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국제 신재생에너지 정책변화 및 시장분석

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KOREA ENERGY ECONOMICS INSTITUTE www.keei.re.kr

박 정 순

국제 신재생에너지 정책변화 및 시장분석

기본 연구 보고서

15-25

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KOREA ENERGY ECONOMICS INSTITUTE www.keei.re.kr

박 정 순

국제 신재생에너지 정책변화 및 시장분석

기본 연구 보고서

15-25

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참여연구진

연구책임자 : 선임연구위원 박정순

연구참여자 : 전 문 연 구 원 이석호

연 구 위 원 이철용

연 구 위 원 안지운

부 연 구 위 원 전우영

선임연구위원 권혁수

위 촉 연 구 원 김민지

위 촉 연 구 원 허혜진

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<요 약>

1. 연구의 필요성 및 목적

신재생에너지는 에너지안보 대책, 기후변화 대응, 신성장 동력 확보 등에 중요한 대안이다. 세계 신재생에너지 공급 증가율은 ’90-’13년 기간 중 연평균 2.2%로 일차에너지 공급 증가율 1.9%를 상회한다. 특 히 태양광과 풍력의 연평균 공급 증가율은 각각 46.6%, 24.8%에 이 른다(IEA, 2015c).

우리나라 에너지수입의존도는 96%, 중동원유수입의존도는 86%로 매우 높은 수준이다. 반면, 신재생에너지 비중은 3.52%(재생에너지 비 중 1.0%)로 OECD 회원국 중 가장 낮다. 우리나라 에너지수급 구조는 에너지안보 및 기후변화 대응에 상당히 취약하며, 신재생에너지 활용 실적이 극히 미흡하다.

정부는 ’35년 신재생에너지 보급목표를 11%(일차에너지 기준)로 정 하고(제4차 신재생에너지 기본계획), 온실가스 배출감축 목표를 ’30년 배출전망(BAU) 대비 37%로 설정하였다(INDC, COP21). 더불어 정부 는 에너지신산업 발굴 및 활성화, R&D 역량강화 및 기술융복합화, 해외사업진출 지원 등을 적극 추진 중이다.

한편, 세계 신재생에너지 시장의 중심은 유럽 지역에서 개도국(중국 등) 권역으로 이동 중이며, 신재생에너지의 경제성이 급속히 향상되고 있다. 세계 신재생에너지 정책은 FIT/FIP 등 보조지원형 가격중심 정 책수단에서 RPS/경쟁입찰 등 시장기반형 공급중심 정책수단으로 이 행하고 있다.

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효과적인 정책 추진을 위해 정부는 세계 정책 및 시장 변화를 파악 하여 적절한 대응전략을 적시에 수립하여야 한다. 따라서 본 연구는 국제 신재생에너지 정책변화 및 시장분석을 통해, 신재생에너지 정책 현안의 효과적 해결을 위한 정책 시사점을 도출하는데 목적을 둔다.

2. 연구 내용

가. 국제 신재생에너지 수급

’13년 세계 일차에너지 공급량은 13,555 Mtoe로 ’12년 대비 2.5%

증가하였다(IEA, 2015a). 원별 비중은 석탄 31%, 석유 27, 천연가스 23% 등 화석연료가 전체의 80% 이상을 차지한다. 반면 신재생에너지 공급량은 1,829Mtoe로 일차에너지 공급의 13.5%를 점하였다.

’14년 OECD 신재생에너지 점유율은 9.2%로 ’90년 이래 최고 수준

을 기록하였다. ’90-’14년 기간 중 신재생에너지 공급량은 연평균 2.5%

증가하였다. 동 기간 석탄, 석유, 가스, 원자력 등 재래식 에너지 공급 증가율은 연평균 0.5%에 불과하다. 반면 신재생에너지 공급 증가율은 액체바이오연료 45.3%, 태양광 45.2%, 풍력 22.2% 등 높게 나타났다.

’14년 세계 신재생전력 생산량은 전년 대비 6.9% 증가한 5,420

TWh로 총발전량의 약 22%를 점한다. 세계 신재생전력 생산량은 향

후 ’20년까지 연평균 4.72% 증가, 7,150TWh 규모에 이를 전망이다.

중국은 ’14년 세계 신재생전력 생산의 25%를 차지하고 있으며, ’20년 까지 수력, 육상풍력, 태양광, 바이오 등 대부분의 신재생전력 생산 증 가를 주도할 전망이다.

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나. 국제 신재생에너지 정책

신재생에너지 지원정책과 보급목표를 수립하는 국가가 증가하고 있 다(이하 ’15년 초 기준). 지원정책을 채택한 국가는 145개로 전년보다

7개국 늘어났다. 보급목표를 수립한 국가는 164개로 전년보다 20개국

증가하였다. 신재생에너지 정책을 채택하는 동기는 주로 기후변화 대 응, 연료수입의존도 감축, 에너지시스템 유연성 제고, 미래 기술시장 선점 등이다.

신재생에너지 정책은 전력부문을 중심으로 개발, 보급되었다. 신재 생에너지 정책은 전력부문에서 시작되었고, 정책수단 대부분이 전력 부문 정책경험을 통해 개발되어 왔다. 대표적인 정책수단은 FIT, 경쟁 입찰, RPS, 전력요금상계제도, 재정적 수단 등이다. 이들 정책수단을 중심으로 국제 신재생에너지 정책변화를 살펴보면 다음과 같다.

FIT는 73개국에 도입되었고 시장조건 및 정책적 필요에 따라 변화 하고 있다. 세계적으로 FIT 요율은 낮아지고, FIT 설계는 경쟁입찰 등 다른 정책수단과 결합되는 경향을 보인다. 아프리카 지역은 FIT를 도 입한 국가가 8개, 도입을 검토 중인 국가가 3개이다. 아시아 지역은 여러 국가에 FIT가 이미 도입되었는데 최근 들어 적용대상 확대, FIT 요율인하 등이 나타나고 있다. 중남미 지역은 여러 국가에 FIT가 이 미 도입되었다. 그중 코스타리카는 FIT와 경쟁입찰을 병용하며, FIT 요율을 소규모 신재생발전(계통연계형)과 대규모 신재생발전 간에 차 등 적용한다. 유럽 지역은 불가리아, 독일, 그리스, 이태리, 스위스 등 이 태양광발전 및 풍력발전 FIT 요율을 인하하였다.

경쟁입찰을 도입하는 국가가 늘어나고 있다. 신재생에너지 프로젝 트에 경쟁입찰을 적용하는 국가는 현재 60개에 이른다. 경쟁입찰 대

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상은 단일기술(단일기술 경쟁입찰)과 복수기술(다중기술 경쟁입찰)로 구분될 수 있다. ’14년에 요르단, 러시아, 우간다 등은 다중기술 경쟁 입찰을 실시하였다. 아르헨티나, 이집트, 인도, 모로코, 르완다 등은 단일기술 경쟁입찰을 실시하였다. 브라질과 남아공은 두 가지 경쟁입 찰을 동시에 실시하였다. 한편, 유럽연합은 ’14년에 국가지원가이드라 인을 수립하였다. 동 가이드라인은 유럽연합 회원국에게 ’17년부터 대 규모 신재생에너지 프로젝트에 대한 경쟁입찰 적용을 의무화하였다.

