결론

turbine) 도입을, 포르투갈은 수력발전을 우선적으로 증대시켜서 계통 유연성을 확 보하는 정책을 추진했었다(Yasuda et al.(2013)).

유럽의 변동적 재생에너지 발전비중과 국가 간 전력거래는 대체적으로 1990년대 에너지시장 자유화, 2000년대 기후변화 대응 및 재생에너지 보급 확대 정책, 그리 고 2010년대 대규모 해상풍력발전단지 사업추진 등에 의해서 크게 증가하였다. 최 근 들어서는 유럽 국가들이 2050년 이전에 탄소중립을 실현하겠다는 목표를 설정･

발표함에 따라 이러한 추세를 가속화시키고 있다. 그리고 변동적 재생에너지 비중 증가에 따른 출력제한과 계통 불안정 문제를 해소하기 위한 여러 방안들 가운데 EU 와 ENTSO-E는 국가 간 전력망 연계 확충 및 전력시장 통합을 최우선적인 정책으 로 추진하고 있으며, 또한 국가 간 전력거래 증대에 따른 효과를 사회경제적･환경적 편익을 정량적으로 제시하고 있다.⁷⁵⁾

본 연구의 핵심 내용이라고 할 수 있는 유럽 국가들이 1999년~2019년 동안 변 동적 재생에너지 비중 특히, 풍력발전 비중이 빠르게 증가하는 과정에서 풍력발전 비중, 풍력발전 출력제한율, 그리고 국가 간 전력거래 등이 상호 어떤 연관성을 갖 는지를 3가지 가설을 설정해서 분석했다. 첫 번째로 변동적 재생에너지 발전비중이 증가하면 출력제한도 함께 증가한다는 가설은 분석 대상 5개 국가(독일, 덴마크, 영 국, 아일랜드, 스페인, 이탈리아)들에서 분석기간 동안에 대체적으로 입증되었다.

즉, 풍력발전 비중과 풍력발전 출력제한량 및 출력제한율은 같은 방향으로 변화하였 다. 다만, 이탈리아의 경우에 풍력발전 비중이 5% 이내였던 기간에는 풍력발전 비 중과 풍력발전 출력제한율이 반대 방향으로 움직였다. 또한 분석대상 초기인 2009 년에 이미 풍력발전 비중이 15% 이상의 높은 수준을 보인 스페인에서는 정부의 풍 력발전 지원정책과 주변국(포르투갈, 프랑스)간 송전망 확충이 풍력발전 출력제한율 변화에 커다란 영향을 미쳤다.

두 번째 가설의 경우, 재생에너지 보급정책 초기의 풍력발전 비중이 낮은 기간에 추가적으로 증가하는 풍력발전량을 기존 전력망에서 상당부분 처리할 수 있어서 풍 력발전 출력제한량이 정체하거나 느리게 증가하고, 출력제한율은 정체･감소할 수 있다. 풍력발전 비중이 10% 미만을 유지하고 있었던 2010년대 초반의 이탈리아와

75) ENTSO-E는 사회경제적･환경적 비용편익 분석에서 다음과 같은 변수들을 포함시키고 있음: 사회적 후생, 탄소 배출량, 재생에 너지 보급량, 탄소감축 및 재생에너지 보급에 따른 기타 편익, 계통손실 감소, 타당성 제고, 계통운영의 유연성 제고, 전압･주파 수의 안정성 제고, 회계적 비용, 그리고 생태적 영향과 경관에 미친 영향 등. ENTSO-E(2018), 2nd ENTSO-E Guideline For Cost Benefit Analysis of Grid Development Projects FINAL 참조

영국에서는 이러한 현상이 뚜렷하게 나타났다. 그러나 풍력발전 비중이 10%를 넘어 가게 되면, 송전망 확충이 풍력발전설비 증가에 맞춰서 비슷한 속도로 이루어져야 하는데 여러 국가들에서 송전사업에 대한 지역주민 반대, 장거리 송전에 따른 경제 성 악화, 그리고 환경 문제 등의 이유로 충분하게 실현되지 못했다. 독일의 경우에 는 대규모 풍력발전 개발지역인 북부에서 남부의 주요 전력소비지까지 장거리 송전 망 확충사업이 원활하게 추진되지 못해서 풍력발전단지와 인접한 주변국으로 잉여 전력을 송전해서 출력제한 문제를 일부 해결하기도 했다. 또한, 덴마크, 독일, 스페 인, 영국 등은 재생에너지 비중 확대를 위해 주변국가들과 공동으로 대규모 신규 풍 력발전 개발 및 연계송전선로 건설 사업을 적극적으로 추진하고 있다.

마지막 세 번째 가설의 경우, 재생에너지 비중이 일정 수준 이상으로 높은 경우에 서도 일부 국가들에서는 출력제한율이 상대적으로 낮은 수준을 유지했다. 덴마크, 스페인, 포르투갈 등이 여기에 속한다. 덴마크와 스페인의 풍력발전 출력제한율은 풍력발전 비중이 이들 국가와 마찬가지로 20%를 상회한 다른 국가(영국, 독일, 아 일랜드 등)들에 비해 상당히 낮은 수준을 유지하고 있다. 주된 요인은 덴마크와 스 페인 정부가 적극적인 풍력발전 보급 확대정책을 추진하면서 국내 송전선 및 주변 국과의 연계선로를 적기에 적절하게 확충하고, 주변국들의 전력시장에 적극적으로 참여한 데에 있었다.

<표 5-1> 3가지 가설에 대한 분석 결과

3가지 가설 분석결과

[가설 1] 변동적 재생e 비중이 증가하면 출력제한량도 증가

･ 분석기간(1999~2019년)에 6개 국가 모두에서 풍력발전 비중과 풍력발전 출력제한율이 대체적으로 비슷한 방향으로 움직였음.

･ 다만, 이탈리아에서는 풍력발전 비중이 5%를 상회하면서 풍력발전 비중과 풍력발전 출력제한율이 반대 방향으로 움직였음.

[가설 2] 변동적 재생e 비중이 낮은 수준에서, 변동적 재생e 비중 증가속도가 출력제한율 증가속도를 상회

･ 재생e 보급 초기에 풍력발전 비중이 10% 미만인 경우에는 풍력발전 비중이 증가해도 풍력발전 출력제한율은 정체 또는 감소하였음.

･ 분석기간 초반에 이탈리아와 영국에서 이러한 현상이 뚜렷하게 나타났음.

･ 풍력발전 출력제한율이 감소하다가 증가하는 시점에서의 풍력비중은 국가마다 상이했음.

[가설 3] 변동적 재생e 비중이 높은 수준에서, 국가마다 변동적 재생e 출력제한율이 서로 다를 수 있음.

･ 풍력발전 비중이 20% 내외를 보이는 국가들 가운데 덴마크, 스페인, 포르투갈 등은 낮은 출력제한율을 유지하고 있음.

･ 주된 요인은 송전망 확충 사업의 적기 추진, 주변국들과 적극적인 전력시장 통합 및 연계 전력망 확충 등임.

자료: 저자 작성