제Ⅱ편 상향식 모형
제1장 에너지 수급 및 온실가스 배출 분석
본 장에서는 기준년도인 2005년의 에너지 수급 구조와 온실가스 배출 현황을 분석하게 된다. 기준년도의 에너지 수급과 온실가스 배출량 현황 은 기후변화 정책의 효과를 분석하는데 기준이 될 뿐만 아니라 상향식 모형의 예측능력과 분석능력을 제고하는데 매우 중요한 역할을 하기 때 문에 정확하게 파악할 필요가 있다.
우리나라 에너지 시스템의 에너지 흐름을 가장 쉽게 볼 수 있는 것은 에너지경제연구원이 매년 작성･발표하고 있는 에너지수지표이다. 에너지 수지표는 에너지의 국내 생산 및 수.출입에서 최종 소비에 이르기까지 에너지원별 흐름을 나타낸다.5) 에너지수지표는 크게 국내 생산 및 수출.
입과 국제 벙커링으로 구성된 1차에너지 공급부문, 발전/지역난방/가스 제조/정유 등의 에너지 변환 및 전환 과정을 표시하는 에너지 전환부문, 변환된 에너지가 산업/수송/가정/산업/공공기타 등에서 사용하는 행태 를 나타내는 최종 에너지 소비부문 등으로 구분된다.6)
우리나라의 2005년 1차 에너지 공급량은 222,955천TOE에 이르고 전환 부문(부생연료 포함)에 279,677천TOE가 투입되어 214,105천TOE가 생산 되었다. 따라서 전환부문에서는 약 65,572천TOE의 에너지가 전환손실(투 입량을 기준할 경우 손실율은 23.4%)로 유실되었다고 할 수 있다. 전환 부문의 에너지 투입량이 1차 에너지 공급량보다 많은 이유는 전환부문 에서 발생된 부생연료와 타산업으로부터 유입 등이 포함되었기 때문이 다. 전환산출에서 자가소비(6,260천TOE), 유통손실(1,534천TOE), 통계오 차(474천TOE)를 제외하면 150,062천TOE가 최종에너지로 소비되었다. 최 종 에너지 소비의 절반에 해당하는 72,834천TOE가 산업부문에 소비되었 으며 수송부문에 33,354천TOE, 기타부문(농업, 어업, 가정, 상업 및 서비 스, 공공기타)에 43,874천TOE가 소비되었다. 비에너지(산업, 수송, 기타 부문)로 소비된 26,919천TOE는 이미 최종 에너지 소비에 포함된 에너지
5) 에너지통계는 공급통계와 소비통계로 구분된다. 우리나라의 에너지수지표는 공급통 계를 바탕으로 작성되며 총에너지통계와 에너지원별 통계로 구분되어 작성되고 있 다(에너지경제연구원, 국가에너지통계 개편방안 연구, 2004, 2006).
6) 에너지수지표의 종축은 에너지 흐름을 나타내며 횡축은 에너지원을 표현하고 있다.
현행 에너지수지표는 42개의 행과 37개의 열로 구성되어 있으며 신에너지수지표는 77개의 행과 45개의 열로 구성되어 있다.
를 다른 항목으로 표현한 것에 지나지 않는다.
