국제 신재생에너지 정책변화 및 시장분석(계속)
국제 신재생에너지 정책변화 및 시장분석(계속)
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기본 연구보고서
17-33
기본연구보고서 17-33
● 조상민 · 정성삼
K O R E A E N E R G Y E C O N O M I C S I N S T I T U T E
참여연구진
연구 책임자 : 연구위원 조상민
부연구위원 정성삼
연구 참여자 : 전문연구원 임덕오
위촉연구원 최승재
외부참여자 : 녹색기술센터 선임연구원 손범석
녹색에너지연구소 소장 이상훈
동아대학교 교수 원동욱
요약 i
<요 약>
1. 연구의 필요성 및 목적
2016년 신재생에너지 신규 투자는 2,416억 달러로 전년(3,122억 달 러)에 비해 22.6% 줄어들었다. 그러나 이는 주로 신재생에너지 가격경 쟁력 하락에 의한 것으로 실제로 신재생에너지 신규 설비는 2016년 161 GW가 도입되어 전년(147 GW) 대비 9.5% 증가하였다. 신재생에 너지 가격경쟁력이 빠르게 향상되고 있지만 신재생에너지 보급이 늘어 나면서 에너지 요금 상승, 계통의 불안정성 증가 등 부정적 이슈들 또 한 제기되고 있다. 그럼에도 불구하고 대부분의 국가들은 신재생에너 지 비중을 확대해 나가고 있으며, 의욕적인 목표를 제시하고 있다.
언급하였듯, 이렇게 신재생에너지 보급이 늘어날 수 있는 것은 신재 생에너지의 가격경쟁력에 기반한다. 신재생에너지 가격경쟁력은 여러 국가들의 정책 변화에서도 감지되며 실제 공급 계약에서도 확인된다.
독일, 일본 등 선도국뿐만 아니라 중국, 칠레 등의 후발국을 포함한 많 은 국가들이 기존의 FiT에서 경매제도로 이행하고 있는데 이는 신재생 에너지의 가격 경쟁력 충분히 확보되었고, 시장이 성숙 단계에 접어들 었기 때문이다. 미국, 멕시코, 칠레, UAE 등 태양광 개발 여건이 우수 한 지역의 경우 30~50 $/MWh 이하에 전력 공급 계약이 체결되었고 일부 국가의 경우 화석연료와의 경쟁에서도 우위를 차지하였다. 독일 과 같이 개발 여건이 양호하지 못한 지역도 100 $/MWh 이하에 공급 계약이 체결되었다.
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이제 우리나라도 본격적인 신재생에너지 시장 개화 시기가 도래한 것으로 판단된다. 우리나라는 낮은 전력 요금으로 인해 아직까지 신재 생에너지 가격경쟁력이 낮다. 즉 아직까지 자생적으로 신재생에너지 시장이 형성되기는 이르다. 그러나 최근 문재인 정부는 2030년까지 재 생에너지 발전 비중을 20%로 확대한다는 목표를 제시하였다. 이는 대 부분의 선도국들이 그래왔듯이, 정부의 안정적인 정책적 지원 하에 초 기시장이 형성될 수 있는 여건이 마련될 것이라는 것을 의미한다.
대내외적 여건을 고려하면 신재생에너지 시장의 성장과 보급 확대는 이제 우리에게 더 이상 변수가 아닌 상수로 받아들여진다. 그러나 여 전히 정책 의존도가 높은 신재생에너지를 에너지 시장에, 그리고 나아 가 우리 사회에 안착시키기 위해서는 이를 효율적이고 효과적으로 보 급할 필요가 있다. 그러기 위해서는 국내외 시장 여건을 분석하고 선 도국의 정책 변화를 분석함으로써 시의성 있는 정책을 수립해야 할 것 이다.
이에 본 연구는 국내외 자료를 취합·분석하고 국내외 전문가 네트워 크를 활용하여 국내외 신재생에너지 시장 동향과 정책 변화를 신속히 파악하고자 한다. 그리고 이를 기반으로 신재생에너지 보급 확대, 시장 성장, 그리고 산업 육성을 위한 정책적 시사점을 도출하는 것을 목표 로 한다.
요약 iii
2. 내용 요약
가. 신재생에너지 시장 동향
2016년 기준 우리나라의 신재생에너지 비중은 1차에너지 대비 4.78%, 총 발전량 대비 7.22%이다. 전체 신재생에너지 공급 및 발전량 에서 모두 바이오와 폐기물의 비중이 70% 이상을 차지할 정도로 바이 오와 폐기물의 비중이 높은 특징을 보인다. 비재생 폐기물을 제외한 발전 비중은 국제에너지기구(IEA) 기준 2015년 1.4%에 불과하여 OECD 34개국 중 최하위에 해당하는 것으로 나타났다. 한편 국내 신 재생에너지 산업 현황을 살펴보면, 2016년 기준 신재생에너지 산업 관 련 기업체 수는 405개, 고용 인원은 14,412명이며 내수와 수출, 해외 생산을 포함한 총 매출액은 약 10.1조 원 규모이고 투자액은 7,965억 원이다.
2015년 전 세계 1차에너지 공급량은 13,647 MTOE이며 이 중 13.4%에 해당하는 1,823 MTOE가 신재생에너지 공급량인데 이는 2014년의 1,784 MTOE보다 약 2% 정도 증가한 수치이다. 1990 ~ 2015년 동안 전 세계 신재생에너지의 연평균 공급 증가율은 2.0%로 전 세계 1차에너지의 연평균 공급 증가율 1.8%를 다소 앞서고 있는데, 이는 태양광과 풍력이 연평균 각각 45.5%와 24.0%로 매우 빠르게 성 장한 데 기인한다. 수력을 제외한 신재생에너지 누적 발전 설비 용량 은 921 GW로, 태양광과 풍력이 각각 303 GW와 487 GW로 약 86%
를 차지하고 있다. 지역별로는 BRICS 4개국(브라질, 러시아, 인도, 중 국)과 EU 28개 회원국, 그리고 나머지 국가들이 각각 333 GW, 300 GW, 288 GW로 전 세계 시장을 삼분( )하고 있다. 2016년 신재생
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에너지 신규 투자액은 총 2,416억 달러로 2015년 대비 23% 감소하였 다. 그러나 2016년 신재생에너지 신규 설치 용량이 2015년 대비 6%
증가한 것을 고려해볼 때, 신재생에너지 투자 감소의 주요 요인은 기 술 발전에 따른 신재생에너지 발전 비용 하락임을 알 수 있다. 한편 2017년부터 2040년까지 전 세계 발전부문 투자 규모는 약 10조 2천억 달러에 달할 것이며 이 중 72% 이상이 신재생에너지에 투자될 것으로 전망된다. 이 기간 전체 발전부문의 연평균 투자 증가율은 약 1% 수준 으로 예상되는데, 태양광과 풍력 발전의 연평균 투자 증가율은 각각 2.3%와 3.4%로 전체 발전부문 투자 증가율의 2~3배를 상회할 것으로 전망된다.
2016년 태양광 누적 설비 용량은 전 세계적으로 최소 303 GW에 달 할 것으로 추산되며, 2017년 태양광 신규 설비는 중국의 수요 증대로 인하여 2016년의 75 GW를 넘어설 것으로 전망된다. 반면 중국과 함 께 태양광 시장을 주도해 온 미국의 경우 최근 들어 수입산 태양광 셀·
모듈에 대한 세이프가드 발동이 검토되고 있어 태양광 시장에 대한 축 소가 우려되고 있다. 2040년 전 세계 태양광 설비 용량은 4.5 TW에 달할 것으로 전망되며, 중국과 인도, 미국이 각각 1.2 TW, 670 GW, 405 GW로 전 세계 수요의 약 50%를 담당하여 태양광 시장을 주도할 것으로 보인다. 2017년 태양광 신규 설비 용량 전망치(84~91 GW)를 고려해 볼 때, 전 세계적으로 약 70 GW 정도의 모듈이 초과 공급이 발생할 것으로 예상된다. 그러나 2017년 기준 상위 10개와 상위 20개 기업들의 생산 용량은 각각 53 GW와 73 GW에 불과하여 경쟁력 있 는 유효 공급은 여전히 수요에 못 미칠 전망이다.