경쟁입찰은 필요에 따라 변형하여 적용할 수 있다. 덴마크, 프랑스 등 은 민간부문과 긴밀히 협력하여 경쟁입찰을 설계한다. 브라질은 계통 연계 사전확보 의무를 적용하고 있다. 중국은 경쟁입찰 결과를 둘러싼 논란을 방지하기 위해 절차상의 투명성을 강화하였다.

전력요금상계제도를 도입한 국가는 48개이며 ’14년에 동 제도를 도 입한 국가는 콜롬비아, 코스타리카, 온두라스 등이다. 덴마크는 전력 요금상계 단위를 월간/연간에서 시간으로 변경하여, 급속한 시장 성장 추세에 대응하고 있다.

RPS를 도입한 국가는 중국, 이스라엘, 영국 등을 포함하여 26개국

이다. 미국은 주정부 차원에서 RPS가 도입, 시행되는데 RPS의 신재 생에너지 보급효과에 관한 논란이 지속되고 있다. 오하이오 주는 ’17 년까지 RPS 적용을 보류하였으며, 웨스트버지니아 주는 ’15년 RPS 정책을 폐기하였다. 콜로라도, 캔사스, 뉴멕시코, 오클라호마, 텍사스 주 등도 RPS 축소 또는 폐기를 검토하고 있다.

재정적 수단은 조세감면, 투자보조, 우대융자 등을 포함하는 정책수 단을 의미하며 126개국에서 채택되었다. ’14년 콜롬비아는 신재생에 너지법을 수립하고 수입관세감면, 부가세감면, 가속상각, 소득세공제

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등 신재생에너지 우대시책을 도입하였다. 말레이시아는 태양광 패널 의 부가세를 폐지하고, 파키스탄은 태양광 패널의 수입관세와 판매세 를 철폐하였다.

다. 국제 신재생에너지 시장

’14년 세계 태양광발전 증설규모는 45.1~47.0GW로 ’13년 대비 12% 이상 증가하였으며, 중국의 분산형 태양광발전 지원강화가 주요 영향 요인이다. ’15년 세계 태양광발전 수요는 56.2-61.2GW로 ’14년 보다 늘어날 전망이며 일본, 영국, 호주 등의 보급 확대가 주요 영향 요인이다. 세계 태양광 부품・설비 시황은 ’15년 상반기에 과잉공급, 하반기에 과잉공급의 다소 완화가 예상된다. ’15년 하반기 태양광 모 듈 가격은 생산비용 하락의 영향으로 다소 낮아질 전망이다. 중국은 관세 회피를 위해 국외생산 확대를 지속할 것으로 예상된다. ’15년 세 계 폴리실리콘 생산량은 174,000톤(중국 74,000톤, 기타 100,000톤), 세계 모듈 공급량은 68GW(상반기 33GW, 하반기 22GW, 14년 재고

13GW)로 추정된다. 따라서 ’15년 세계 모듈수급은 수요 56GW, 공급

68GW, 초과공급 21% 수준으로 전망된다. 폴리실리콘, 웨이퍼, 셀 등 은 ’15년 2분기에 가격이 다소 하락하였다. 단결정모듈과 다결정모듈 간의 가격 차이는 0.09달러/W로 나타났다. 주택용 태양광발전 시스템 가격은 ’15년 1분기에 소폭 상승하고, 이후 기복을 보이며 하락할 것 으로 전망되었다.

’14년 세계 육상풍력발전 수요는 47.9GW로 ’13년 대비 51% 증가

하였으며, 독일, 중국, 프랑스의 육상풍력발전 증설이 주요 영향 요인 이다. ’15년 세계 육상풍력발전 수요는 59.8GW로 ’14년 대비 25%

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증가(해상풍력 포함 시 63.8GW, 31% 증가)할 것으로 예상되며 중국, 미국, 독일의 설비증설이 주요 영향 요인이다. ’16-’17년 기간 중 세계 풍력터빈 수급은 수요 감소 및 공급 증가로 인한 초과공급이 될 것으 로 전망된다. 중국은 세계 풍력터빈 공급의 절반 이상을 차지할 것으 로 예상된다. 세계 풍력터빈 평균가격은 ’15년 0.86백만 유로/MW,

’16년 상반기 0.91백만 유로/MW, ’17년 상반기 0.84백만 유로/MW 수준이 될 것으로 전망된다.

’14년 세계 바이오연료 생산량은 1,277억 리터로 전년 대비 9% 증

가하였다. 세계 에탄올 생산량은 940억 리터로 전년 대비 7% 증가하 였으며 원료(사탕수수, 옥수수) 작황 호전, 저유가 등이 주요 영향 요 인이다. 세계 에탄올 생산량의 국별 점유율은 미국 58%, 브라질 28%, 중국 3%, 캐나다 2%, 태국 1%, 유럽연합 6%(주로 프랑스, 독일) 등 으로 나타났다(REN21, 2015).

라. 국제 신재생에너지 투자

’14년 세계 신재생에너지 투자금액은 2,702억 달러로 전년 대비 17% 증가하였다. 이는 ’11년 2,788억 달러(역대 최고기록)의 97% 수 준이다. ’14년 세계 신재생에너지 투자설비(수력제외)는 103GW로

’13년 86GW, ’11년 80.5GW보다 크게 늘어났다. 투자금액에 비하여

투자설비가 늘어난 현상은 설비가격 하락의 영향으로 분석된다.

’14년 개도국 투자금액은 1,313억 달러로 전년 대비 36% 증가하였

으며, 세계 투자금액에서 차지하는 비중은 49%로 전년보다 6%p 늘어 났다. ’14년 선진국 투자금액은 1,389억 달러로 개도국과 비슷한 수준 으로 나타났다. 이는 ’11년 이후 선진국 투자는 감소하고, 개도국 투

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자는 증가하는 추세가 지속된 결과이다.

신재생에너지 투자를 위협하는 요인은 지원제도의 불확실성 증가, 유가하락, 신재생전력 증가에 따른 전력계통 제약, 개도국의 신재생에 너지 보급장벽 등이다. 반면 신재생에너지 투자를 지지하는 요인은 온 실가스 배출감축 압력 고조, 신재생에너지 투자가치 호전, 신재생에너 지 발전비용 감소 등이다.

3. 주요 이슈 및 정책 시사점 가. 국제 경쟁입찰 시장 확대

최근 경쟁입찰 도입이 세계적으로 빠르게 확산되고 있다. 2000년대 후반기에는 FIT 채택 사례가 많았으나(’05-’10년, FIT 도입국 26개, 경쟁입찰 도입국 21개), 최근에는 경쟁입찰 채택 사례가 많다(’10-’14 년, FIT 도입국은 7개, 경쟁입찰 도입국 27개).

경쟁입찰 도입이 늘어나는 이유는 다음과 같다. 첫째, 신재생에너지 가격 경쟁력이 개선되어 직접지원 필요성이 감소하였다. 둘째, 재정부 담 증가로 인해 직접지원 정책이 위축되었다. 셋째, 정책의 초점이 보 급실적에서 정책효율로 전환되고 있다. 셋째, 경쟁입찰은 예산제약하 에서 비용효율적인 공급확보 수단이라는 인식이 확산되고 있다.