구분
석탄 석유
천연 가스 도시
가스 수력 풍력/태양 기타 원 자 력 전력
열 에 너 지 석탄 제품 원유 제품 합계
1차
에너지 52,936 222 125,813 -26,298 30,399 918 36 2,233 36,695 222,954
전환 부문
투입 47,723 8,224 131,702 23,361 30,086 391 918 36 371 36,695 170 0 279,677
산출 11,623 6,122 140,052 59 18,175 33,488 4,586 214,105
소비 109 4,362 272 1,427 89 6,260
최종 소비
계 5,470 3,512 159 86,013 71 17,768 1,862 30,709 4,497 150,061
산업 4,557 3,512 159 39,780 50 4,608 1,502 15,820 2,845 72,834
수송 32,816 21 339 0 177 0 33,354
기타 912 13,417 0 12,820 361 14,712 1,652 43,874
비
에너지 26,919 26,919
자료: 에너지경제연구원, 국가 에너지통계 개편방안 연구, 2006.12
<표 Ⅱ-1> 우리나라의 2005년 에너지수지표 개요
(단위: 천TOE)
가. 1차 에너지 소비
1차에너지소비는 국내생산(+), 수입(+), 수출(-), 국제벙커링(-), 재고증 감(+/-)으로 구분되며 1차에너지소비를 에너지원으로 구분하면 석탄(석 탄 및 석탄제품), 석유(원유 및 석유제품), LNG, 신재생 에너지(수력, 풍 력/태양광, 기타), 원자력으로 구분된다. 수력, 풍력, 태양광, 원자력의 1 차 에너지 국내 생산량 및 전화부문 투입량은 발전량을 열량 (1KWh=2,150Kcal, 총발열량 기준)으로 환산하여 계상된 것이다.
1차에너지소비의 44.6%는 석유(원유 및 석유제품)가 차지하며 석탄(석
탄 및 석탄제품)은 23.8%, 원자력은 16.5%, LNG는 13.6%를 차지하며 신 재생 에너지(수력, 태양광/풍력) 및 기타 에너지는 1.4%를 차지한다.
부문별로 국내생산은 1차 에너지 소비량의 18.7%에 불과한 수준이다.
원자력 발전을 국내 생산으로 계상했기 때문에 국내생산의 대부분은 원 자력발전이 차지하고 있다. 원자력을 제외할 경우 국내에서 생산된 에너 지는 석탄(무연탄)으로서 1차 에너지 소비량의 0.6%에 불과하다.
1차 에너지 소비의 특징은 석유가 1차 에너지 소비의 약 절반을 차지
하며 국내 생산은 극히 미미한 수준에 이르고 있어 대부분의 에너지를 수입에 의존하고 있다는 점이다. 기존의 에너지수지표에 의하면 2005년 우리나라의 에너지 수입 의존도는 원자력 발전을 국내생산에 포함할 경 우 80.6%, 원자력 발전을 포함하지 않을 경우 96.6%로 나타나고 있다.7)
구분
석탄 석유
천연 가스
도시
가스 수력 풍력/
태양광 기타 원자력 전력 열에 너지 합계 석탄 석탄
제품 원유 석유 제품
국내생산 1,274 59 490 918 36 2,207 36,695 41,679
수입 50,192 222 124,470 21,669 29,012 26 225,591
수출 -4 -37,874 -37,878
국제
벙커링 -10,804 -10,804
재고증감 1,470 1,999 712 897 4,366
1차 에너지
소비계 52,936 222 125,813 -26,298 30,399 918 36 2,233 36,695 222,954
비중 23.7% 0.1% 44.6% - 13.6% 0.4% 0.1% 1.0% 16.5% (100%)
<표 Ⅱ-2> 2005년 우리나라의 1차에너지 소비
(단위: 천TOE)
7) 신에너지수지표는 공인된 국가통계가 아니기 때문에 에너지 수입의존도를 별도로 제시하지 않고 대신 공인통계인 기존의 에너지수지표에 의한 에너지 수입의존도를 표시한다.
나. 에너지 전환부문
전환부문은 기존의 에너지수지표에 비해 크게 개정된 부문이다. 에너 지 흐름에서 보면 전환투입과 전환산출, 자가소비로 구분되며 부문별로 는 발전(화력발전, 수력, 풍력/태양광, 원자력), 열생산(열병합발전, 열생 산), 도시가스 제조, 정유, 제품이동(타산업 유입, 제품이동), 부생연료(정 유부문의 공정가스), 철강부문의 코크스제조 및 부생연료(코크스 제조, 고로가스, 전로가스)로 구분된다.
전환부문에서 투입은 전환부문의 에너지 생산을 위해 투입된 에너지 이고 산출은 전환과정에서의 전환손실과 자가소비를 제외하고 생산된 에너지이며 자가소비는 전환부문내의 에너지 소비이다.