2016년 풍력 누적 설비 용량은 전 세계적으로 최소 487 GW에 달할
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것으로 추산된다. 중국, 미국, 독일, 인도가 전체 신규 설비 용량 55 GW의 2/3를 차지하는 것으로 나타났으며, 특히 중국의 경우 전체 신 규 설비의 약 43%를 차지하고 있어, 태양광과 풍력 모두 전 세계 신규 설비의 40% 이상을 중국이 점유하면서 세계 시장을 주도하고 있음을 알 수 있다. 장기적으로 2040년까지 1,873 GW의 육상풍력과 178 GW 의 해상풍력이 추가로 건설되어 총 2,151 GW의 신규 설비가 추가될 것으로 전망된다. 향후 풍력 발전 시장은 미국, 유럽과 같은 선진국에 서 중국을 포함한 아시아, 중동, 아프리카의 개도국으로 시장의 중심이 이동하여 2031~40년 신규 설비의 56%가 위의 개도국에서 발생할 것 으로 전망된다.
나. 신재생에너지 정책 동향
일본은 FiT 기준가격 삭감, 경매제도의 도입 등을 통해 비용효율적 으로 신재생에너지 보급을 확대하기 위해 노력하고 있다. 그리고 한편 으로는 기준가격의 일괄 결정을 통해 시장의 예측 가능성을 확보함으 로써 시장의 안정성을 제고하는 조치도 병행하고 있다.
한편 일본 정부는 2019년까지 주택용 태양광 발전 기준가격을 가정 용 전력 요금 수준으로 삭감하여 Grid Parity에 도달하는 것을 정책 목 표로 하고 있다. 태양광 발전의 Grid Parity 도달은 일본의 전력 소매 시장 자유화와 맞물려 전력 소매 시장에서 신재생에너지의 본격적인 확산을 촉진할 것으로 예상된다. 신전력 업체의 증가, 스마트미터의 보 급, 다양한 전력 요금제, 그리고 단기적으로는 잉여 전력에 대한 FiT 구매의 결합은 전력 소비자들이 신재생에너지 전력을 선택하도록 촉진 할 것이며 소비자의 전력 소비 패턴이나 선호에 대응하는 다양한 형태
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의 신재생에너지 비즈니스 모델의 창출을 유도할 것으로 보인다.
중국은 세계에서 가장 큰 신재생에너지 시장이고 그러한 중국의 신 재생에너지 시장을 형성해 왔던 제도는 FiT 제도이다. 중국의 FiT 제 도는 과거 우리나라의 그것과 유사하게 제도 운영으로 인한 비용 부담 을 소비자에 직접 전가하는 방식이 아닌 별도의 정부 재원을 통해 해 결하는 방식을 채택하였다. 신재생에너지 보급이 늘어날수록 정부의 재정 부담이 증가하였다. 그럼에도 불구하고 중국 정부는 기준가격을 인하하거나 보급량을 제한하기 보다는 재원 확보를 위해 소비자에 부 과되는 부과금 인상을 통해 이를 해결하는 방식을 취해왔다.
그러나 중국 정부는 2016년 최초로 기준가격 인하 계획을 발표하였 고 2016년과 2017년에 걸쳐 RPS와 녹색전력증서 거래제도를 도입함 으로써 시장 기능을 활용한 비용효율성 제고를 도모하게 된다. 그리고 각 지방 정부로 하여금 경매제도의 시행으로 통해 시장 기능을 활용한 신재생에너지 가격발견을 장려하였다.
중국의 RPS 제도의 특징은 송배전 사업자나 발전 사업자가 아니라 지방 정부에 신재생에너지 공급의무를 부과했고 지방 정부별로 의무이 행율을 차등적으로 할당했다는 점이다. 체제적 특성이나 물리적 제약 을 떠나서 지방 정부의 역할을 강조한다는 점에서 신재생에너지 보급 목표의 달성을 위한 효과적인 정책 방향 중 하나로 판단된다.
한편 중국의 경우 신재생에너지 보급 확대 속도에 맞춰 계통 운영 시스템이 개선되지 못하면서, 생산된 신재생에너지 전력이 버려지는 현상이 발생하고 있다. 일본의 경우에는 특정 시기에 태양광 발전량이 집중되면서 계통에 문제가 발생하기도 하였다. 즉 계통접속 확장 및 계통 운영 시스템의 개선이 병행되지 못한다면 신재생에너지 보급 확 대의 장애 요인으로 작용할 가능성이 높다는 것을 선도국 사례를 통해
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확인할 수 있다.
미국의 신재생에너지 시장은 ITC, PTC의 연장 여부에 따라 매우 민 감하게 반응한다. ITC, PTC 만료 기간이 다가오면 만료 이전에 세제 혜택을 적용 받기 위해 프로젝트를 앞당겨 시행하는 경우가 많고, 이 후 설비 보급이 감소하는 경우가 흔하다. 올해에도 트럼프 정부의 정 책적 불확실성도 존재했으나 ITC 만료를 앞두고 2015년과 2016년에 태양광 프로젝트들이 조기에 시행되면서 신규 도입이 감소할 것으로 전망되고 있다. 트럼프 정부의 세제 개편 여부와 내용도 미국 내 신재 생에너지 시장의 불확실성을 증가시키고 있다.
미국의 신재생에너지 시장에서 확인할 수 있는 것은 신재생에너지가 경쟁력을 확보해 나가고 있지만 여전히 정책 의존성이 높고 정책의 일 관성이 신재생에너지 시장의 안정성 확보와 성장에 있어 매우 중요하 다는 것이다.
현재 미국 내 41개 주가 넷미터링 제도를 시행하고 있다. 태양광이 Grid Parity에 도달, 혹은 근접하면서 넷미터링 제도가 태양광 보유 고 객에 과도한 혜택을 제공한다는 불만이 제기되었다. 이 중 주목할 내 용은 보상 기준의 결정과 관련한 논의이다. 기존의 소매요금에서 도매 요금, 혹은 VOS(Value of Solar) 등 신재생에너지 전력의 적정 가치를 반영하기 위한 보상 기준을 도입하기 위한 시도들이 이루어지고 있다.
한편, 넷미터링 제도의 대안으로 다수의 가구가 공용의 전원에서 생산 된 전력을 정해진 기준에 따라 배분하여 각자의 전력 사용량에서 차감 하는 가상 넷미터링이 도입되고 있다. 우리나라는 아직 태양광 발전 단가가 소매 전력 요금보다 높기 때문에 넷미터링 제도가 효과를 보기 는 어려운 환경이다. 그러나 가상 넷미터링은 정부가 추진하고 있는 농촌 및 다세대 주택을 대상으로 한 태양광 발전 보급사업의 좋은 정
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책 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.
유럽의 주요국들은 올해부터 경매제도를 본격적으로 시행하고 있다.
독일은 2015년부터 시행된 태양광 시범 경매에서 계약가격의 지속적 인 하락이라는 결과를 얻었으며 2017년부터는 본격적으로 경매를 시 행하고 있다. 프랑스와 영국도 각각 기존의 FiT와 RO에서 FiP(혹은 CfD) 기반의 경매제도로 이행하고 있다. 독일과 덴마크는 국가 간 경 매를 시행하였으며 추후 인근 국가로 확대할 예정이다. 경매제도는 과 거 FiT와 같이 신재생에너지 지원 정책을 대표하는 정책 수단으로 주 목받고 있다. 이러한 정책 변화는 신재생에너지 가격경쟁력 향상과 시 장의 성숙을 기반으로 한다. 신재생에너지 정책은 이렇게 신재생에너 지의 가격경쟁력과 시장의 성숙단계에 대응하여 이행되어야 할 것이다.
한편 신재생에너지 가격경쟁력 향상은 소매 시장의 변화도 이끌고 있다. 태양광이 Grid Parity에 도달하면서 다양한 에너지P2P 프로그램 이 확대되고 있다. 기본적으로 이러한 에너지P2P 프로그램은 태양광 발전단가가 전력 요금을 하회할 때 가능해진다. 우리나라도 최근 에너 지프로슈머를 확대하기 위한 정책을 도입하였지만, 기본적으로 태양광 발전단가가 전력 요금보다 높은 상황에서 에너지프로슈머 정책이 제대 로 작동하기는 어려울 것이다.
