련하는 것을 기본 방향으로 삼았다. 재생에너지 확대 등 에너지전환 활성화 정책을 위해서는 직접 규 제적 방식의 재생에너지 공급 및 사용 의무화 방안을 검토할 필요가 있다. 특히 재생에너지 전환·자립을 위한 에
너지 권역별 구상과 부문별 접근을 적극 반영하도록 해야 한다. 현재 에너지와 기후변화 관련 대표적 법률에 대 해 개정안을 중심으로 향후 입법과제를 제시했다(탄소중립기본법, 에너지법, 에너지이용 합리화법, 신재생에너
지법, 분산에너지특별법, 전기사업법, 지방자치 관련법 개정 및 탈탄소·탈핵 에너지전환 특별법 제정). 그리고 시민·주민참여형 에너지전환, 재생에너지 민관협의회 구성과 지구지정(집적화단지 및 계획입지), 지역주민의
사업참여 및 이익공유 관련 조례를 제정하여 재생에너지 확대를 중심으로 하는 정의로운 에너지전환을 위한 자 치법규의 확대를 제안했다.
본 연구의 에너지전환 구상은, 한편으로는 탈석탄, 탈핵, 탈가스, 탈내연차라는 기술적 측면과 에너지 권역별
자립이라는 공간적 측면의 결합을 시도했다. 대안적 에너지시스템의 이론과 실천에 새로운 내러티브와 함께 정 량적 시나리오를 제공함으로써 운동과 정책의 저변을 넓히는 데 도움이 될 것으로 기대한다.
3) 후속 연구 및 실천 제안 에너지시스템 전환의 실천 연구는 ① 근본적 변화 지향, ② 다중 행위자 네트워크 형성, ③ 에너지시스템의 체
계적 분석과 평가, ④ 비전과 계획 수립, ⑤ 다양한 실천과 다층적 실험 추진, ⑥ 사회적 학습, 성찰과 공유 등 일 련의 비판적, 참여적 과정을 통해 가능하다. 따라서 연구 수행 이후 연구 결과물을 바탕으로 탈탄소·탈핵 에너지
전환과 지역 재생에너지 자립 방안에 대한 정치적, 사회적 공론을 추진해야 한다. 국내 에너지 백래시 상황에 맞
탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립 방안
32
서, 그리고 국제적으로 전환 가속화의 필요성을 반영해, 서로 경합하는 다양한 시나리오와 전환 정책과 방법에 대한 진지한 논의가 이루어져야 한다.
이와 함께 9곳의 에너지 권역 중 1~2권역을 대상으로 하는 탈탄소·탈핵 에너지전환과 지역 재생에너지 자립
시나리오 작업을 통해 맥락 특수성을 반영하여 전환 비전과 경로를 구체화할 필요가 있다. 이런 후속 연구 과정 을 통해 본 연구의 한계 역시 일부 극복할 수 있을 것으로 기대한다.
첫째, 탈성장 지향성은 에너지 시나리오에 최종에너지수요 30% 감축과 50% 감축을 통해 부분적으로만 반
영됐다. 국내외 최신 논의를 바탕으로 탈성장 지향적 에너지 시나리오를 본격적으로 개발할 필요가 있다. 둘째, 재생에너지 비중이 증가할수록, 각 단계별 부문·기술 간 섹터 커플링을 통한 시스템 통합이 중요해진다. 특정 에
너지 권역의 생태적, 물질적, 경제적, 사회적 특성과 현황을 반영하는 에너지시스템 통합 및 변화(architectural change)를 구상할 수 있을 것이다. 이를 통해 에너지 권역별 재생에너지 전력 자립의 구체적인 양상을 전망할
수 있다. 셋째, 에너지 권역에 포함되는 광역시와 광역도 사이에, 그리고 기초 사이에 재생에너지 확대를 위한 포괄적 협력을 실현할 방법 또한 구체적으로 설계해야 한다. 넷째, 에너지 권역별 에너지정책, 산업정책과 주거 정책, 상업정책, 수송정책, 농업정책 등 모든 정책의 통합적 전환 또한 기획해야 한다.