전환부문의 발전은 화력발전, 신재생에너지발전(수력, 풍력/태양광), 원자력발전이며 열생산은 지역난방 및 산업체 열병합발전이 해당된다.
제품이동은 타산업유입과 제품이동으로 구분되고 부생연료는 정유공정 에서 생성된 공정가스(offgas)이며 철강부문의 전환은 코크스제조, 철강 공정에서 생성된 부생가스인 고로가스와 전로가스이다.
전환부문에는 2005년에 총 279,677천TOE가 투입되고 6,260천TOE가 자가소비되어 214,105천TOE가 생산되었다. 1차 에너지 소비(222,954천 TOE)에 비해 전환부문 투입 에너지가 많은 이유는 전환부문에서 생성된 부생연료와 타산업 이동 등이 모두 전환부문의 투입으로 계상되었기 때 문이다. 전환부문의 손실은 전환투입과 전환산출의 차이로 계산될 수 있
다(약 65,572천TOE의 에너지가 전환손실로 계상, 투입량을 기준할 경우
손실율은 23.4%). 유통손실을 제외하면 전환후 149,588천TOE의 에너지 가 공급되었다.
정유산업은 전환부문 에너지 투입량의 47.0%를 차지하여 가장 큰 비
중을 차지하고 있으며 발전부문은 전환부문 에너지 투입량의 30.2%를 차지하고 다음으로는 열생산이 4.0%를 차지하고 있다. 따라서 부문별로 보면 전환부문에서 정유산업과 발전부문이 가장 큰 비중을 차지하고 있 는 특징을 나타내고 있다.
구분 석탄 석탄
제품 원유 석유
제품 LNG 도시
가스 수력 풍력/
태양광 기타 원자력 전력 열 에너지 합계
전환 부문
투입 47,723 8,224 131,702 23,361 30,086 391 918 36 371 36,695 170 0 279,677
산출 0 11,623 6,122 140,052 59 18,175 0 0 0 0 33,488 4,586 214,105
소비 0 109 0 4,362 272 0 0 0 0 0 1,427 89 6,260
발전
투입 32,435 0 370 4,786 9,097 6 918 36 53 36,695 170 0 84,566
소비 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,427 0 1,427
산출 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 30,519 0 30,519
열생산
투입 1,505 2,416 0 3,807 2,818 385 0 0 304 0 0 0 11,236
소비 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 89 89
산출 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2,969 4,586 7,555
도시가스 제조
투입 0 0 0 135 18,171 0 0 0 0 0 0 0 18,307
소비 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
산출 0 0 0 0 0 18,175 0 0 0 0 0 0 18,175
석유 정제
투입 0 0 131,332 0 0 0 0 0 0 0 0 0 131,332
소비 0 0 0 4,362 0 0 0 0 0 0 0 0 4,362
산출 0 0 237 130,286 0 0 0 0 0 0 0 0 130,523
부생 연료
투입 0 0 0 7,449 0 0 0 0 0 0 0 0 7,449
소비 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
산출 0 0 5 8,313 0 0 0 0 0 0 0 0 8,318
코크스 제조
투입 10,165 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10,165
소비 0 109 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 109
산출 0 7,735 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7,735
전로/
고로
투입 3,618 5,808 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9,425
소비 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
산출 0 3,889 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3,889
유통손실 0 0 0 353 0 0 0 0 0 0 1,181 0 1,534
전환후 공급 5,214 3,512 233 85,678 100 17,783 0 0 1,862 0 30,709 4,497 149,588 통계오차 256 0 -74 335 -29 -15 0 0 0 0 0 0 474
<표 Ⅱ-3> 2005년 전환부문의 에너지수지표
(단위: 천TOE)
다. 최종 에너지 소비부문
최종소비부문 역시 현행 에너지수지표에 비해 크게 개정된 부문이다.