3. 종합 및 정책 방향
가. 신재생에너지 시장 동향과 정책 방향
정부는 ‘재생에너지 3020’을 에너지전환 정책의 기본 목표로 삼고, 태양광과 풍력을 중심으로 신재생에너지 보급을 적극적으로 추진한다
요약 ix
는 방침이다. 30년까지 발전량의 20%를 신재생에너지로 공급하기 위 해서는 약 65 GW 정도의 신재생에너지 누적 설비가 요구된다. 국내 적으로 괄목한 만한 수준의 시장 성장이겠지만, 여전히 글로벌 시장 기준으로는 1%에 불과한 협소한 수준이다. 따라서 각종 규제 개선 및 주민수용성 개선과 같은 보급 정책과 함께 적극적인 산업 육성 정책을 시행하지 않으면, 향후 65 GW의 내수 시장 마저도 상당 부분 중국을 비롯한 외국 기업들에게 내주는 상황이 될 것이다.
이를 위해서는 해외 시장 진출을 통한 우리 기업들의 경쟁력 강화가 필수적이다. 미국, 유럽, 일본 등과 같은 선진국부터 중국, 인도 등과 같이 빠르게 성장하는 신흥개도국 및 향후 전력 수요 증대와 함께 신 재생에너지 보급 확대가 예상되는 기타 개도국까지 진출 가능한 해외 시장들을 특성별로 분석하여 국가별, 지역별 특성에 맞는 진출 전략을 제시하고 이를 정책적으로 지원해주는 것이 필요하다. 또한 최근 중국 의 한국산 폴리실리콘에 대한 반덤핑 관세 부가와 미국의 수입산 태양 광에 대한 세이프가드 검토 등과 같은 사례에서 알 수 있듯이, 특정 시 장에 대한 집중보다는 해외 시장을 다각화하는 것이 바람직하다.
한편 해외 시장 진출은 폴리실리콘이나 모듈 수출과 같은 중·상류 부문보다는 EPC 및 O&M 등과 같은 하류 부문이 보다 성장 잠재량이 높을 것으로 전망된다. 하류 부문에 비해서 보다 기술 의존적인 중·상 류 부문은 기술 개발로 인하여 빠르게 가격이 하락하고 있어, 전체 발 전단가에서 차지하는 비중 역시 지속적으로 하락하는 추세이다. 이로 인하여 상대적으로 EPC나 O&M 부문의 비중은 점차 확대되고 있다.
그뿐만 아니라, 중·상류 부문의 기업 간 경쟁 및 무역 분쟁이 점차 심 화되고 있어 하류 부문에서의 해외 시장 진출을 꾀하는 것이 이러한
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측면에서도 보다 효과적일 것으로 기대된다. 마침 정부도 올해 에너지 신산업 팀코리아를 구성하여 한전과 같은 발전 공기업, 국내 신재생·신 산업 민간 기업들, 그리고 금융 기관들이 함께 해외 발전 시장에 진출 하는 패키지형 진출을 추진·지원한다는 방침이이서, 향후 이를 통한 성 공적인 진출 성과가 기대된다.
나. 신재생에너지 정책 동향과 정책 방향
우리나라는 신재생에너지 보급 초기에 FiT 제도를 시행하다가 2012 년부터 RPS 제도를 시행하고 있다. 우리가 RPS 제도를 시행했던 이유 는 FiT 제도 하에서는 시장 기능에 기반한 가격발견이 어렵고 이로 인 해서 신재생에너지 발전 사업자들이 과당 이윤(windfall profit)을 취하 게 된다는 것이다.
그런데 현재 우리나라의 RPS 제도가 앞서 언급한 이러한 문제를 잘 해결하고 있는지에 대해서는 논란의 여지가 있다. RPS 제도는 경쟁에 기반하여 신재생에너지 도입 비용을 낮추는 것을 가장 큰 목적으로 한 다. 그런데 독일 등 주요국의 경매제도 낙찰 가격 하락, 글로벌 모듈 가격의 하락과 비교하면, RPS 제도 도입 시 기대했던 가격 하락이 효 과적으로 이루어지지 못하고 있는 것으로 판단된다.
RPS 제도 하에서 가격 하락이 실현되지 못하는 이유로는 첫 번째로 SMP와 REC 가격의 이중 불확실성으로 인해 금융 비용이 증가하여 공급 비용이 상승하는 것과 저조한 시장 참여와 공급 부족으로 인해 거래 가격이 상승하는 것을 들 수 있다. 두 번째로는 주민수용성 하락 과 지자체 인허가 지연, 신재생에너지 발전 사업에 최적화 되지 않은 계통 운영 시스템 및 법제도 등으로 인한 공급 지연과 이로 인한 거래
요약 xi
가격 상승이다.
문제를 해결하기 위해서는 우선 경쟁을 통해 도입 비용을 낮추되 수 익 안정성 보장을 통해 공급을 확대하여 거래 가격을 낮출 필요가 있 다. 이러한 조건을 충족하는 것이 바로 경매제도이다. 경매제도의 효과 성은 선도국은 물론 신흥국을 포함한 많은 국가들의 정책 변화와 실제 공급 계약 사례를 통해 확인되고 있다. 특히 독일, 프랑스, 미국 등 선 도국뿐만 아니라 모로코, 인도, UAE, 페루 등 다양한 지역의 후발국에 서도 확인된다.
한편으로는 주민수용성 확대와 신재생에너지 발전 사업에 최적화된 계통 운영 시스템 및 법제도 개선 등에 기반한 공급확대를 통해 신재 생에너지 공급 비용 하락을 유도할 필요가 필요하다.
선도국의 사례에서 알 수 있듯이, 전력 소매 시장에서의 신재생에너 지 가격경쟁력 향상은 소매 시장 정책 수요와 다양한 사업 모델에 대 한 수요가 증가한다. 우리나라도 신재생에너지 보급 확대를 위해서는 소매 시장의 정책적 보완이 필요한 것으로 판단된다. 우리나라의 소매 시장 Financing 메커니즘은 대체로 잘 구성되어 있는 것으로 판단되며 전력 소매 시장에서의 신재생에너지 보급 확대에 기여해 왔다. 하지만 기대와 달리 주택지원사업 실적이 최근 들어 매년 감소하고 있고 대여 사업이 주택지원사업 실적 감소분을 만회하지 못하고 있다. 이는 전력 소매 시장에서의 신재생에너지 Financing 메커니즘이 소비자들에게 충 분히 매력적으로 다가가지 못한다는 것을 의미한다. 그 이유는 낮은 소매 전력 요금과 충분하지 못한 예산 때문인 것으로 판단되며, 최근 들어 누진제 개편으로 인해 신재생에너지 가격경쟁력이 하락하면서 더 욱 상황이 악화될 것으로 보인다.
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소매 시장의 경우 Financing 메커니즘뿐만 아니라 전력 거래 형태를 종합적으로 검토하여 제도를 설계할 필요가 있다. 태양광 발전단가가 소매 전력 요금에 비해 높은 현재 상황에서는 넷미터링이 소비자를 유 인하지 못한다. 따라서 이러한 단계에서는 Financing 메커니즘은 보조 금에 기반한 자기 금융 방식과 공공 조달 방식이 효과적일 것이며, 전 력 거래 방식은 잉여 전력에 대한 FiT 구매가 보조적인 수단이 될 수 있다. 태양광 발전단가가 소매 전력 요금과 유사하거나 낮아질 경우 제3자 소유 방식 혹은 무보조 자기 금융 방식의 Financing 메커니즘과 넷미터링 방식의 전력 거래가 효과적인 수단이 될 수 있다. 또한 P2P 거래가 도입 가능한 옵션이 된다. 태양광 발전단가가 도매 전력 요금 과 유사하거나 낮아지게 되면 도매 시장 판매 방식이 도입될 수 있을 것이다.
Abstract i
ABSTRACT
1. Research necessity and purpose
In 2016, new investment in new and renewable energy totaled only
$241.6 billion, down 22.6% from $312.2 billion in the previous year.
This decline is largely due to the increased price competitiveness of new and renewable energy. In fact, from 2015 to 2016, new facilities for renewable energy increased in capacity from 147 GW to 161 GW, an increase of 9.5%. Although the price competitiveness of new and renewable energy is rapidly improving, negative issues have also arisen, such as rising energy prices and the increasing instability of the grid system due to the increased supply of new and renewable energy. Despite some of these issues, many countries across the globe are expanding the proportion of renewable energy in their power supply to meet ambitious target goals.