국제 경쟁입찰은 앞으로 해외사업 진출의 보편적 관문이 될 것이므 로, 국내 산업은 국제 경쟁입찰 활용을 극대화하여야 한다. 우선 국제 경쟁입찰 정보에 효율적으로 접근할 수 있는 정보 인프라를 확립하고 관련 전문 인력을 양성할 필요가 있다. 최근 들어 국제 경쟁입찰은 가 격기준뿐만 아니라 비가격기준을 적용하는 사례가 많다. 따라서 제3

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국 또는 현지 산업체와의 협력, 국내 산업의 전략적 기술특화 등을 고 려할 필요가 있다. 국제 경쟁입찰을 통한 해외사업 진출의 성공사례와 경험 등을 국내 산업 간에 공유할 수 있는 네트워크를 구축, 활용하는 것이 바람직하다. 국내 산업의 해외진출 기반조성을 위해 대상국가(특 히 개도국)와의 공동연구, 정책협력 등을 강화할 필요가 있다.

국내 신재생에너지 정책의 관점에서도 경쟁입찰 활용은 검토되어야 한다. 경쟁입찰에서 노출된 비용정보는 정보비대칭에 따른 과다지원 의 방지대책을 수립하는데 활용될 수 있다. 또한 외국산 저가제품의 시장범람으로 국내시장 잠식 및 공급사슬 붕괴가 우려되는 경우, 비가 격기준 경쟁입찰은 유용한 대응수단으로 활용될 수 있다.

나. 분산형 태양광발전 시장 확대

태양광발전의 경제성 개선에 힘입어 분산형 태양광발전 시장이 크 게 확대될 전망이다. 소규모 태양광발전의 경제성은 최근 5년간 50%

이상 향상되었는데, 전력요금 상승과 비용 감소화가 주요 영향 요인이 다. 소규모 태양광발전 시장은 유럽과 미국을 중심으로, 대규모 태양 광발전 및 육상풍력발전 시장은 중국과 인도를 중심으로 확대될 전망 이다.

분산형 태양광발전 시장의 확대는 다양한 조건하에서의 기술 적용 성 확보를 필요로 한다. 따라서 기술적용, 비즈니스, 계통안정화 등에 관한 다양한 솔루션 수요가 증가할 것으로 예상된다. 따라서 국내 산 업은 효과적인 대응전략이 필요하며, 지역·국가·권역별로 보다 세분화 된 해외사업 진출전략이 요구된다.

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다. 신재생에너지의 계통편입 증가

’40년 세계 신재생전력이 전력공급에서 차지하는 비중은 46%에 이 를 것으로 예상된다. 특히 풍력과 태양광 등 간헐성 신재생전원 비중 이 30%에 이를 전망이다(’15년 5%). 이에 따라 계통안정화의 필요성 이 커지는 만큼 계통유연화서비스시장(flexible capacity)이 확대될 것 으로 예상된다.

그 결과 수요반응(DR), 송배전망, 전력저장장치, 계통연계, 신재생 에너지 제어시스템, 가상발전소(VPP) 등에 대한 투자가 활성화될 전 망이다. 이에 대비하여 시장 선점을 위한 기술 R&D 및 사업화 지원 을 강화할 필요가 있다.

라. 개도국 신재생전원 시장 확대

’40년 세계 전력수요는 ’12년 대비 60% 증가할 것으로 전망된다.

선진국은 전력수요가 ’26년에는 6% 증가, ’40년에 1% 감소할 것으로 예상된다(’12년 대비). 반면, 개도국은 전력수요가 지속적으로 증가세 를 나타낼 전망이다. 향후 25년간 개도국의 발전설비 증설규모는 7,460GW에 이를 것으로 예상된다.

개도국은 유력한 미래 전력시장이며 국내 신재생에너지 산업에게 유망한 해외사업 진출대상 지역이다. 국내 산업의 진출기반을 조성하 기 위하여 개도국과 다각적인 협력관계를 확보할 필요가 있다. 개도국 의 공통적인 신재생에너지 보급 장벽은 신재생에너지 전문지식 부족, 재원조달 제약, PPA 경험 부족, 전력(화석연료) 보조지원 등이다. 따 라서 정책협력 또는 공동연구를 통해 우리의 정책경험과 전문지식을 개도국과 공유할 필요가 있다. 이는 개도국의 보급장벽 해소와 국내

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산업의 진출기반 조성을 함께 도모할 수 있으므로 향후 확대 강화할 필요가 있다.

마. 중국의 영향력 확대

중국 정부는 신재생에너지 보급을 대대적으로 추진하고 있으며, 중 국산 태양광 제품은 국제적인 가격 경쟁력을 확보하고 있다. ’15년 주 택용 태양광발전 시스템의 가격 경쟁력(’15년 1분기)은 중국산(다결 정) > 독일(’14년 1분기) > 호주 > SolarCity > Vivint > 일본 > 캘리 포니아(’14년 4분기) 순으로 나타났다.

중국산 제품의 국제 가격 경쟁력은 내수기반 확대에 힘입어 상당 기간 공고히 유지될 가능성이 높다. 따라서 한·중 산업 간의 적절한 협조·경쟁 관계 설정에 관한 전략적 검토가 필요하다. 한·중 산업 간 에 효과적인 역할분담 및 기술특화를 통해 중국 및 제3국 시장 진출 을 공동 모색하는 방안을 고려하여야 한다. 또한, 중국은 대외원조 강 화 등을 통해 개도국 시장 진출 여건을 조성하고 있다는 점을 고려, 효과적인 대응전략을 수립할 필요가 있다.

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ABSTRACT

1. The Purpose of the Study

Deployment of renewable energy is useful policy measures responding to energy security, climate change and new growth engine. Korea depends on imports for 96 percent of its energy supply. However, the share of the new and renewable energy (NRE) is only 3.52 percent of the total primary energy supply (TPES). It implies that Korea has vulnerability in coping with energy security and climate change.

Korea established the Fourth Basic Plan for NRE, of which target is to provide NRE by 11 percent of the TPES in 2035. Korea also planned to reduce its GHG emissions by 37 percent of the emission level based on business-as-usual (BAU) scenario in 2030 (INDC, COP21). In addition, Korea established New Energy Industry Plan for reducing GHG emissions, creating jobs and securing new-growth engines.

These policies and schemes should timely reflect changes in global markets and policies to achieve their goals. The purpose of this study is observing and analyzing changes in international NRE markets and policies, and providing policy implications to policy makers.

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2. Main Results of the Study

In 2013, world TPES was 13,555Mtoe, of which 13.5 percent was from renewable energy sources. In OECD countries, the share of renewables in TPES reached 9.2 percent in 2014 (IEA, 2015a).

World renewable generation reached 5,420TWh in 2014. In 2020, renewable is expected to reach over 7,150TWh (IEA, 2015b).

As of early 2015, the number of countries with renewable energy target is 164 (REN21, 2015). An estimated 145 countries had renewable energy support policies in place. FIT (Feed-In Tariff) was introduced by 73 countries at the national level. The global trend of FIT shows declining tariff rate and combining design with other measures such as auctions. As renewable energy auctions are increasingly popular, the number of countries with the auctions reached 60. Net metering and RPS were adopted in 48 and 26 countries respectively.

In 2014, world solar PV capacity increased by 45.1-47.0GW, yielding an annual growth rate of 12 percent. Global solar PV capacity was expected to increase by 56.2-61.2GW in 2015. Global oversupply of solar PV modules was anticipated by 21 percent in 2015 (BNEF, 2015a). In 2014, 47.9GW of onshore wind capacity was installed globally. In 2015, world onshore wind capacity was expected to increase by 59.8GW, a 25 percent increase over 2014.

