가. 세계 신재생발전 설비 용량 현황 및 전망
2014년 세계 신재생발전 설비용량은 1,809GW로서, 연간 설비용량
증가분이 129GW로 역대 최대 규모를 기록하였다. 또한, 이는 전체 신규 설비용량 증가분의 45%를 차지하고 있다.
태양광발전 설비용량은 전년보다 40GW 증가한 176GW로서, FIT 지원에 힘입은 중국 및 일본의 설비용량 증가가 주요 영향 요인이다.
태양열발전 설비용량은 전년보다 1GW 증가한 4.9GW로 연간 최대 규모의 설비용량 증가를 기록하였다. 이는 미국(797MW)과 인도 (175MW)의 상업용 설비용량 증가에 기인한다.
육상풍력발전 설비용량은 전년보다 46GW 증가한 342GW를 기록 하였다. 이는 FIT 지원에 힘입은 중국의 설비용량 증가와 미국의 연 방세액감면제도 연장이 주요 영향 요인이다. 중국에서는 계통연계형
19GW와 계통비연계형 4GW가 증가하였다. 미국은 2013년 연방세액
감면제도 연장 여부의 불확실성으로 0.9GW만 증가하였으나 2014년 연장이 결정되며 5GW가 증가하였다.
해상풍력발전 설비용량은 2GW 증가한 9GW로서, 설비용량의 연간 증가 규모가 역대 최대 수준을 기록하였다. 이는 영국, 독일, 중국, 벨 기에의 대규모 프로젝트 개시로 증가하였다.
지열발전 설비용량은 약 0.8GW 증가한 12.4GW를 기록하였다. 케 냐, 터키, 필리핀 등이 설비용량 증가분의 80%를 점하고 있다. 바이오 매스발전 설비용량은 5GW 증가한 93GW를 기록하였다2). 중국, 브라
2) 바이오매스 열공급 설비용량 증가분은 9GWth,설비용량은 3059GWth(REN21, 2015).
질, 일본, 영국, 독일, 미국 등에서 설비용량이 증가하였다.
IEA에 따르면 2020년까지 신재생발전 설비용량의 중기전망은 다음 과 같다(그림 2-15, 표 2-1). 신규 신재생발전 설비용량은 40% 증가하 여, 전체 신규 설비용량 증가분의 62%를 차지할 것으로 전망하였다.
[그림 2-15] 세계 신재생 전원 증설규모 현황 및 전망(GW)
자료: IEA(2015b).
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
수력 1,136 1,174 1,208 1,237 1,266 1,290 1,308 1,326
바이오 88 90 94 100 106 112 118 125 풍력 303 350 399 446 487 532 580 631
● 육상 296 342 387 433 472 512 556 602
● 해상 7 9 12 13 16 20 25 29
태양광 136 176 219 261 300 341 384 429
태양열 4 5 6 6 7 8 8 9
지열 12 12 13 13 14 14 15 16
해양 1 1 1 1 1 1 1 1
합계 1,680 1,809 1,939 2,063 2,179 2,298 2,416 2,537
<표 2-1> 세계 신재생 전원 누적 설비용량 현황 및 전망(GW)
자료: IEA(2015b).
나. 세계 신재생전력 수급 전망
2014년 세계 신재생전력 생산은 전년 대비 6.9%(350TWh) 증가한
5,420TWh로 총발전량의 약 22%를 점하고 있다. 세계 신재생전력 생
산은 향후 연평균 4.72% 증가하여3), 2020년까지 1,730TWh 늘어난
7,150TWh 규모에 이를 것으로 전망된다(IEA, 2015a). 이 증가분은
중국, 인도, 브라질의 현재 수요 합계보다 크다. 신재생전력 생산 증가 분의 38%는 육상풍력, 28%는 수력(양수발전 포함)이 점할 것으로 예 상된다.
중국은 ’14년 세계 신재생전력 생산의 25%를 차지하고 있으며, ’20년
까지 수력, 육상풍력, 태양광, 바이오 등 대부분의 신재생전력 생산 증가 를 주도할 전망이다. 그밖에 영국은 해상풍력, 미국은 태양열, 인도네 시아는 지열, 한국은 해양 발전량에서 선두를 점할 것으로 예상된다.
[그림 2-16] 세계 신재생 전원별 발전량 현황 및 전망(TWh)
자료: IEA(2015b).
3) IEA 자료를 이용하여 계산함. 2013년 발전량 이용. OECD, 비OECD 각각 22%.