As mentioned above, the recent increase of the new and renewable energy supply is primarily due to price competitiveness a fact which is reflected in policy changes and actual supply contracts seen worldwide. Germany, Japan, and many other countries including China and Chile have reached a stage of maturity in their new and renewable energy supply in which price competitiveness has been sufficiently secured. As a result, many of these countries have shifted
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their national energy policies from feed-in tariff (FiT) systems to auction systems. In countries with superior photovoltaic development conditions, such as the US, Mexico, Chile, and the UAE, etc., power supply contracts have been concluded at less than $30-50/MWh, and in some countries, photovoltaic development has already achieved a dominant position over fossil fuels. In regions in which photovoltaic development conditions are less favorable, such as in Germany, supply contracts have been concluded at prices under $100/MWh.
It is generally agreed that the new and renewable energy market of Korea is only in its early stages of development and that price competitiveness is still low due to low electricity rates. In other words, Korea has not yet formed a full-fledged new-and-renewable-energy market. However, the current government administration recently announced its goal of expanding the proportion of new and renewable energy in the nation’s power generation to 20% by 2030. This goal signifies the government’s willingness and intent to provide stable policy support, as seen in most leading nations, to encourage conditions favorable to the initial formation of the new and renewable energy market.
Given present internal and external conditions, the growth and diffusion of the renewable energy market in Korea is now seen as a constant, not a variable. However, new and renewable energy, which is still highly policy dependent, must be efficiently supplied in order for it to play a larger part in the energy market and advance in
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Korean society. To facilitate this, relevant policies must be established in a timely manner through the analysis of domestic and overseas market conditions and the policy changes made in leading countries.
As such, this study aims to collect and analyze domestic and foreign data from a network of domestic and international experts and use the resulting information to quickly grasp trends and policy changes both at home and overseas. Using this information, this study furthers aims to derive policy implications for the expansion, market growth, and industrial development of new and renewable energy.
2. Abstract
A. Trends in the new and renewable energy market
As of 2016, renewable energy represented only 4.78% of Korea’s primary energy generation and 7.22% of its total power generation.
Bio and waste-to-electricity generation accounted for more than 70%
of total new and renewable energy generation, representing a signification amount. The proportion of power generation, excluding generation from non-renewable wastes, was 1.4% in 2015 according to International Energy Agency (IEA) standards, earning Korea the lowest spot of all 34 OECD nations ranked. However, as of 2016, the Korea new and renewable energy industry also recorded a total of 405 companies and 14,412 employees. Total sales revenue from
iv
domestic sales, exports, and overseas production reached about 10.1 trillion won, with a total investment of around 796.5 billion won.
In 2015, the world's primary energy supply was recorded at 13,647 MTOEs, 13.4% (or 1,823 MTOEs) of which was renewable energy supply, 2% higher than the 1,784 MTOEs of renewable energy recorded in 2014. From 1990 to 2015, the global annual average growth rate of new and renewable energy supply was 2.0%, which was slightly higher than the global annual average growth rate of the primary energy supply at 1.8%. This growth of new and renewable energy can be attributed to the rapid growth of solar (45.5%) and wind (24.0%) power during this same time period. The total capacity of accumulated facilities for new and renewable energy (excluding hydroelectric power) was 921 GW; solar (303 GW) and wind (487 GW) power capacities account for about 86% of this total. The world market for new and renewable energy can be divided into three main groups: BRICS (Brazil, Russia, India, and China) with a capacity of 333 GW; the 28 member countries of the EU with a combined capacity of 300 GW; and all other countries, with a combined total capacity of 288 GW. In 2016, new investment in new and renewable energy reached only $241.6 billion, down 23% from 2015. However, considering that the capacity of newly installed new and renewable energy facilities increased 6% in 2016, it can be concluded that the decrease of investment from 2015 to 2016 can be attributed to the decreased costs of renewable energy generation due to technological development. Global investment in the power sector from 2017 to
Abstract v
2040 is estimated to reach approximately $10.2 trillion, 72% of which is expected to be invested in the renewable energy sector.
During this same period, the average annual growth rate of investment in the entire power generation sector is expected to be at about 1%. The average annual investment growth rate of solar and wind power generation is estimated at 2.3% and 3.4%, respectively, which is more than two to three times the growth rate of the entire power generation sector.
The cumulative capacity of photovoltaic power generation in 2016 is estimated to reach at least 303 GW worldwide. In 2017, new photovoltaic power generation facilities are expected to be 75 GW greater than in 2016 due to increased demand in China. However, the US, which has led the photovoltaic market along with China, is now considering taking safe guards against imported PV cell modules, causing concerns about shrinkage in the solar market. By 2040, global photovoltaic capacity is expected to reach 4.5 TW, with the supply of three PV market leaders China, India, and the US (1.2 TW, 670 GW, and 405 GW, respectively) accounting for about 50%
of global demand. Considering the 2017 forecasts of the capacities of new photovoltaic facilities (increasing from 84 to 91 GW), many expect that there will soon be an oversupply of 70 GW solar modules worldwide. However, the production capacity of the top 10 and 20 companies (as of 2017) are only 53 GW and 73 GW, respectively, meaning that the effective and competitive supply of solar modules will still be below what is needed to meet demand.
vi
The total accumulative facility capacity for wind power in 2016 is estimated to reach at least 487 GW worldwide. China, the United States, Germany, and India account for two-thirds of total new facility capacities of 55 GW. China alone accounts for about 43% of the total new facility capacity for wind power worldwide, making China a global leader in the renewable energy sector, boasting more than 40% of the world’s total new facility capacities for both solar and wind power. In the long run, new facilities producing a total of 2,151 GW wind power, including facilities for 1,873 GW onshore wind power and facilities for 178 GW offshore wind power, will be constructed by 2040. In the future, the core of the wind power market will shift from developed countries such as the US and Europe to developing countries such as China, Asia, the Middle East and Africa. Approximately 56% of the new facilities built from 2031~2040 are expected to be constructed in these developing countries.
B. Global policy trends for new and renewable energy
Japan is currently striving to expand its supply of new and renewable energy by adopting cost-effective measures such as lowering the procurement prices of Feed-in Tariffs and introducing an auction system. In addition, measures are also being taken to improve market stability by securing market predictability by collectively determining procurement prices.
Abstract vii
The Japanese government is aiming to reach grid parity by 2019 by reducing the procurement prices of solar PV generators for residential use to that of household electric power. Reaching grid parity for photovoltaic power generation, along with the liberalization of the retail energy market, is expected to accelerate the full-fledged expansion of new and renewable energy in the retail market in Japan.
The combined effect of an increased number of new power companies, smart meters, various electricity billing plans, and the purchase of surplus electricity under the FiT will, in the short term, encourage consumers to choose new and renewable energy over other forms of power and is likely to lead to the creation of various business models tailored to the electricity consumption patterns and preferences of consumers.
China currently boasts the world’s largest new and renewable energy market, which it operated using the FiT system. China's FiT system sought to alleviate the burden of system operations using separate government resources instead of transferring the financial burden to consumers; this system is very similar to that used in Korea. Although this system formed the basis of new and renewable energy in China, as the supply of new and renewable energy increased over time, it placed a greater financial burden on the Chinese government. In order to secure financial resources, the Chinese government initially imposed a surcharge on consumers, rather than lower procurement prices or reduce the supply of solar electricity to consumers.
viii
However, in 2016, the Chinese government announced its first procurement price reduction plan and introduced RPS. In 2017, the Chinese government introduced the green power certification trading system, thereby continuing to adopt measures to improve cost efficiency through the utilization of market functions. The Chinese government also encouraged local governments to discover the price of renewable energy through the utilization of market functions, such as the implementation of the auction system.
The RPS system in China places the obligation of supplying renewable energy on local governments, not on the power grid or power generation companies, and allocates different levels of duty ratio to each local government. The RPS system of China is considered an effective policy direction to achieve renewable energy supply targets as it emphasizes the role of the local government irrespective of systematic characteristics and physical constraints.
However, in the case of China, the operating system of the power grid has not been improved or expanded to meet the needs of the increased renewable energy supply, meaning that many are abandoning the idea and/or adoption of new and renewable energy. In Japan, solar power generation is more concentrated at certain times, which also occasionally causes issues with the grid system. In other words, as seen by these and many other cases, if the grid system is not expanded and the grid operating system is not improved to adequately accommodate an increased renewable energy supply, system inadequacies are likely to hinder the expansion of new and
Abstract ix
renewable energy supply.