Global supply for wind turbine was forecasted to outstrip demand for 2016-2017 (BNEF, 2015f).

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3. Policy Implications

Renewable energy auction schemes are expected to be more popular, so they will be main opportunities for relevant industries to secure oversea business in the future. From the point of domestic policy view, auction schemes are useful to prevent excessive support due to information asymmetry if the cost informations exposed from the auctions are used in policy design.

The share of renewable electricity will be 46 percent of the global supply of electricity in 2040 with solar and wind accounting for 30 percent (BNEF, 2015j). As the penetration of intermittent renewable energy is making progress, the demand for flexible capacity will increase to ensure system stability and absorb variations in power generation. Such changes in market and technology will provide new opportunities to relevant industries.

Developing countries are struggling to deploy renewable energy, but there are many barriers such as lack of policy experience, lack of knowledge about renewable energy, limited financing measures and so forth. To resolve these barriers, Korea needs to make efforts such as knowledge sharing, technology transfer and human capacity building for developing countries.

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제목 차례

제1장 서론 ···1

제2장 국제 신재생에너지 수급 ···3

1. 신재생에너지 수급 현황··· 3

2. 신재생에너지 수급 전망··· 17

제3장 국제 신재생에너지 정책 ···37

1. 신재생에너지 정책의 변화··· 37

2. 지역별 신재생에너지 정책··· 42

제4장 국제 신재생에너지 시장 ···55

1. 태양광에너지 시장 동향··· 55

2. 풍력에너지 시장 동향··· 64

3. 바이오연료 시장 동향 ··· 73

제5장 국제 신재생에너지 투자 ···81

1. 지역별·원별 투자 동향··· 81

2. 신재생전력 투자 동향··· 87

3. 투자재원 구성 및 변화··· 90

4. 투자 영향 요인의 변화··· 91

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제6장 주요 이슈 및 정책 시사점 ···95

1. 국제 경쟁입찰 시장 확대··· 95 2. 분산형 태양광발전 시장 확대··· 97 3. 신재생에너지 계통편입 증가 ··· 99 4. 개도국 신재생전원 시장 확대··· 100 5. 중국의 영향력 확대··· 101

참 고 문 헌 ···103

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표 차례

<표 2-1> 세계 신재생 전원 누적 설비용량 현황 및 전망(GW)·· 18

<표 2-2> 신재생 전원별 발전비용 현황 및 전망(달러/MWh, ’14년)·· 22

<표 2-3> 육상풍력 발전기 설계용량 증가 추세··· 29

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그림 차례

[그림 2-1] 세계 일차에너지 원별 공급비중(2013년) ··· 3 [그림 2-2] 세계 신재생에너지 원별 공급비중(2013년) ··· 4 [그림 2-3] 세계 신재생에너지 공급 증가율(’90∼’13년) ··· 5 [그림 2-4] 지역별 신재생에너지 점유율(TPES 2013년) ··· 6 [그림 2-5] 부문별 신재생에너지 소비(2013년) ··· 7 [그림 2-6] 신재생전원 비중(2013년) ··· 8 [그림 2-7] OECD 일차에너지 원별 공급비중(2014년) ··· 9 [그림 2-8] OECD 신재생에너지 원별 공급비중(2014년) ··· 10 [그림 2-9] OECD 신재생에너지 공급 증가율(’90∼’13년) ··· 11 [그림 2-10] OECD 신재생에너지 지역별 공급 점유율··· 12 [그림 2-11] OECD 전력공급 원별 점유율(2014년) ··· 13 [그림 2-12] OECD 신재생전력 공급 증가율(’90∼’14년) ··· 14 [그림 2-13] OECD 신재생전력 공급 원별 점유율

(’90~’14년, 수력 제외)··· 15 [그림 2-14] OECD 신재생전력 공급 지역별 점유율(’90∼’14년)···· 16 [그림 2-15] 세계 신재생 전원 증설규모 현황 및 전망(GW) ··· 18 [그림 2-16] 세계 신재생 전원별 발전량 현황 및 전망(TWh) ··· 19 [그림 2-17] 신재생발전 설비(>100 MW) 보유국 증가 추세··· 20 [그림 2-18] 신재생전원 발전단가 현황 및 전망··· 22

[그림 2-19] 주요국 신재생전력 장기 구매계약 가격

(’15∼’19년 가동 설비)··· 23

(25)

[그림 2-20] 태양광 발전량 현황 및 전망(TWh) ··· 26 [그림 2-21] 태양열 발전량 현황 및 전망(TWh) ··· 28 [그림 2-22] 육상풍력 발전량 현황 및 전망(TWh) ··· 30 [그림 2-23] 해상풍력 발전량 현황 및 전망(TWh) ··· 32 [그림 2-24] 해양에너지 발전량 현황 및 전망(TWh) ··· 33 [그림 2-25] 지열에너지 발전량 현황 및 전망(TWh) ··· 34 [그림 2-26] 바이오에너지 발전량 현황 및 전망(TWh) ··· 35 [그림 3-1] 세계 신재생에너지 정책수단 도입 추이··· 39 [그림 3-2] 중국 전력수요-GDP 탄력성 변화 추이(%)(’96~’15년)··· 43 [그림 3-3] 중국 전원구성 변화 추이(GW) ··· 44 [그림 3-4] 중국 태양광발전 증설규모 현황 및 전망(GW)(’14~’17년)· 45 [그림 3-5] 중국 풍력발전 증설규모 현황 및 전망(GW)(’10~’20년)· 46 [그림 3-6] 일본 태양광발전 증설규모 현황 및 전망(GW)(보수안) ·· 47 [그림 3-7] 일본 태양광발전 증설규모 현황 및 전망(GW)(낙관안) ·· 47 [그림 3-8] 일본 풍력발전 증설규모 현황 및 전망(GW)(’10~’17년)· 48

[그림 3-9] 일본 바이오․폐기물 발전 증설규모 현황 및 전망(GW)

(’10~’17년)··· 49 [그림 4-1] 세계 태양광발전 증설규모 현황 및 전망(’08~’17년)··· 55 [그림 4-2] 중국 계통연계형 태양광발전 증설 추이(GW) ··· 56 [그림 4-3] 세계 폴리실리콘 공급 현황(’15년)··· 60 [그림 4-4] 웨이퍼 및 셀 가격 추이(달러/W) ··· 62 [그림 4-5] 모듈 가격 추이(달러/W) ··· 62 [그림 4-6] 주택용 태양광발전 시스템 가격 비교(달러/W) ··· 63 [그림 4-7] 가치사슬별 태양광 업체 마진(’15년 1분기)··· 63

(26)

[그림 4-8] 세계 육상풍력발전 증설규모 현황 및 전망(GW)(’08~’20년)· 64 [그림 4-9] 중국 육상풍력발전 증설규모 현황 및 전망(GW)(’08~’20년)· 65

[그림 4-10] 세계 해상풍력발전 증설규모 현황 및 전망(MW, %)

(’08~’20년)··· 67 [그림 4-11] 미국 육상풍력발전 증설규모 현황 및 전망(GW)(’08~’20년)· 68

[그림 4-12] 캐나다 육상풍력발전 증설규모 현황 및 전망(GW)

(’08~’20년)··· 69 [그림 4-13] 세계 풍력 터빈 공급 현황 및 전망(GW)(’08~’20년)··· 71

[그림 4-14] 주요 업체별 풍력터빈 생산 마진(%)