최종소비는 에너지원으로 볼 때 크게 석탄, 석유, 도시가스, 전력, 열에 너지로 구분되며 부문별로는 산업부문, 수송부문, 기타부문으로 구분된 다. 산업부문은 광업, 제조업, 건설업으로 구성되며 제조업은 음식 및 담 배업, 섬유 및 가죽업, 종이인쇄업, 나무 및 나무제품, 화학 및 석유화학
(원료용은 별도로 구분되어 표시), 1차철강, 비철금속, 비금속요업, 기계
류 제조업, 수송장비 제조업, 기타 제조업 등 11개 업종으로 구분된다.
수송부문은 철도, 도로, 항공(국제), 항공(국내), 수상(내항)으로 구분되며 기타부문은 농업부문, 어업부문, 가정부문, 상업 및 서비스업, 공공기타
등 5개로 구분된다. 비에너지부문은 에너지수지표의 에너지 소비에 이미
반영된 부분으로 산업부문, 수송부문, 기타부문으로 구성된다.
1) 부문별 에너지 소비
2005년의 최종 에너지 소비량은 150,061천TOE로서 1차 에너지 소비량
의 67.3%에 해당하는 규모이다. 최종 에너지 소비를 부문별로 살펴보면
산업부문은 최종 에너지 소비의 48.5%(72,834천TOE), 수송부문은 22.2%(33,354천TOE), 기타부문은 29.2%(43,874천TOE)를 차지한다. (비에 너지소비는 17.9%인 26,919천TOE에 해당하지만 비에너지소비는 산업부 문이나 다른 부문의 최종 에너지 소비에 이미 반영된 항목이다).
석유화학산업은 산업부문의 최종 에너지 소비에서 51.2%(37,275천
TOE)를 차지하며 가장 많은 에너지를 소비하고 있다. 석유화학산업 에
너지소비의 65.7%는 원료용 소비(대부분 나프타)가 차지하기 때문에 원 료용을 제외해도 연료용 에너지 소비량(12,781천TOE)은 산업부문 전체
에너지 소비의 17.7%를 차지하여 가장 큰 비중을 나타낸다. 석유화학산 업이 많은 에너지를 소비하지만 원료용 소비가 큰 비중을 차지하므로 에너지 소비량 비중만큼 에너지 절약이나 온실가스 감축 잠재량이 높지 않다는 점을 시사한다. 석유화학산업 다음으로는 철강산업이 최종에너지 소비의 12.8%(9,340천TOE), 비금속요업이 7.8%(5,706천TOE)를 차지하여
이들 3대 에너지 다소비업종이 산업부문 최종 에너지 소비의 86.3%를
차지한다. 3대 에너지 다소비업종의 에너지 소비량 중에서 석유화학산업 의 원료용 소비를 제외해도 이들 3대 업종의 에너지 소비(27,827천TOE) 는 산업부문 전체 에너지 소비의 38.2%를 차지한다. 다음으로는 기계류 제조업과 기타 제조업, 석유산업, 종이산업 등이 에너지 소비량에서 차 례로 순위를 이룬다.
수송부문 에너지 소비의 84.4%는 도로부문이 차지하며 다음으로는 국 제항공, 국내해운, 철도, 국내항공이 차지한다. 도로부문의 에너지 소비 는 경유가 가장 큰 비중을 차지하고 다음으로는 휘발유가 차지한다.
기타부문(농업, 어업, 가정, 상업 및 서비스, 공공기타)의 에너지 소비 에서 가정부문이 53.6%로 가장 큰 비중을 차지하며 다음으로는 상업 및 서비스부문이 30.0%, 공공기타가 8.7%, 농업이 4.7%, 어업이 3.0%를 차 지한다. 가정부문에서는 도시가스, 등유와 전력이 가장 큰 비중을 차지 하며 있으며 상업부문에서는 전력과 도시가스, 등유가 큰 비중을 차지한다.
2) 에너지원별 소비
최종 에너지 소비량의 6.0%는 석탄(석탄 및 석탄제품)이 차지하며 석 유는 57.4%를 차지하고 가스(LNG 및 도시가스)는 11.9%, 전력은 20.5%, 열에너지는 3.0%, 기타에너지는 1.2%를 차지한다. 따라서 최종 에너지소 비의 절반 이상은 석유가 차지하는 실정이다.