The US renewable energy market responds very sensitively to the prolongation of ITC and PTC. As the expiration period of ITC and PTC approaches, investors implement their projects ahead of schedule to reap tax benefits before the expiration of ITC and PTC; this often results in a decline in facility supply. Although policy uncertainties have a risen this year with the election of President Trump, many expect that there will be fewer new projects in the coming years as a greater number of solar projects have already been implemented in 2015 and 2016 ahead of ITC expiry. The impending tax reforms of the Trump Administration have also increased the likelihood of further uncertainties in the US renewable energy market.
Although the US renewable energy market has secured competitiveness, it is still highly policy dependent and requires consistent policy support to secure its growth and stability.
Currently, 41 of the United States have implemented the net metering system, despite complaints that this system provides unfair benefits to consumers with solar PV power as solar PV power reaches or approaches grid parity. Of particular note are discussions related to the determination of compensation standards. Attempts have been made to introduce compensation standards that reflect the appropriate value of new and renewable energy power in retail rates, wholesale rates, and/or Value of Solar (VOS).Virtual net metering, in which the power generated from multiple households is distributed according to a predetermined standard and subtracted from the power
x
consumption of each household, has been proposed as an alternative to the net metering system. In Korea, the net metering system is difficult to implement because the unit cost of solar PV power generation is higher than retail electricity prices. However, virtual net metering can potentially be adopted as a policy alternative for government solar power supply diffusion projects targeting rural and multi-family housing.
Over the past few years, several major European countries have begun to adopt auction systems in earnest. Since 2015, Germany has achieved a steady decline in contract prices through tentative solar power auctions, and in 2017, began conducting full-fledged auctions.
Both France and the UK are transitioning from a FiT system or RO system to an FiP (or CfD)-based auction system. Germany and Denmark have also implemented auction systems with several neighboring countries soon to follow. The auction system is now gaining attention internationally as a representative means of supporting renewable energy policies, much like the FiT system did in the past. This global shift toward the auction system is based on improved price competitiveness and the matured new and renewable energy markets worldwide.
Meanwhile, improvements in the price competitiveness of new and renewable energy are also bringing about changes in the retail market. As solar power approaches grid parity, various energy P2P programs have been expanding. Generally speaking, energy P2P programs only become practically applicable once the price of solar
Abstract xi
power falls below the electricity rate. Korea recently introduced a policy to expand energy prosumers, but it is unlikely that this energy prosumer policy will work well since the unit cost of solar power is higher than that of electric power.
3. Conclusion and policy directions
A. New and renewable energy market trends and policy directions The Korean government has adopted ‘Renewable Energy 3020’ as its primary energy conversion policy and is actively promoting the spread of renewable energy by focusing on solar and wind power. In order for new and renewable energy to represent 20% of Korea’s total power generation by 2030 (a goal set forth by the Korean government), accumulative renewable energy facilities must have a capacity of about 65 GW. Although the growth of the domestic new and renewable energy market has experienced remarkable growth, it is still at a level that is only 1% of the global market. Therefore, if the Korean government does not implement aggressive industrial development and diffusion policies such as those aimed at deregulation and increasing residents' acceptance of related projects the domestic market capacity of 65 GW will be dominated largely by foreign companies, including those from China.
In order to avoid market domination by foreign companies, Korean companies must enhance their competitiveness by penetrating overseas
xii
markets in developed countries (such as the USA, Europe, Japan, etc.), rapidly developing countries (such as China, India, etc.), and other emerging countries where renewable energy is likely to be expanded. Along with this, it is necessary for the Korean government to analyze the characteristics of overseas markets, present strategies tailored to each country and region, and provide policy support for companies advancing overseas. Overseas markets must also be diversified rather than concentrating on specific markets. Recent events, such as China's anti-dumping duties on Korean polysilicon and the US’s safeguards against imported solar PV, underscore the importance of market diversification.
In addition, downstream markets for solar PV, such as EPC and O&M, are expected to have greater growth potential than mid-and-upstream PV markets, such as polysilicon and modules.
Compared to the downstream sector, the prices of technology-dependent mid-and-upstream sector products are rapidly falling due to technological development, and their proportion in the total power generation development unit price is also steadily declining. Conversely, the proportions of EPC and O&M in the total power generation development unit price are increasing. In addition, competition and trade disputes between companies in the mid-and-upstream sectors are intensifying. Considering all these factors, the downstream market is expected to be a more effective channel for companies hoping to expand into foreign markets. This year, in order to further promote domestic companies’ advancement overseas and provide package-type
Abstract xiii
support, the government is planning to organize the Energy New Industry Team Korea, composed of public enterprises such as KEPCO, private sector companies in new and renewable industries, and financial institutions. It is hoped that, through these and other support measures, Korean companies will be able to achieve success in overseas markets.
B. New and renewable energy policy trends and policy directions Korea implemented the FiT system in its early stages of renewable energy generation before adopting the RPS system in 2012. The reason RPS was adopted is because price discovery based on market functions was difficult under the FiT system and, as a result, new and renewable energy producers were reaping windfall profits.
However, there is currently much debate over whether the current RPS system in Korea has effectively solved these problems. The purpose of the RPS system is to encourage competition and lower the cost of introducing renewable energy. Compared to the decline in auction and global module prices seen in major countries such as Germany, the price decline in Korea that was expected following the introduction of the RPS system has not been as significant.
The reason why price declines are not being realized under the RPS system is that financial costs have increased due to the double uncertainty of SMP and REC prices, resulting in increased supply costs. Higher transaction prices have also arisen due to poor market participation and supply shortages. Furthermore, price increases have
xiv
also been caused by supply delays stemming from residents’
reluctance to accept relevant projects, delays in obtaining approvals and permissions from local governments, inadequate legal systems, and a grid operation system that is not optimized for renewable energy generation.
In order to address these problems, competition must be encouraged to lower the cost of introducing new and renewable energy, and transaction prices must be decreased by guaranteeing profitability and expanding supply. The auction system is able to achieve both of these goals. The effectiveness of the auction system has been proven through the policy changes and actual supply contracts seen in many countries, including emerging countries such as Morocco, India, the UAE, and Peru, and advanced countries such as Germany, France, and the United States.
Additionally, it is necessary to induce reductions of new and renewable energy supply costs by expanding supply. This can be done by improving residents’ acceptance of related projects and improving grid operation and legal systems and optimizing them for renewable energy generation businesses.
As seen in the case of many leading countries, improvements in the price competitiveness of renewable energy in the retail electricity market increases the demand for retail market policies and the demand for varied business models. In Korea, it is necessary to provide policy supplements for the retail market in order to expand the supply of new and renewable energy. The financing mechanisms
Abstract xv
of the retail market in Korea are generally considered well-structured and have contributed to the expansion of renewable energy in the electricity retail market. However, contrary to expectations, housing support services have been declining annually in recent years, and lending services have failed to compensate for this decline. This means that the financing mechanisms for renewable energy in the electricity retail market are not yet developed enough to attract consumers and face the difficulties of lower retail electricity prices and an insufficient budget. Current conditions are only expected to deteriorate given that the price competitiveness of new and renewable energy has recently declined due to the reform of progressive electricity tariffs.
In the case of the retail market, it is necessary to design systems by comprehensively reviewing not only financing mechanisms but also different types of electricity trading. Under the present conditions, in which the price of solar PV is higher than that of electricity, net metering cannot be used to attract consumers. Therefore, at this stage, financing mechanisms based on subsidy-based self-financing and public procurement will be the most effective, and the FiT purchase of surplus electricity can be used as a supplemental means of electricity trading. If the unit cost of solar power generation can be decreased so that it is similar or lower than retail electricity prices, third party ownership or non-subsidy self-financing mechanisms and net metering electricity transactions can be utilized effectively. In this case, P2P transactions can also be adopted as an alternative, and the wholesale market transaction method can be introduced.