(’13년 4분기~’15년 2분기)··· 72 [그림 4-15] 세계 바이오연료 투자 추이··· 74 [그림 4-16] 미국 에탄올 생산 마진(달러/리터)(’13 1월~’15년 12월)· 75 [그림 4-17] 미국 에탄올 혼입마진(달러/리터)(’13 1월~’15년 12월)· 75

[그림 4-18] 브라질 수성에탄올 가격 및 생산비(달러/리터)

(’13 1월~’15년 10월)··· 76 [그림 4-19] 유럽 에탄올 생산 마진(달러/리터)(’13 1월~’15년 12월)· 77 [그림 4-20] 유럽 에탄올 혼입 마진(달러/리터)(’13 1월~’15년 12월)· 78 [그림 4-21] 유럽 바이오디젤 혼입 마진(달러/리터)(’15년 1~12월)· 79 [그림 4-22] 유럽 바이오디젤 생산 마진(달러/리터)(’15년 1~12월)· 79

[그림 4-23] 인도네시아 바이오디젤 혼입 마진(달러/리터)

(’15년 1~12월)··· 80 [그림 5-1] 세계 신재생에너지 투자금액 추이(십억 달러)(’04~’14년)· 81 [그림 5-2] 세계 신재생에너지 연간 투자 추이(십억 달러)(’04~’14년)· 82 [그림 5-3] 중국 신재생에너지 투자 추이(십억 달러)(’04~’14년)···· 83

(27)

[그림 5-4] 인도 신재생에너지 투자 추이(십억 달러)(’04~’14년)···· 83

[그림 5-5] 아시아·대양주 신재생에너지 투자 추이(십억 달러)

(’04~’14년)··· 83 [그림 5-6] 유럽 신재생에너지 투자 추이(십억 달러)(’04~’14년)···· 84 [그림 5-7] 미국 신재생에너지 투자 추이(십억 달러)(’04~’14년)···· 84

[그림 5-8] 중남미 지역 신재생에너지 투자 추이(십억 달러)

(’04~’14년)··· 85

[그림 5-9] 중동·아프리카 신재생에너지 투자 추이(십억 달러)

(’04~’14년)··· 85 [그림 5-10] ’14년 세계 신재생 원별 투자 현황(십억 달러)

(’13년 대비 증가율)··· 87

[그림 5-11] 세계 신재생전력 지역별 투자 현황 및 전망(십억 달러)

(’05~’20년)··· 88

[그림 5-12] 세계 신재생전력 기술별 투자 현황 및 전망

(’14년, 십억 달러, GW)··· 89 [그림 5-13] 세계 신재생에너지 투자 구성 및 현황(십억 달러, ’14년) ·· 91 [그림 5-14] 녹색채권 발행 현황(십억 달러) ··· 93 [그림 6-1] 세계 신재생전력 발전단가 변화 추이(달러/MWh) ··· 95

[그림 6-2] 브라질 육상풍력발전 경쟁입찰 평균가격(레알/MWh) ··· 96

[그림 6-3] 세계 소규모 태양광발전 경제성 현황 및 전망··· 98 [그림 6-4] 주요국 신재생전원 증설규모 전망··· 99 [그림 6-5] 주요국 전원설비 증설 및 퇴역 전망(GW) ··· 100 [그림 6-6] 세계 발전설비용량 권역별 비교 및 전망··· 101 [그림 6-7] 주택용 태양광발전 시스템 가격 비교(달러/W, DC) ··· 102

(28)
(29)

제1장 서론

신재생에너지는 에너지안보 대책, 기후변화 대응, 신성장 동력 확보 등에 중요한 대안이다. 세계 신재생에너지 공급 증가율은 ’90-’13년 기간 중 연평균 2.2%로 일차에너지 공급 증가율 1.9%를 상회한다. 특 히 태양광과 풍력의 연평균 공급 증가율은 각각 46.6%, 24.8%에 이 른다(IEA, 2015c).

우리나라 에너지수입의존도는 96%, 중동원유수입의존도는 86%로 매우 높은 수준이다. 반면, 신재생에너지 비중은 3.52%(재생에너지 비 중 1.0%)로 OECD 회원국 중 가장 낮다. 우리나라 에너지수급 구조는 에너지안보 및 기후변화 대응에 상당히 취약하며, 신재생에너지 활용 실적이 극히 미흡하다.

정부는 ’35년 신재생에너지 보급목표를 11%(일차에너지 기준)로 정 하고(제4차 신재생에너지 기본계획), 온실가스 배출감축 목표를 ’30년 배출전망(BAU) 대비 37%로 설정하였다(INDC, COP21). 더불어 정부 는 에너지신산업 발굴 및 활성화, R&D 역량강화 및 기술융복합화, 해외사업진출 지원 등을 적극 추진 중이다.

한편, 세계 신재생에너지 시장의 중심은 유럽 지역에서 개도국(중국 등) 권역으로 이동 중이며, 신재생에너지의 경제성이 급속히 향상되고 있다. 세계 신재생에너지 정책은 FIT/FIP 등 보조지원형 가격중심 정 책수단에서 RPS/경쟁입찰 등 시장기반형 공급중심 정책수단으로 이 행하고 있다.

효과적인 정책 추진을 위해 정부는 세계 정책 및 시장 변화를 파악

(30)

하여 적절한 대응전략을 적시에 수립하여야 한다. 따라서 본 연구는 국제 신재생에너지 정책변화 및 시장분석을 통해, 신재생에너지 정책 현안의 효과적 해결을 위한 정책 시사점을 도출하는데 목적을 둔다.

본 연구는 블룸버그 등 국제 신재생에너지 전문기관 간행물, 국제기구 분석보고서, 기타 학술논문 등 연구문헌 및 정보자료 분석을 통하여 수행되었다.

본 연구는 신재생에너지 수급, 정책, 시장, 투자 등으로 구성되었다.

제1장 서론에 이어 제2장은 신재생에너지 수급 현황 및 전망을 다루 었다. 제3장은 정책수단별, 지역·국가별로 신재생에너지 정책을 검토 하였다. 제4장은 태양광, 풍력, 바이오를 중심으로 신재생에너지 시장 을 분석하였다. 제5장은 지역별·원별 투자, 신재생전력 투자, 투자재 원, 영향요인 등을 중심으로 신재생에너지 투자를 검토하였다. 제6장 은 국제 신재생에너지 정책 및 시장에 관한 검토·분석 결과에 근거, 주요 이슈를 중심으로 정책 시사점을 도출하였다.

(31)

제2장 국제 신재생에너지 수급

1. 신재생에너지 수급 현황 가. 세계 신재생에너지 수급 현황

2013년 세계 일차에너지 공급량(TPES: Total Primary Energy Supply) 은 13,555Mtoe로 2012년 공급량(13,228Mtoe) 대비 2.5% 증가하였다 (IEA, 2015a). 원별 비중은 석탄 31%, 석유 27, 천연가스 23% 등 화 석연료가 전체의 80% 이상을 차지하고 있다(IEA 2015c).

[그림 2-1] 세계 일차에너지 원별 공급비중(2013년)

주1: 상기 분류에 해당되지 않는 에너지원(비재생 폐기물, 이탄(peat), 오일 셰일 등).

주2: 지열, 풍력, 태양광, 조력.

자료: IEA(2015c).

