주 1: 전력거래소 내부 자료를 이용하여 저자 작성

[그림 5-5] 2016~2020년 원자력 일일 발전량 추세

수 있지만 비교적 경직적이고, 열제약이나 댐 관리 차원의 운영이 필 요하며, 전압 관리 등을 위한 필수 운전(must-run) 등이 포함된다. 이 들 발전원의 발전량 추세는 앞서 살펴본 원자력과 마찬가지로 코로 나19의 확산 정도와는 상관이 없는 것으로 관찰된다. 이 발전 그룹에 서 가장 발전 비중이 높은 집단에너지의 발전 특성 상 지역난방 생산 이 많은 동절기에 발전량이 많은 편이며, 산업단지 열공급 패턴에 따 라 주간 발전 패턴이 나타나고 있다.

앞서 석탄 발전 비중 감소의 원인으로 봄철 미세먼지 종합 대책과 전기 소비 감소를 지적한 바 있다. 이는 석탄 발전의 시계열을 살펴 보면 분명하게 드러난다. 석탄은 온실가스 및 대기오염물질 배출 저 감 정책이 강화되면서 2019년부터 발전량이 감소하고 있었다. 2019 년 석탄 발전량은 211.4 TWh로 전년대비 5.4%가 감소하였으며, 2020년은 코로나19로 인한 소비 감소까지 더해져 전년대비 14.6%가 감소한 것으로 나타났다. 2020년 10월은 원자력 발전 증가로 인해 석 탄 발전이 감소하였으며 (에너지경제연구원, 2021.1), 이후 ‘겨울철 전력수급 및 석탄발전 감축대책’에 따라 12월 석탄 발전이 대폭 감소 하였다 (에너지경제연구원, 2021.3; 관계부처 합동, 2020). 한편, 7월 부터 8월 중순까지의 석탄 발전 감소는 전기 소비 감소의 영향이 컸 던 것으로 분석된다. 이 기간의 전기 소비 감소는, 앞서 소비 부문에 서도 살펴보았지만, 딱히 코로나19의 영향이라고 하기 힘들다. 오히 려 강수 기간과 지속성 측면에서 이례적이었다고 평가받는 2020년 의 장마가 영향이 컸던 것으로 판단된다. 2020년 3월의 경우 코로나 19 확진자 폭등 시기와 겹치기는 하지만, 이 시기는 봄철 미세먼지 대응이 강화되는 시기와 우연히 겹쳤기 때문이다.

[그림 5-7] 2016~2020년 석탄 일일 발전량 추세

주 2: 요일에 맞춰 각 연도의 데이터를 정렬

<표 5-4> 석탄 발전 주요 지표

2016 2017 2018 2019 2020

Generation

Total generation [TWh] 201.63 223.01 223.56 211.39 180.44 Maximum generation [GW] 28.67 30.62 31.70 30.18 28.84 Maximum peak contribution [%] 56.07 62.66 69.51 67.74 50.18 Generation change between consecutive hours

Mean ramp rate [GW] 0.15 0.19 0.16 0.18 0.22 -0.16 -0.20 -0.17 -0.18 -0.21 Maximum change [GW] 2.18 2.19 2.59 2.56 2.85 -1.86 -2.17 -1.87 -1.83 -1.70 Continuous generation change sequences

Maximum change [GW] 21.74 21.82 25.75 26.66 21.54 -3.28 -4.74 -5.13 -4.29 -6.05 Volatility

Realized volatility 1.08 1.14 1.00 1.11 1.52

 100  200  300  400  500  600  700  800  900 1 000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

0 1 1

1 2

2016 2017 2018 2019 2020

Stdv to the mean 0.09 0.10 0.13 0.15 0.16

Stdv of logarithm 0.09 0.10 0.13 0.15 0.16

Inverse of load factor 1.25 1.20 1.24 1.25 1.40 주: 전력거래소 내부 자료를 이용하여 저자 계산

석탄 발전은 코로나19로 인한 충격과 더불어 미세먼지 및 온실가 스 대응 정책의 영향으로 변화가 발생하였는데, 이는 발전량의 감소 도 컸지만 시간별 발전 형태에 더 큰 영향을 미친 것으로 보인다. 평 균 출력 변화나 시간 당 최대 출력 변화는 2016년 이후 2020년이 가 장 높은 것으로 나타났다. 변동성 지표 기준으로도 석탄 발전의 변화 가 2020년에 더욱 커진 것으로 나타나고 있다. 이는 단순히 발전량이 감소했기 때문만이 아니라 석탄 발전이 급격한 감소 과정에 있기 때 문이다. 따라서 석탄 발전을 지속적으로 줄여가는 정부 정책이 유지 되는 동안 석탄 발전의 출력 변화나 변동성 확대는 지속될 것으로 보 인다.