차례 i
제목 차례
제1장 서 론 ··· 1
제2장 신재생에너지 시장 동향 ··· 5 1. 국내 신재생에너지 시장 동향 ··· 5 가. 국내 신재생에너지 보급 현황 ··· 5 나. 국내 신재생에너지 산업 현황 ··· 11 2. 국제 신재생에너지 시장 현황 및 전망 ··· 13 가. 보급 동향 ··· 13 나. 투자 동향 ··· 17 다. 고용 현황 ··· 20 3. 태양광 시장 동향 ··· 22 가. 수요 ··· 22 나. 공급 ··· 27 4. 풍력 시장 동향 ··· 32 가. 수요 ··· 32 나. 금융과 투자 ··· 37 다. 가격 ··· 39
제3장 신재생에너지 정책 동향과 시사점 ··· 41 1. 일본 정책 동향 ··· 41
ii
가. 주요 정책 변화 ··· 41 나. 전력 시장 자유화와 전력 소매 부문 신재생에너지 시장의 성장··· 47 다. 시사점 ··· 53 2. 중국 정책 동향 ··· 55 가. 중국의 신재생에너지 정책 목표 ··· 55 나. 주요 정책 변화 ··· 57 다. 시사점 ··· 62 3. 미국 정책 동향 ··· 65 가. 주요 정책 변화 ··· 65 나. 시사점 ··· 72 4. 유럽 정책 동향 ··· 76 가. 유럽의 주요 정책 변화 ··· 76 나. 주요국의 정책 변화 ··· 77 다. 전력 소매 시장 변화 ··· 81 라. 시사점 ··· 85
제4장 종합 및 정책 방향 ··· 87 1. 신재생에너지 시장 주요 이슈 및 정책 개선 방향 ··· 87 가. 지속적인 가격 하락 ··· 87 나. 개도국으로 시장 중심 이동 ··· 88 다. 무역 분쟁 지속 ··· 90 라. 정책 방향 ··· 92 2. 신재생에너지 정책 주요 이슈 및 정책 개선 방향 ··· 95 가. 전력도매 시장에서의 신재생에너지 제도 및 정책 ··· 95
차례 iii
나. 전력 소매 시장에서의 신재생에너지 제도 및 정책 ··· 106 다. 소매 시장 신재생에너지 전력 거래 형태 ··· 109 라. 정책 방향 ··· 111
참 고 문 헌 ··· 119
iv
표 차례
<표 2-1> 신재생에너지 발전 실적 ··· 8
<표 2-2> 기관별 신재생에너지 발전량 비교(2016년) ··· 9
<표 2-3> OECD 국가별 신재생에너지 발전 비중(2015년) ··· 10
<표 2-4> 국내 신재생에너지 산업 현황 변화(2015년 vs. 2016년) ···· 11
<표 2-5> 국내 신재생에너지 산업 현황(2016년) ··· 12
<표 2-6> 태양광 폴리실리콘 및 모듈 수출실적 추이 ··· 13
<표 3-1> 일본 비주택용 태양광 발전 FiT 기준가격(엔/kWh) ··· 42
<표 3-2> 일본 주택용 태양광 발전 FiT 기준가격(엔/kWh) ··· 43
<표 3-3> 일본 풍력 발전 FiT 기준가격(엔/kWh) ··· 44
<표 3-4> 일본의 지열, 수력, 바이오매스 FiT 기준가격(엔/kWh) · 44
<표 3-5> 신재생에너지 부과금 산정 방법 ··· 46
<표 3-6> 일본 전기사업자별 전력 소매 시장 점유율 (2017년 6월 기준) ··· 49
<표 3-7> 일본 전력 회사별 스마트미터 보급현황(2016.12 시점) ··· 51
<표 3-8> 일본 전력 회사별 스마트미터 보급계획(만 대) ··· 52
<표 3-9> 신재생에너지 보급 선도국 ··· 53
<표 3-10> 일본과 한국의 태양광 경제성 비교 ··· 55
<표 3-11> 2020년 중국 신재생에너지 개발 및 이용 관련 주요 목표 ··· 57
<표 3-12> 지방 정부별 신재생에너지 의무 비중 ··· 61
<표 3-13> PTC 대상 신재생에너지원 및 세액공제액 ··· 66
<표 3-14> ITC 대상 신재생에너지원 및 세액공제액 ··· 67
<표 3-15> 미국 넷미터링 제도 변경사례 ··· 70
<표 3-16> 넷미터링 보상 기준 비교 ··· 71
차례 v
<표 3-17> OECD 국가별 전력 요금 수준 비교 ··· 73
<표 3-18> 누진제 전력 요금과 태양광 발전단가 비교 ··· 74
<표 3-19> 독일의 태양광 시범 경매 낙찰 결과 ··· 77
<표 3-20> 영국 2017/2018 FiT 기준가격(p/kWh) ··· 79
<표 4-1> 미국 ITC 태양광 세이프가드 권고안 ··· 91
<표 4-2> 미국 에너지원별 LCOE 비교(무보조) ··· 103
<표 4-3> 주요국 전력도매 시장 신재생에너지 제도 변화 ··· 104
<표 4-4> 전력 소매 부문 신재생에너지 발전설비 Financing 및 소유 구조··· 106
<표 4-5> 소매 시장 신재생에너지 전력 거래 방식 ··· 110
<표 4-6> 모듈 가격, 독일 태양광 경매 낙찰가, 국내 SMP+REC 비교··· 112
vi
그림 차례
[그림 2-1] 국내 신재생에너지 보급 추이 ··· 6 [그림 2-2] 국내 신재생에너지 원별 공급 비중(%) ··· 7 [그림 2-3] 전 세계 1차에너지 공급 비중(2015년) ··· 14 [그림 2-4] 전 세계 신재생에너지 원별 공급 비중(2015년) ··· 14 [그림 2-5] 전 세계 신재생에너지 원별 연평균 공급 증가율(1990 ~ 2015년) ···· 15 [그림 2-6] 전 세계 신재생에너지 누적 발전설비 용량 ··· 16 [그림 2-7] 전 세계 신재생에너지 발전설비 용량(수력제외) ··· 17 [그림 2-8] 전 세계 신재생에너지 투자 추이 ··· 18 [그림 2-9] 에너지 원별 투자 규모 전망(2017 ~ 2040년)(조 달러) ··· 19 [그림 2-10] 지역별 발전 부문 투자 전망(2017~2040년) ··· 20 [그림 2-11] 주요 국가별 신재생에너지 고용 효과(2015년) ··· 21 [그림 2-12] 신재생에너지 원별 고용 효과(2015년) ··· 21 [그림 2-13] 태양광 신규 및 누적 설비 용량 추이 ··· 22 [그림 2-14] 주요 국가별 태양광 신규 및 누적 설비 용량 추이 ··· 23 [그림 2-15] 태양광 신규 설비 단기 전망 ··· 24 [그림 2-16] 인도의 태양광 신규 설비 추이 및 단기 전망 ··· 26 [그림 2-17] 국가별 태양광 신규 설비 용량 장기 전망 ··· 27 [그림 2-18] 폴리실리콘 현물 가격 동향($/kg) ··· 28 [그림 2-19] 폴리실리콘 공급 곡선(2017년) ··· 29 [그림 2-20] 상위 10개 폴리실리콘 기업의 생산 용량 비교 ··· 29 [그림 2-21] 태양 전지 가격 동향(2017년)($/W) ··· 30 [그림 2-22] 태양광 모듈 가격 동향(2017년)($/W) ··· 31
차례 vii
[그림 2-23] 상위 20개 기업의 모듈 생산 용량(2017년) ··· 32 [그림 2-24] 풍력 신규 및 누적 설비 용량 추이 ··· 33 [그림 2-25] 상위 10개국 신규 및 누적 설비 용량 추이 ··· 34 [그림 2-26] 지역별 풍력 신규 설비 용량 현황 및 중기 전망 ··· 35 [그림 2-27] 주요 국가별 풍력 신규 설비 용량 장기 전망(2016 ~ 2040년) ··· 36 [그림 2-28] 주요 국가별 풍력 누적 설비 용량 장기 전망(2012 ~ 2040년) ···· 36 [그림 2-29] 분기별, 지역별 신규 풍력 발전 자산 금융 추이 ··· 38 [그림 2-30] 풍력 터빈 가격 변화 추이($m/MW) ··· 39 [그림 3-1] 일본의 신재생에너지원별 FiT 적용 용량(가동 기준) ··· 45 [그림 3-2] 일본 신재생에너지 부과금 추이(엔/kWh) ··· 46 [그림 3-3] 미국 태양광 Grid Parity 현황 ··· 69 [그림 3-4] 소넨커뮤니티 개념도 ··· 82 [그림 3-5] 피클로 에너지매치 개념도 ··· 84 [그림 4-1] 전 세계 전력 수요 전망(OECD vs. non_OECD) ··· 89 [그림 4-2] 유틸리티급 태양광 발전 단가 하락 추이($/W) ··· 93 [그림 4-3] 독일 신재생 발전비중과 부과금 및 전력 요금 인상 추세 비교 ··· 96 [그림 4-4] 일본 신재생에너지 보급과 전력 요금 인상 추세 비교 ···· 97 [그림 4-5] 일본 전력생산 단가 추이 ··· 98 [그림 4-6] Merit order effect 개요 ··· 99 [그림 4-7] 태양광 LCOE 추이 ··· 100 [그림 4-8] 독일의 태양광 발전단가와 전력 요금 비교 ··· 101 [그림 4-9] 일본의 신재생에너지원별 발전단가 추이 ··· 102 [그림 4-10] 연도별 전 세계 태양광 신규 설비 용량과 경매 물량 ··· 105 [그림 4-11] 태양광 대여사업 구조 ··· 109 [그림 4-12] 2010~2016년 주요국 태양광 경매결과 ··· 113
viii
[그림 4-13] 주요국(일본, 독일, 영국)의 신재생 전력비중(수력제외)이 한국의 2016년 신재생 전력비중과 유사한 시점에서의 태양광 모듈 가격(2016 $/W) 비교 ··· 115 [그림 4-14] 주택지원사업 및 태양광 대여사업 실적 ··· 116 [그림 4-15] 태양광 경제성에 따른 적용가능 Financing 메커니즘과
거래방식··· 118
제1장 서론 1
제1장 서 론
2016년 신재생에너지 신규 투자는 2,416억 달러로 전년(3,122억 달러) 에 비해 22.6% 줄어들었다.1) 그러나 이는 주로 신재생에너지 가격경 쟁력 하락에 의한 것으로, 2016년 신재생에너지 신규 설비 용량은 전 년(147 GW) 대비 9.5% 증가한 161 GW였다.2) 신재생에너지 가격경 쟁력 향상에도 불구하고 신재생에너지 보급이 늘어나면서 신재생에너 지 보급으로 인한 에너지 요금 상승, 계통의 불안정성 증가 등 이슈들 이 제기되고 있다. 그럼에도 불구하고 대부분의 국가들은 신재생에 너지 비중을 확대해 나가고 있으며, 의욕적인 목표를 제시하고 있다.