(32)

’13년 세계 신재생에너지 공급량은 1,829Mtoe로 일차에너지 공급 중 13.5%를 점하였다(그림 2-1). 이것은 2012년 대비 0.3%p 증가한 수준이다. 2012년 신재생에너지 공급량은 1,764Mtoe, 일차에너지 공 급 중 점유율은 13.2%였다.(IEA 2014; IEA 2015c).

[그림 2-2] 세계 신재생에너지 원별 공급비중(2013년)

자료: IEA(2015c).

신재생에너지 공급에서 가장 큰 비중을 차지하는 것은 ‘바이오 및 폐기물’로서 73.4%에 이르며, 이는 전체 일차에너지 공급의 10.4%에 해당한다. ‘바이오 및 폐기물’은 도시폐기물, 액체바이오연료, 바이오 가스, 고체바이오연료 등을 포함하는데, 특히 고체바이오연료는 대부 분 개도국에서 난방용·취사용으로 많이 사용하는 재래식 연료이다(그 림 2-2). 다음으로 수력은 신재생에너지 공급의 17.8%, 세계 일차에너 지 공급의 2.5%를 차지한다. 그밖에 지열, 풍력, 태양 및 조력 등은 각각 3% 내외로 비중이 낮다(IEA 2015c).

(33)

신재생에너지의 공급 증가율은 1990∼2013년 기간 중 연평균 2.2%

로 일차에너지 공급 증가율 1.9%을 상회하는 것으로 나타났다(그림

2-3). 신재생에너지 원별 공급 증가율은 태양광과 풍력이 가장 높고,

다음으로 바이오가스, 태양열, 액체 바이오, 지열, 수력, 고체 바이오 순이다(그림2-3).

[그림 2-3] 세계 신재생에너지 공급 증가율(’90∼’13년 )

자료: IEA(2015c).

특히 태양광과 풍력의 연평균 증가율은 각각 46.6%, 24.8%로 상당 히 높다. 그러나 해당 원의 증가율이 높은 이유는 기준연도인 1990년 에 공급 점유율이 낮았기 때문이며, 전체에서 차지하는 비중은 아직 낮은 수준이다. 태양광과 풍력의 증가는 주로 OECD국가가 주도하는 반면, 수력은 주로 비OECD 국가 중 아시아(베트남, 중구, 미얀마 등), 아프리카와 중동(모잠비크, 수단, 에티오피아, 요르단) 국가들이 주도

(34)

하고 있다.

전 세계 신재생에너지 총공급의 권역별 점유율은 비OECD 권역이 73.9%, OECD 권역이 26.1%로, 비OECD 권역의 점유율이 훨씬 높다.

뿐만 아니라 비OECD-OECD권역의 신재생에너지 원별 공급 비중은 큰 차이를 보이고 있다.

먼저, 비OECD 권역의 신재생에너지 공급은 대부분 재래식 신재생 에너지로서 비상업용 고체 바이오연료로 이루어진다. 2013년에 고체 바이오연료의 85.7%가 비OECD권역(주로 남아시아, 아프리카 사하라 이남지역)에서 생산, 소비되었다.

[그림 2-4] 지역별 신재생에너지 점유율(TPES 2013년)

자료: IEA(2015c).

반면, OECD 권역의 신재생에너지 공급은 주로 새로운 기술을 활용한

태양광, 풍력, 조력, 재생가능한 도시폐기물, 바이오가스, 액체 바이오연료 등에 집중되어있으며, 해당 에너지원의 66.1%가 OECD국가에서 공급된다.

(35)

권역별 신재생에너지 점유율(일차에너지 공급 대비)은 OECD국가 는 9%에 불과하며, 아프리카 49.6%, 미주(비OECD) 29.2%, 아시아 (중국 제외) 25.7%, 중국 10.7% 순이다(그림 2-4).

세계 신재생에너지 소비를 부문별로 보면, 가정·상업·공공부문이 49.4%를 점하고 있다(그림 2-5). 원별 공급 비중에서 비OECD-OECD 간 차이를 보인 것과 마찬가지로 신재생에너지 소비형태도 차이가 나 타난다. 이는 개도국에서 고체 바이오연료를 개인이 직접 에너지로 바 꿔 사용하는 일이 많기 때문이며, OECD국가에서는 전기와 열(상업 용)로 전환하여 사용하기 때문이다. 전체 재생에너지의 31.7%만이 전 기와 열(상업용) 생산에 이용되고 있다(IEA 2015c).

[그림 2-5] 부문별 신재생에너지 소비(2013년)

주1: 기타 전환부문, 에너지산업 자가소비, 손실 등.

주2: 농·어·임업, 기타 부문 포함.

자료: IEA(2015c).

(36)

전 세계 전력생산에서 신재생전원 비중은 21.6%로 석탄(41.2%)이 나 천연가스(21.8%)보다 낮지만 원자력(10.6%)이나 석유(4.4%)보다 높다. 신재생에너지 점유율은 전년 대비 0.7%p 증가한 반면, 석탄·석 유 등 화석에너지 점유율은 감소하였다. 수력은 주요 신재생전원으로 서 (75.1%)이며, 세계 발전량의 16.3%를 점하고 있다. 반면, 바이오연 료 및 폐기물은 세계 발전량의 1.7%를 점유하여, 그 비중이 극히 미 미하다. 지열, 태양광, 풍력 등은 급속한 성장세를 보이고 있으나, 세 계 발전량에서 점하는 비중은 3.7%로 낮은 수준이다(그림2-6). 전력 생산량에서 신재생전원이 차지하는 비중의 증가세는 ’90∼’13년 기간 중 연평균 3.5%로 총발전량 증가율 3%를 상회하는 것으로 나타났다.

[그림 2-6] 신재생전원 비중(2013년)

주1: 상기 분류에 해당되지 않는 에너지원(비재생 폐기물, 이탄(peat), 오일 셰일 등).

주2: 지열, 풍력, 태양광, 조력.

자료: IEA(2015c).

(37)

나. OECD 신재생에너지 수급 현황

’14년 OECD 신재생에너지 점유율은 9.2%로 ’90년 이래 최고 수준

을 기록하였다(일차에너지 공급 기준, 그림 2-7). 신재생에너지 공급량 은 1990년 268Mtoe에서 2014년 480Mtoe로, 연평균 2.5% 증가하였 다. 같은 기간 재래식 에너지(석탄, 석유, 가스, 원자력 등)의 공급 증 가율은 연평균 0.5%에 불과하였다.

[그림 2-7] OECD 일차에너지 원별 공급비중(2014년)

주1: 상기 분류에 해당되지 않는 에너지원(비재생 폐기물, 이탄(peat), 오일 셰일 등).

주2: 지열, 풍력, 태양광, 조력.

자료: IEA(2015c).

OECD의 원별 신재생에너지 공급 비중은 바이오연료 및 폐기물 (55.2%)이 가장 크고, 다음으로 수력 25%, 액체바이오연료 9.9%, 지열 6.9% 순이다(그림 2-8).

(38)

[그림 2-8] OECD 신재생에너지 원별 공급비중(2014년)

자료: IEA(2015c).

고체/액체 바이오연료, 수력, 지열 4가지 신재생에너지1)는 고체바이 오연료 37.9%를 포함하여, 수력 25%, 액체 바이오연료 9.9%, 지열 6.9%로 전체 신재생에너지 공급의 79.7%이상을 차지한다. OECD의 전통적 신재생에너지 공급 증가율은 연평균 1.8%로 신재생에너지 전 체 공급 증가율 2.5%보다 낮다. 이는 OECD국가의 수력발전 용량이 포화상태에 도달하여 공급 증가율이 연평균 0.7%(전년 0.8%대비

0.1%p 낮아져, 점차 하락하는 추세임)로 낮아졌고, 고체바이오연료 및

지열도 각각 1.4%, 0.9%로 증가율이 둔화되었기 때문이다(그림 2-9).