가스 발전은 2020년 전기 소비의 변화가 가장 많이 반영된 발전원 이라 할 수 있다. 전기 소비의 감소와 전기 소비 패턴의 변화는 재생 에너지 발전의 증가로 더욱 확대된다. 특히 실시간 대응이 필요한 소 비 패턴의 변화와 재생에너지 발전의 증가는 가스 발전의 변화를 증 폭시켰다. 2020년 4월부터의 발전량 감소는 석탄 발전 증가와 관련 이 있고, 6월 중순 이후의 발전량 감소는 여름철 전기 소비의 감소가 원인이다. 반면 12월의 가스 발전량 증가는 전기 소비 회복과 겨울철 미세먼지 대응으로 인한 석탄 발전 감소에 따른 변화라 할 수 있다.

[그림 5-8] 2016~2020년 가스 일일 발전량 추세

주 2: 요일에 맞춰 각 연도의 데이터를 정렬

<표 5-5> 가스 발전 주요 지표

2016 2017 2018 2019 2020

Generation

Total generation [TWh] 92.33 92.90 108.76 104.45 107.46 Maximum generation [GW] 24.35 25.93 26.41 25.98 27.71 Maximum peak contribution [%] 55.09 48.36 59.35 52.02 35.55 Generation change between consecutive hours

Mean ramp rate [GW] 0.88 0.85 0.88 0.88 0.93 -0.85 -0.82 -0.84 -0.87 -0.88 Maximum change [GW] 5.92 6.16 6.48 6.01 6.46 -5.11 -4.20 -4.42 -4.62 -4.45 Continuous generation change sequences

Maximum change [GW] 17.89 17.48 17.64 18.25 18.08 -16.79 -16.34 -16.79 -17.78 -19.03 Volatility

Realized volatility 11.61 10.82 9.32 9.39 9.63

 100  200  300  400  500  600  700  800  900 1 000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

0 1 1

1 2

2016 2017 2018 2019 2020

Stdv to the mean 0.47 0.46 0.40 0.40 0.41

Stdv of logarithm 0.54 0.51 0.45 0.44 0.44

Inverse of load factor 2.32 2.44 2.13 2.18 2.27 주: 전력거래소 내부 자료를 이용하여 저자 계산

예상하듯이, 2020년 가스 발전의 변화는 발전량보다는 발전 형태 에 더 큰 변화를 가져왔다. 2020년 가스 발전의 시간 당 최대 발전은 27.71 GW로 28.84 GW를 기록한 석탄 발전에 거의 근접했다. 가스 발 전의 역할로 인해 출력 변화가 클 수밖에 없지만, 2020년의 출력 변 화는 평균 출력 변화, 순간 최대 변화, 연속 최대 변화 등 모든 측면에 서 확대되었다. 반면, 시간 당 총발전에 가스가 기여하는 비중의 최 대치는 급격히 감소하였다.

3. 온실가스 및 미세먼지 배출

발전원별 발전량 변화는 발전 부문의 온실가스 배출 변화를 초래 한다. 여기서는 앞서 분석한 발전량 자료를 토대로 발전 부문 온실가 스 변화를 분석하고 있다. 하지만, 실시간 배출 계측 정보를 구할 수 없기 때문에 연료별 배출 계수를 이용하여 배출량을 산정하고

³⁰

³¹

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강병욱 (2020)에서 구축한 발전 부문 미세먼지 배출계수를 적용하였다. 자료의 문 제로 인하여 에너지원별 평균 배출계수를 재계산하였다. 따라서 국가 배출 통계 와는 차이가 있으며, 본 산정 결과는 배출량 정보를 제공하는 것이 아니라 배출 추 세를 가늠해 보는 보조 자료로 의미가 있다.

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[그림 5-9] 2016~2020년 월별 온실가스 및 미세먼지 배출 추세