언급하였듯이, 이렇게 신재생에너지 보급이 늘어날 수 있는 것은 신 재생에너지의 가격경쟁력에 기반한다. 신재생에너지 가격경쟁력은 여러 국가들의 정책 변화에서도 감지되며 실제 공급 계약에서도 확인된다.
독일, 일본 등 선도국뿐만 아니라 중국, 칠레 등의 후발국을 포함한 많 은 국가들이 기존의 FiT에서 경매제도로 이행하고 있는데 이는 신재생 에너지의 가격경쟁력이 충분히 확보되었고 시장이 성숙단계에 접어들 었기 때문이다. 미국, 멕시코, 칠레, UAE 등 태양광 개발 여건이 우수한 지역의 경우 30~50 $/MWh 이하에 전력 공급 계약이 체결되었고 일부 국가의 경우 화석연료와의 경쟁에서도 우위를 차지하였다.3) 독일과 같이
1) REN21, 2016, Renewables 2016 Global Status Report., REN21, 2017, Renewables 2017 Global Status Report.
2) 전게서 3) 전게서
2
개발 여건이 양호하지 못한 지역도 100 $/MWh 이하에 공급 계약이 체결되었다.4)
이제 우리나라도 본격적인 신재생에너지 시장 개화 시기가 도래한 것으로 판단된다. 우리나라는 낮은 전력 요금으로 인해 아직까지 신재 생에너지 가격경쟁력이 낮다. 즉 아직까지 자생적으로 신재생에너지 시장이 형성되기는 이르다. 그러나 최근 문재인 정부는 2030년까지 재 생에너지 발전비중을 20%로 확대한다는 목표를 제시하였다. 이는 대 부분의 선도국들이 그래왔듯이 정부의 안정적인 정책적 지원 하에 초 기시장이 형성될 수 있는 여건이 마련될 것이라는 것을 의미한다.
대내외적 여건을 고려하면, 신재생에너지 시장의 성장과 보급 확대 는 이제 우리에게 더 이상 변수가 아닌 상수로 받아들여진다. 그러나 여전히 정책 의존도가 높은 신재생에너지를 에너지 시장에, 그리고 나 아가 우리 사회에 안착시키기 위해서는 이를 효율적이고 효과적으로 보급할 필요가 있다. 그러기 위해서는 국내외 시장 여건을 분석하고 선도국의 정책 변화를 분석함으로써 시의성 있는 정책을 수립해야 할 것이다.
이에 본 연구는 국내외 자료를 취합·분석하고 국내외 전문가 네트워 크를 활용하여 국내외 신재생에너지 시장 동향과 정책 변화를 신속히 파악하고자 한다. 그리고 이를 기반으로 신재생에너지 보급 확대, 시장 성장, 그리고 산업 육성을 위한 정책적 시사점을 도출하는 것을 목표 로 한다.
본 보고서는 모두 4개의 장으로 구성되어 있다. 제2장에서는 국내외 신재생에너지 시장 주요 동향을 태양광과 풍력을 중심으로 살펴본다.
4) 전게서
제1장 서론 3
제3장에서는 일본, 중국, 독일, 미국 등 주요국의 최근 신재생에너지 정책 변화를 분석하고 이를 기반으로 우리나라의 신재생에너지 정책에 대한 시사점을 도출한다. 마지막 제4장에서는 제2장과 제3장의 조사 및 분석 결과를 종합하고, 우리나라의 신재생에너지 정책 방향을 제시 하고자 한다.
제2장 신재생에너지 시장 동향 5
제2장 신재생에너지 시장 동향
1. 국내 신재생에너지 시장 동향5)
가. 국내 신재생에너지 보급 현황
2016년 기준 국내 1차에너지 대비 신재생에너지 공급 비중은 4.78%
로 2015년 4.62%에 비해 0.16%p 증가한 것으로 나타났다. 이 중 재생 에너지 공급량은 13,747천 TOE로 4.67%를, 신에너지 공급량은 318천 TOE로 0.11%를 차지하는데, 이는 2015년 대비 각각 5.25%, 37.27%
증가한 수치이다.6)
2007년부터 2016년까지 10년 동안의 신재생에너지 연평균 공급 증 가율은 10.75%로 같은 기간 1차에너지 연평균 공급 증가율 2.46%의 약 4.3배에 달한다. 한편 2010년 이후로 최근 6년(2011~ 2016년)까지 로 기간을 좁혀보면 신재생에너지 연평균 공급 증가율과 1차에너지 연 평균 공급 증가율은 각각 13.15%와 1.24%로 1차에너지 공급에 비해 서 신재생에너지 보급이 10배 이상 빠르게 증가하고 있음을 알 수 있 다([그림 2-1]). 신재생에너지 원별로 세분화하면 태양광과 연료전지, 지열, 그리고 바이오가 각각 40.8%, 30.7%, 27.6%, 22.8%로 높은 연 평균 증가율을 기록하였는데7), 연료전지와 지열의 경우 전체 신재생에
5) 본 절은 한국에너지공단의 2016년 신재생에너지 보급통계 및 산업통계 조사결과를 바탕으로 작성됨
6) 한국에너지공단, 2017, 2016년 신재생에너지 보급통계(잠정치) 조사결과
7) 동 기간 해양에너지의 연평균 증가율이 56.2%로 가장 높았으나, 이는 2011년의 급격한 증가에 기인한 것으로 2012년 이후 5년간의 연평균증가율은 1.6%에 불과 하여 제외함
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너지에서 차지하는 비중이 1% 대임을 고려할 때, 태양광과 바이오가 실질적으로 신재생에너지 보급 확대를 견인하였음을 알 수 있다. 신재 생에너지 원별 공급 비중은 [그림 2-2]와 같다. 바이오와 폐기물이 전 체 신재생에너지 공급의 81%를 차지할 정도로 높은 비중을 차지하고 있는 반면, 태양광과 수력, 풍력은 각각 7.8%, 4.3%, 2.5%로 상대적으 로 그 비중이 매우 낮은 것을 알 수 있다. 앞서 언급했듯이, 2010년 이 후 태양광의 연평균 증가율이 40%를 상회하고 있으며, 태양광(28.7%) 과 수력(32.9%), 풍력(25.4%) 모두 2015년 대비 25% 이상 공급이 증 가하였음에도 불구하고, 기존 바이오와 폐기물의 비중이 워낙 높아서 바이오와 폐기물 중심의 공급 구조는 쉽게 바뀌지 않고 있는 상황이다.