1) 바이오연료 중 고체 바이오연료(목재, 목재 부산물, 목탄과 기타 고체폐기물).

(39)

[그림 2-9] OECD 신재생에너지 공급 증가율(’90∼’13년 )

자료: IEA(2015c).

OECD의 신재생에너지 공급은 2000년대 이전까지 전통적 신재생에 너지에 의존하였으나, 2000년대 이후는 최신 기술이 투입되는 태양에 너지, 풍력, 조력, 액체바이오연료, 바이오가스 등 현대식 신재생에너 지가 크게 증가하였다. 예를 들면 액체 바이오연료는 ’90-’14년 기간 중 45.3%로 공급 증가율이 가장 높고, 태양광은 45.2%, 풍력은 22.2%로 나타났다.

그러나 현대식 신재생에너지원의 급격한 증가율에도 불구하고, 전 체 에너지 공급에서 차지하는 비율은 여전히 미미하다. 전체 일차에너 지 공급에서 풍력, 태양광, 조력, 재생가능한 도시폐기물, 액체 바이오 연료, 바이오가스 등은 2.8%를 차지함에도 불구하고, 신재생에너지 공급 확산에 미치는 영향은 1990년 3.2%에서 2014년 30.2%로 증가 하였다.

(40)

신재생에너지는 기후·지형 등 환경여건에 따라 잠재량이 다르며, 기술 수준에 따라서 공급 정책도 달라진다. 경제·기술 수준의 편차가 크지 않은 OECD권역 내에서도 신재생에너지 원별 공급 점유율은 차이를 보인다. 2014년 신재생에너지 점유율을 OECD 지역별로 보면 유럽이 13.1%로 가장 높다(1990년 5.8%). 유럽은 1990년대 후반-2000년대 초반부터 강력한 신재생에너지 보급정책을 펴고 있으며, EU 지침에 따라 2020년까지 신재생에너지로 전체 에너지의 20%를 충당할 계획 이다. 미주지역은 8.2%로 역대 최고 수준을 기록한 반면, 아시아·오세 아니아지역은 1990년 이래 4.0-4.8%로 거의 변화가 없다(그림 2-10).

[그림 2-10] OECD 신재생에너지 지역별 공급 점유율

자료: IEA(2015c).

(41)

OECD 국가의 신재생에너지 전력 생산 현황은 다음과 같다. ’14년 OECD의 신재생전력 생산량은 전년 2,297TWh 대비 2.5% 증가한 2,355TWh로 OECD 총발전량의 22%를 점하고 있다(그림 2-11). 이는

’90년 이래 가장 높은 수준이다.

[그림 2-11] OECD 전력공급 원별 점유율(2014년)

주1: 상기 분류에 해당되지 않는 에너지원(비재생 폐기물, 이탄(peat), 화학 원료 등).

주2: 지열, 풍력, 태양광, 조력/파력/해양.

자료: IEA(2015c).

1990∼2014년 기간 중 OECD 권역의 신재생전력 공급 증가율은 수

력 제외 시 연평균 8.7%로 수력 포함 시 1.4%의 6배를 넘는다. 수력

발전은 OECD국가의 용량한계에 도달하였으며, 강수량이 적은 미국

과 일본 등에서 축소되고 있다.

원별 연평균 공급 증가율은 태양광 45.2%, 풍력 22.2%, 바이오

13.1% 등으로 현대식 신재생에너지가 급속한 성장세를 나타내는 반

면, 수력은 0.7%로 낮은 증가율을 보이고 있다(그림 2-12).

(42)

[그림 2-12] OECD 신재생전력 공급 증가율(’90∼’14년 )

자료: IEA(2015c).

가장 큰 특징은 OECD 국가에서 수력의 비중이 기후 및 입지제약 등으로 축소되어 온 점이다. 수력의 점유율은 1990년 15.5%에서

2014년 13%로 감소하였고, 신재생전력 공급에서 수력의 점유율은

89.3%에서 59.3%로 줄어들었다. 태양광, 풍력, 바이오가스, 도시폐기 물 등 현대식 신재생전력의 증가가 이러한 수력발전 감소 영향을 상 쇄하고 있다.

수력을 제외한 현대식 신재생전력의 전력공급 점유율은 1990년 1.8%에서 2014년 8.7%로 증가하였다. 1990년과 2014년의 원별 점유 율을 살펴보면 다음과 같다.

(43)

[그림 2-13] OECD 신재생전력 공급 원별 점유율

(’90~’14년, 수력 제외 )

자료: IEA(2015c).

1990년 신재생전원별 전력공급 점유율을 보면, 고체바이오연료와

지열이 각각 67.0%와 20.3%로 가장 큰 비중을 점하였다. 그 외에 태 양광, 풍력, 바이오가스, 액체바이오연료 등은 신재생전력(비수력)의 공급에서 5.3% 이하의 낮은 비중을 점하였다(그림 2-13).

반면, 2014년 신재생전원별 전력공급 점유율을 보면, 고체바이오연 료와 지열이 각각 18.5%와 5%로 대폭 감소하고 풍력 49.5%, 태양광

15.2%, 바이오가스 7.3% 등 현대식 신재생전력의 비중이 크게 증가

하였다.

OECD 권역의 신재생전력 공급 증가는 주로 유럽에 의하여 주도되

어 왔으며(연평균 3.7% 증가, 1990∼2014년), 유럽은 2014년 현재

OECD 전체 신재생전력 공급의 46.2%(1990년 35.3%)를 점하고 있으

며, 미주지역 44%와 유사한 수준이다.

(44)

OECD 권역별 신재생전력 점유율은 유럽 29.9%(1990년 17.5%), 미 주 19.5%(1990년 18.5%)이며 아시아·오세아니아는 1990년보다 감소한

12%(1990년 12.9%)이다. 신재생전력 점유율은 유럽과 구미에서 증가

한 반면, 아시아·오세아니아에서 감소하여, OECD 전체의 신재생전력 점유율은 22%(1990년 17.3%)로 나타나고 있다(그림 2-14).

[그림 2-14] OECD 신재생전력 공급 지역별 점유율

(’90∼’14년 )

자료: IEA(2015c).

(45)

2. 신재생에너지 수급 전망

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).

(46)

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).

(47)

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%.

(48)

[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.

(49)

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.

(50)

[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.

(51)

[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

(52)

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).

(53)

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.

(54)

도하였다. 태양광 발전은 세계적으로 확대되어 2020년까지 연평균

16%씩 성장하여 누적 설비용량은 429GW에 이를 전망이다. 이 기간

중국은 연간 13-15GW를 늘려 성장을 주도할 것으로 예상된다.

[그림 2-20] 태양광 발전량 현황 및 전망(TWh)

자료: IEA(2015b).

2014년 태양광발전의 발전량은 200TWh보다 낮은 수준이었으나,

2020년에는 500TWh 이상을 기록할 것으로 예상된다. 가장 많은 설비

를 설치한 중국이 세계 1위의 생산국이 될 것이고 뒤이어 일본, 미국 의 발전량이 많을 것으로 예상된다.