[그림 2-17] 신재생발전 설비(>100 MW) 보유국 증가 추세 다. 세계 신재생발전 기술보급 전망
2020년까지 세계 신재생발전 기술보급의 특징으로 보급지역 확대 및 경제성 향상이 이뤄질 것이 예상된다.
첫째는 신재생에너지 기술보급이 주요국에서의 기술개발에서 다수 국가로 확산하는 추세가 지속될 것이라는 점이다. 중국, 인도, 브라질 등 개도국은 급증하는 전력수요 및 다양한 요구, 공해 때문에 이 신재 생에너지 보급의 2/3를 차지할 전망이이다. 신재생에너지(수력 제외) 보급은 유럽·미국에서 비OECD 권역으로 확산되는 추세에 있다.
자료: IEA(2015b).
100MW 이상 신재생발전 누적 설비용량을 구비한 국가 수가 2020
년까지 현저히 증가하여, 육상풍력과 태양광 경우는 각각 75개국 이 상, 바이오에너지 경우는 거의 60개국에 이를 전망이다. 반면, 해상풍 력, 태양열, 지열, 해양 등의 보급은 상대적으로 저조할 것으로 보인 다. 다만, 해상풍력과 태양열의 경우 2020년까지 급격한 증가세를 보 일 것으로 전망된다.
둘째로 신재생발전 기술의 경쟁력은 각국 시장 조건과 정책에 따라 서 달라질 수 있으나, 경제성은 향상될 전망이다. 중기적으로 신재생 발전 기술은 저유가에도 기술보급에 미치는 영향은 제한적일 전망이 다. 하지만 장기적으로는 특정 시장의 디자인과 정부의 정책적 지원 의지에 더 영향을 받을 전망이다.
원별로 차이가 있으나 전반적으로 균등화발전비용(LCOE: levelized cost of electricity)의 저하 추세를 보이며,4) 태양광과 풍력은 최근 비 용이 많이 하락하였다. 기술 진보, 양호한 자원을 보유한 신규 시장 확대, 더 좋은 금융조달 조건, 장기구매계약(PPAs)에 대한 시장 메커 니즘 기반의 지원을 통해 경쟁력을 확보하고 있다. IEA는 인센티브 없이도 중기 세계 가중평균 LCOE가 하락하여 대부분의 원별 LCOE 가 현재보다 낮은 수준에서 형성될 것으로 전망하고 있다(그림 2-18, 표 2-2).
4) 전력가치는 생산 시점과 지역에 따라 달라질 수 있고, 발전기술 간의 경쟁여건은 자원·금융·수요 등 시장여건에 따라 달라질 수 있음. LCOE는 전력가치와 시장여 건을 반영하지 못하는 한계를 갖고 있으나, 전원간의 가격 경쟁력을 단순 비교하 거나 시간적 변화를 파악하는데 유용함.
[그림 2-18] 신재생전원 발전단가 현황 및 전망
자료: IEA(2015b).
2014 2015 2020
수력 20-230 20-230 20-230
바이오 60-240 60-240 60-240
바이오 혼소 80-140 80-140 80-140
육상풍력 65-155 60-145 50-140
해상풍력 195-250 190-250 160-210
대규모 태양광 100-220 95-210 50-180 태양광 상업용 100-395 85-325 70-280 태양광 주택용 150-450 135-420 110-380 태양열+저장장치 195-340 190-255 120-200
지열 35-200 35-200 35-200
석탄 40-90
가스 CCGT 40-120
<표 2-2> 신재생 전원별 발전비용 현황 및 전망(달러/MWh, ’14년)
자료: IEA(2015b).
최근 좋은 자원을 보유하고 적절한 규제 체계를 갖춘 일부 국가에 서 경쟁 입찰 또는 FIT를 통한 장기구매계약이 발표되었다. 이를 통 해 향후 몇 년간 저렴한 비용으로 프로젝트가 완성될 것이다.
[그림 2-19] 주요국 신재생전력 장기 구매계약 가격
(’15∼’19년 가동 설비 )
자료: IEA(2015b).
프로젝트의 비용이 경매와 장기구매계약으로 체결된 경우 다른 결 과로 나타나게 된다. 더욱이 경매와 장기구매계약의 프로젝트 조달 비 용은 서로 다르다. 경매 결과 및 보급 계획은 신규 육상풍력은 60-80 달러/MWh, 대규모 태양광은 80-100달러/MWh 수준에서 계약될 수 있음을 보인다.
