분산전원 확대 ‘환경비용·송전요금 내재화 필요’
분산전원 확대 ‘환경비용·송전요금 내재화 필요’
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  • 채덕종 기자
  • 승인 2018.12.10 07:00
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사회적 관점으로 경제성 있지만 현행 제도에선 시장 퇴출 위기
전영환 교수, 전력계통 분석 통한 열병합발전의 분산전원 역할

[이투뉴스] 열병합발전 등 분산형 전원이 수도권 고장전류 저감 등 계통 측면에서 유리한 만큼 중장기적으로 대형발전단지를 점진적으로 해소해 지역 자체에서 수급균형을 유지할 수 있도록 분산전원 확대가 필요하다는 연구결과가 나왔다. 하지만 열병합발전의 경제성이 가스복합에 비해 취약한 만큼 온실가스와 미세먼지 등 환경비용을 급전순위와 전력시장에 반영하는 것은 물론 정교한 송전요금제도 설계가 필요하다는 지적이다.

전영환 홍익대 교수가 내놓은 ‘전력계통 영향 분석을 통한 집단에너지 열병합발전의 분산전원 역할’ 연구보고서에 따르면 열병합발전 등 수요지 인근에 위치한 분산전원은 생산전력 대부분이 인근지역 부하에 공급돼 수도권 고장전류 저감과 과도안정도 측면에서 이점이 큰 것으로 조사됐다.

아울러 열병합발전소는 종합효율(82.7%)이 높아 ‘가스복합+가스보일러’ 조합에 비해 연료 소비량과 탄소 배출량 역시 22% 가량 절감되는 것으로 분석됐다. 여기에 외곽 발전설비는 최대수요 1MW가 증가하면 약 9.2억원의 송변전 투자비용을 유발하는 반면 분산전원은 수요지 근처에 위치해 관련 비용 역시 낮다는 것도 장점으로 꼽았다.

▲수요지 인근에 위치한 열병합발전소는 수도권 고장전류 저감 및 전력계통 측면에서 유리하다는 연구가 나왔다. 사진은 화성열병합 등이 인근 지역에 전력을 공급하는 조류도.
▲수요지 인근에 위치한 열병합발전소는 수도권 고장전류 저감 및 전력계통 측면에서 유리하다는 연구가 나왔다. 실제 화성열병합 등의 전력조류를 분석하면 외부에서 전력을 받지 않고 인근지역 전력수요를 자체적으로 공급하는 것을 알 수 있다.

보고서는 향후 신재생에너지 확대에 따른 전원구성 변화가 열병합발전 경제성에 부정적 영향을 미칠 것으로 전망되며, 장기적으로 가스복합에 비해 경쟁우위를 확보하기가 쉽지 않은 상태라고 진단했다. 실제 8차 전력수급계획 기반의 전원구성 모형을 분석한 결과 열병합발전 경제성이 떨어져 가스복합발전만 투입되는 것으로 조사됐다.

열병합발전의 경제성이 낮은 이유로는 현행 시장 제도상의 문제점을 원인으로 지목됐다. 온실가스 배출량과 송변전 투자비용 등이 시장가격에 반영되지 않고 있으며, CBP 규칙에서도 열병합발전과 같은 자기제약 입찰을 불리하게 정산(SMP, 변동비 MIN)하고 있다는 것이다. 또 실시간 시장 부재로 인해 소형(비중앙) 분산형 자원의 효율적 운영이 어려움을 겪고 있는 점도 한가지 이유로 꼽혔다.

낮은 열병합발전의 경제성이 가스복합과 대등해지기 위해선 배출권 가격이 톤당 5.9만원에 도달하거나, 열판매단가 32% 추가 상승, 열병합발전의 송변전 투자비용 40%를 회피해야 하는 것으로 조사됐다. 이같은 효과를 보조금을 통해 해소하기 위해선 열병합 발전량 1kWh당 4.8원 수준이 필요했다.

전영환 교수는 “온실가스 배출권 가격 변동, 송변전시설 회피편익 반영 등에 따라 역전할 가능성이 아예 없지는 않지만, 현행 제도를 유지하는 경우 사회적 관점에서 경제성을 지니는 열병합발전이 수익성 악화로 시장에서 퇴출되는 결과를 낳을 수도 있다”고 진단했다.

보고서는 이같은 문제를 개선하기 위해선 자원 간 공정 경쟁을 위한 외부효과의 내재화와 전력시장 가격기능이 변화해야 한다고 해법을 제시했다. 아울러 중장기적으로 수도권에 집중된 수요를 지방으로 분산시키고, 대형 발전단지를 점진적으로 해소해 지역 자체적으로 수급균형을 유지할 수 있도록 분산형 전원의 확대가 필요하다고 분석했다.

분산형 전원의 효과적 활용을 위한 구체적인 전력시장 개선방향으로는 가장 먼저 온실가스 및 미세먼지 배출비용 등 환경비용을 급전 우선순위와 전력시장 가격에 반영해야 한다고 강조했다. 이어 소형 전원의 효과적 활용을 위해 실시간 시장과 지역별 에너지가격 제도를 도입하고, 계통 안정도와 발전기 입지 특성 등을 반영할 수 있는 정교한 송전요금 제도를 설계해야 한다는 주문도 내놨다.

전영환 교수는 “현행 제도에서는 열병합발전이 타 발전원과의 경쟁에서 이길 수가 없는 상황”이라며 “집단에너지가 제공하는 각종 환경효과와 송배전설비 회피비용, 전력계통 편익 등에 대한 보상이 이뤄질 수 있도록 전력시장과 제도의 개선이 필요하다”고 말했다.

채덕종 기자 yesman@e2news.com 
 



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