2) 태양열

태양열발전 보급은 새로운 시장으로 확대가 계속될 것으로 전망된 다. 하지만 시장 특유의 리스크, 태양광발전보다 상대적으로 높은 비 용, 적절한 보상을 위한 정책 프레임워크의 불충분 때문에 예상치는 하향되었다.

열을 저장하는 태양열발전은 전력피크가 저녁에 발생하는 시장에서

(55)

적합하다. 많은 국가에서 태양광발전이 보급될 향후에는 이러한 저장 기능이 부하를 이동시키고 발전소의 전부하(full load)를 증가시킬 것 이다. 또한, 태양열발전은 상대적으로 소형 화석연료 또는 바이오매스 예비로 추가될 것이다.

저장장치와 하이브리드화는 태양열발전에 저녁 피크수요에 대응할 수 있다. 또한, 전력부문에 태양광으로 감당할 수 없는 다양한 추가적 인 보조 서비스 제공이 가능하게 된다. 중기적으로 태양열발전 투자비 는 보급에 따라 점차 감소할 것으로 보인다.

전력생산량과 관련된 태양열발전 부지는 투자비의 절반 가량을 차 지한다. 일부 개발자는 고온과 고압을 통해 전력전환 효율을 늘리는 것을 추구하여 부지 면적을 줄이려고 한다. 이를 위해서는 현재의 열 전달 액체(합성유)를 직접 증기발전 또는 용융염으로 교체해야 한다.

용융염을 이용한 열저장장치의 크기 확대는 비용절감에 도움이 된다.

태양열발전의 LCOE는 위치, 기술, 디자인, 의도된 사용에 따라 큰 차이를 보이고 있다. 스페인의 태양열발전은 FIT로 400달러/MWh 가 까이 혜택을 보고 있고, 40%가 7시간 저장장치를 가지고 있다. 최근 장기구매계약을 체결한 국가는 이 수준의 절반 또는 그 이하로 체결 되고 있다. 모로코는 7시간 저장장치를 보유한 200MW 2단계 Noor CSP 플랜트는 0.14달러/kWh, 3단계 7-8시간 저장장치를 보유한

150MW 타워 플랜트는 0.15달러/kWh에 장기구매계약이 이뤄졌다.

남아공에서도 150달러/MWh에 계약이 체결되었다.

2014년 태양열발전은 약 1GW의 설비용량이 증가하여 누적 4.9GW 를 기록하였다. 증가분은 미국과 인도에 의한 것으로 미국에서 80%, 나머지는 인도의 177MW의 발전소 2기에 의해 발생하였다.

(56)

2020년까지 태양열발전의 누적 설비용량은 약 9GW에 이를 것으로 전망된다. 이는 태양열발전 보급이 중동과 미국에서는 관망적이고, 아 프리카에서는 예전 수준, 칠레는 긍정적일 것으로 예상되어 2014년 예상치보다 2GW 가량 감소한 것이다.

[그림 2-21] 태양열 발전량 현황 및 전망(TWh)

자료: IEA(2015b).

2014년 태양열발전의 발전량은 약 7TWh를 조금 상회하는 수준이 었으나, 2020년에는 약 27TWh를 기록할 것으로 예상된다. 미국의 태 양열발전 발전량이 가장 크고 칠레, 남아공, 모로코, 중국 등이 뒤를 이을 것으로 예상된다.

3) 육상풍력

육상풍력발전은 2020년까지 신재생발전 설비용량 증가에서 가장 큰 비중을 차지할 것으로 전망된다. 또한, 기술이 성숙되었고 광범위한 국제적 공급망을 갖추었다. 특히 중국의 2020년 탄소배출 저감과 전 력망 통합 및 개편에 육상풍력이 중요한 역할을 할 것으로 전망되어 성장 전망도 긍정적이다.

(57)

최근 육상풍력발전 기술은 설비용량 단위당(MW) 발전량을 극대화 하는 방향으로 발전하고 있다. 발전기가 더 커지고 허브의 높이가 더욱 높아졌으며 회전날개 지름도 커졌다. 2014년부터 제조사는 4-5MW 플랫폼을 제안하고 있다.

과거 최근

회전날개 지름 50m 125m

발전기 1.5MW 3.5MW

허브 높이 90m 150m

<표 2-3> 육상풍력 발전기 설계용량 증가 추세

자료: IEA(2015b).

풍력발전기 제조 산업은 최근의 3가지 추세를 주목하고 있다. 첫째, 독일과 덴마크 같은 일부 국가에서 풍량이 좋은 부지가 감소하는 것 이다. 둘째, 일부 국가에서 인센티브를 축소하며 풍력제조사의 마진이 줄는 것이다. 셋째, 입찰 계획을 도입하는 신규 시장에서 경쟁에 대한 압력이 증가하는 것이다. 하지만 풍력터빈 제조 산업의 지속되는 비용 점감과 합병으로 이윤폭과 판매는 증가하였다.

2014년 풍력터빈의 가격은 3-5% 하락하여 고속력 터빈의 가격은

1,050달러/kW, 저속력 터빈의 가격은 1,175달러/kW를 기록하였다. 중 국에서는 가격이 안정적으로 유지되었는데 이는 FIT 축소 이전에 프 로젝트를 끝내기 위한 단기 수요 증가 때문인 것으로 분석된다.

육상풍력발전에 대한 투자비는 중국에서의 가장 낮은 110만 달러

/MW인 반면 일본은 230만-270만 달러/MW 수준으로 가장 높다. 터

키는 낮은 인센티브로 제조사끼리 경쟁이 치열해져 150만-170만 달러

(58)

/MW로 나타났다. 유럽에서의 투자비는 170만-220만 달러/MW이며, 미국은 150MW보다 큰 경우 150만 달러/MW보나 낮았다.

세계적으로 LCOE는 2015년도 60-140달러/MWh로 나타났고, 가장 낮은 경우는 브라질과 미국의 대규모 부지였다. 미국에서는 생산세액 공제(PTC) 없이 약 46-48달러/MWh에서 장기구매계약이 체결되었다.

브라질은 2014년 45달러/MWh보다 낮게 장기구매계약이 체결되었다.

2014년 육상풍력발전 설비용량은 46GW 증가하여 누적 342GW를

기록하였고, 이는 중국(20GW), 미국(4.8GW), 독일(4.75GW) 등이 주 도하였다. 태양광 발전은 세계적으로 확대되어 2020년까지 연평균 약

10%씩 성장하여 누적 설비용량은 602GW에 이를 전망이다. 이 기간

중국은 연간 18-20GW를 늘려 성장을 주도할 것으로 예상된다.

[그림 2-22] 육상풍력 발전량 현황 및 전망(TWh)

자료: IEA(2015b).

2014년 육상풍력발전의 발전량은 전년보다 65TWh 증가하여

677TWh를 기록하였다. 2020년에는 2014년 발전량의 약 2배인

1,330TWh를 생산할 것으로 예상된다. 가장 많은 설비를 설치한 중국

은 연간 415TWh로 세계 1위의 생산국이 될 것이다. 미국은 250TWh

수치

[그림  2-1]  세계  일차에너지  원별  공급비중(2013년)
[그림  2-2]  세계  신재생에너지  원별  공급비중(2013년)
[그림  2-5]  부문별  신재생에너지  소비(2013년)
[그림  2-7]  OECD  일차에너지  원별  공급비중(2014년)
+7

참조

관련 문서