[그림 2-1] 국내 신재생에너지 보급 추이
출처: 한국에너지공단, 2017, 2016년 신재생에너지 보급통계(잠정치) 조사결과
제2장 신재생에너지 시장 동향 7
[그림 2-2] 국내 신재생에너지 원별 공급 비중 (%)
출처: 한국에너지공단, 2017, 2016년 신재생에너지 보급통계(잠정치) 조사결과
설비 용량을 살펴보면, 2016년 신규 설비 용량과 총 누적 설비 용량 은 각각 1,491 MW와8) 13,846 MW이며9), 이는 2015년 대비 각각 2.6%, 0.11% 증가한 수치이다.
한편 2016년 신재생에너지 발전량(잠정치)은 40,558 GWh로 2015년 의 37,079 GWh에 비하여 약 9.4% 증가한 것으로 나타났다. 총 발전 량 대비 비중은 2015년의 6.61%에서 0.61%p 증가한 7.22%를 기록하 였으며, 전년 대비 증가율은 총발전량과 비슷한 약 9.2%이다.
8) 재생에너지 1,444 MW, 신에너지 47 MW 9) 재생에너지 13,282 MW, 신에너지 564 MW
8
2015 2016p 전년 대비 증감
발전량
(GWh) 비중(%) 발전량
(GWh) 비중(%) 발전량 (GWh)
증감율 (%) 총발전량 560,974 6.61 561,728 7.22 755 0.13 신재생에너지 37,079 100 40,558 100 3,479 9.38
태양광 3,979 10.7 5,122 12.6 1,143 28.7
풍력 1,342 3.6 1,683 4.1 341 25.4
수력 2,150 5.8 2,859 7.0 709 33.0
해양 496 1.3 495 1.2 1 0.2
바이오 5,547 15.0 6,237 15.4 690 12.4
폐기물 22,469 60.6 22,658 55.9 189 0.8
연료전지 1,089 2.9 1,143 2.8 54 5.0
IGCC 7 0.0 361 0.9 355 5.823.5
출처: 한국에너지공단, 2017, 2016년 신재생에너지 보급통계(잠정치) 조사결과 주: 국내 총발전량은 사업자 + 상용자가 + 신재생자가용 합계
<표 2-1> 신재생에너지 발전 실적
<표 2-1>을 보면, 신재생에너지 발전량 역시 공급량과 유사한 특성 을 보임을 알 수 있다. 1차에너지 공급 비중과 마찬가지로, 발전량 비 중 역시 바이오와 폐기물이 각각 15.4%와 55.9%로 전체 신재생에너 지 발전량의 70%이상을 차지할 정도로 그 비중이 매우 높다. 반면 태 양광과 풍력, 수력 발전량은 2015년 대비 25%이상 증가하였음에도 불 구하고 여전히 전체 신재생에너지 발전에서 차지하는 비중은 각각 12.6%, 4.1%, 7.0%에 불과하여 그 비중이 높지 않은 것을 알 수 있다.
신재생에너지 발전 관련 통계는 한국에너지공단과 한국전력 두 기관 에서 작성하는데, 두 기관의 산정 방식이 조금 다르다. <표 2-1>의 에 언급된 바와 같이, 한국에너지공단은 발전량을 산정할 때 발전 자
제2장 신재생에너지 시장 동향 9
회사 및 기타 사업자, 상용자가, 그리고 자가소비 및 기타 계통미연계 등을 모두 고려한다. 그러나 한전통계는 한전의 발전 자회사 및 기타 사업자의 발전량과 한전이 상용자가로부터 구입한 발전량만을 발전량 으로 고려한다.
에너지공단 한국전력
총발전량(GWh) 신재생에너지(GWh) 신재생에너지 비중(%)
출처: 한국에너지공단, 2017, 2016년 신재생에너지 보급통계(잠정치) 조사결과 한국전력공사(2016), 한국전력통계 제 86호
<표 2-2> 기관별 신재생에너지 발전량 비교(2016년)
이러한 산정 방식 차이로 인하여 두 기관의 신재생에너지의 발전량 통계에 차이가 발생하게 되는데, 이러한 차이의 대부분은 폐가스에 기 인한다.10) 위의 표에서 알 수 있듯이 한국에너지공단과 한국전력이 집 계한 폐가스 발전량은 각각 21,575 GWh와 8,669 GWh로 그 차이가 12,905 GWh인데, 이는 두 기관의 신재생에너지 발전량 차이 14,772 GWh의 87%에 해당한다.
국내 신재생에너지 발전 비중은 2013년 3.95%, 2014년 4.92%, 2015년 6.61%, 그리고 2016년 7.22%로 최근 4년 동안 연평균 1%p 이상씩 빠르게 증가하고 있다. 그러나 폐기물의 비중이 높아, 비재생 폐기물의 제외한 발전 비중은 국제에너지기구(IEA) 기준 2015년 1.4%
10) 에너지경제연구원 에너지통계연구실 내부자료
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에 불과하여 OECD 34개국 중 최하위에 해당하는 것으로 나타났다.
더욱이 이스라엘과 우리나라를 제외한 나머지 32개국은 신재생에너 지 발전 비중이 최소 10% 이상이여서 OECD 내 하위권 국가들과의 격차도 매우 큰 상황이다.
국가 신재생비중
(%) 순위 국가 신재생비중
(%) 순위
아이슬란드 100.0 1 그리스 29.2 18
노르웨이 97.7 2 아일랜드 27.6 19
뉴질랜드 80.1 3 영국 24.9 20
오스트리아 76.4 4 슬로바키아 22.7 21
캐나다 65.6 5 벨기에 20.8 22
스웨덴 62.4 6 일본 16.3 23
스위스 62.4 6 프랑스 15.9 24
덴마크 60.8 8 멕시코 15.2 25
포르투갈 47.2 9 에스토니아 14.4 26
핀란드 43.5 10 폴란드 13.8 27
칠레 41.5 11 호주 13.7 28
이탈리아 39.0 12 미국 13.1 29
스페인 35.0 13 네덜란드 12.4 30
터키 32.1 14 체코 10.6 31
룩셈브루크 31.0 15 헝가리 10.5 32
독일 30.4 16 이스라엘 2.2 33
슬로베니아 29.4 17 한국 1.4 34
출처: 한국에너지공단, 2016, 2015년 신재생에너지 보급통계 바탕으로 저자정리
<표 2-3> OECD 국가별 신재생에너지 발전 비중(2015년)
제2장 신재생에너지 시장 동향 11
나. 국내 신재생에너지 산업 현황
2016년 기준 신재생에너지 산업 관련 기업체 수는 405개, 고용 인원 은 14,412명이며, 내수와 수출, 해외 생산을 포함한 총 매출액은 약 10.1조 원 규모이고, 투자액은 7,965억 원이다. 2016년에는 2015년에 비해서 해외 공장 매출을 제외한 대부분의 산업 지표에서 10%대의 마 이너스 성장을 기록한 것으로 나타났다.
연도 기업체
수
고용
인원 매출액 내수 수출액 해외
공장 투자액
’15년 473 16,177 113,077 49,754 40,743 22,579 7,965
’16년 405 14,412 100,892 41,150 35,454 24,288 6,880 증감율 14.4% 10.9% 10.8% 17.3% 13.0% 7.6% 10.9%
출처: 한국에너지공단, 2017, 2016년 신재생에너지 산업통계(확정치) 조사결과 주: 매출액 = 내수 + 수출액 + 해외 공장
<표 2-4> 국내 신재생에너지 산업 현황 변화(2015년 vs. 2016년) (단위: 개, 명, 억 원)
신재생에너지 원별 상세 현황은 <표 2-5>에 정리되었다. 국내 신재 생에너지 산업을 원별로 보면, 태양광이 고용 인원, 매출액, 투자액 등 전 부문에서 가장 높은 비중을 차지하고 있음을 알 수 있다. 특히 수출 과 해외 공장 매출, 투자액 등에서는 전체의 80% 이상을 차지하고 있 다. 반면 바이오와 폐기물의 경우에는 기업체 수에 있어서는 태양광과 비슷한 비중을 유지하고 있으나, 고용 인원이나 매출액 등에서는 꽤 큰 차이를 보이고 있어, 상대적으로 소규모로 운영되고 있음을 유추해 볼 수 있다.