일부 신재생발전은 양호한 자원 및 금융 조건에 힘입어 전력도매시 장에서 다른 발전에 대한 경쟁력을 확보한 것으로 알려져 있다. 육상 풍력이 터키에서는 별도의 유인이 조성되지 않아도 경쟁력을 확보한 것으로 평가된다. 칠레에서는 양호한 자원조건 및 장기구매계약에 힘 입어 경쟁력이 성립하는 것으로 알려져 있다.
분산형 태양광발전(상업용, 주택용)은 비용 하락으로 그리드패리티5)
5) 태양광발전의 LCOE가 소유자가 다른 방법을 통해 지불하는 소매전력가격보다
에 진입하여, 경쟁시장에서도 부상하고 있으며, 보급이 강세를 지속할 것으로 전망된다. 이에 따라 분산형 태양광발전의 계통편입 관련 논란 이 미국과 유럽을 중심으로 가열되고 있다.
분산형 태양광발전 수용가는 전력계통 비용회수에 대한 기여도가 낮다. 따라서 이를 반영하는 공평한 비용배분 및 요금제도의 설계 필 요성 여부가 논란의 핵심이다.
분산형 태양광발전(계통비연계)은 디젤발전기와 경쟁하는 지역에서 는 종종 경쟁력을 확보한다. 특히, 아프리카와 인도에서 경쟁력이 있 으나 자금조달이 가장 큰 장애로 나타나고 있다. 하지만 새로운 사업 모형(pay-as-you-go)이 이들 지역의 분산형 태양광발전 투자를 촉진하 고 전력화에 기여하는 것으로 평가되고 있다.
1) 태양광
태양광발전은 2020년까지 신재생발전 설비용량 증가에서 2번째로 큰 비중을 차지할 것으로 전망된다. 또한, 경제성 향상으로 중국, 일 본, 인도, 중동, 미주 등 전 세계에서 성장 전망도 긍정적이다. 좋은 금융조달과 양호한 자원으로 낮은 보상가격으로 계약되어 낮은 금융 지원으로도 프로젝트가 추진되고 있다.
태양광 모듈 가격의 하락은 다소 완만해지고 있으나, 공급망의 다른 부분에서 비용절감이 이뤄져 경쟁적인 입찰을 이뤄지고 있다. 태양광 모듈 가격은 일본과 독일 등에서 2014년 전년 대비 15-18% 하락하였 다. 2015년 초반 기준 태양광 모듈 평균가격은 0.6-0.7달러/와트로 시 장간 가격 차이가 다소 줄어들었다.
저렴할 경우임(Socket Parity).
최근 몇 년간 태양광 산업은 유럽에서 아시아 특히, 중국과 대만으 로 대규모 지역적 이동이 있었다. 중국의 대규모 보급 목표와 일부 국 가의 중국산 장비에 대한 반발로 중국 제조업자는 자국 시장에 집중 하고 있다. 또한, 일본, 인도, 라틴 아메리카, 아프리카, 중동 등의 시 장 성장으로 중국 외 기업의 설비용량 투자가 촉진되고 있다.
태양광발전의 가격은 지속적으로 하락하여, 2015년 초반 기준 중국 과 독일의 대규모 태양광발전 가격은 1,300달러/kW를 기록하였다. 상 업용 태양광발전 가격은 중국과 호주 각각 1,150달러/kW와 1,300달 러/kW를 기록하였다. 한편, 가정용 태양광발전 가격은 여전히 높은 편으로 2,000달러/kW 이상을 기록하였다.
2015년 현재 대규모 태양광발전은 1,000-2,000달러/kW 사이의 투
자비용으로 개발이 진행 중이다. 한편, 일본은 이보다 높은 수준으로 토지사용의 제한, 전력망 연계, 허가 문제 때문에 정부의 요구 조건이 높기 때문으로 분석된다.
세계적으로 모듈 생산의 학습과 높은 수준인 허가․연계․검사 비 용이 하락하여 투자비가 줄어들 것으로 보인다. 2020년까지 중국과 인도에서 대규모 태양광발전은 1,000달러/kW 수준에 도달할 것으로 예상된다. 상업용 옥상형 태양광발전은 중국과 호주에서 각각 1,000달 러/kW와 1,200달러/kW를 기록할 것으로 전망된다. 반면, 가정용 태양 광발전은 중국, 인도, 호주, 독일에서 2,000달러/kW 이하를 보이고 다 른 지역은 이보다 높은 수준을 보일 것으로 예상된다6).
2014년 태양광발전 설비용량은 39.7GW 증가하여 누적 176GW를
기록하였고, 이는 중국(10.6GW), 일본(9.7GW), 미국(6GW) 등이 주
6) 태양광발전 비용은 명목비용이 아닌 실질비용으로 산정됨.