에너지 전환을 위한 전력산업 구조개편 (종합전력공기업 3사 경쟁체제 도입)
분야: 안전/환경
청원 기간: 2018-12-25 ~ 2019-01-24

[세 줄 요약] ○ 높은 에너지 의존도, 기후변화, 안전문제 등으로 인해 친환경 에너지 전환 필요 ○ 분리된 송배전(한전)과 발전(발전공기업 6사)을 종합전력공기업 3사로 통폐합 (⇨ 전력3사 경쟁체제 도입 : 통신3사(SKT, KT, LGU+) 경쟁체제 벤치마킹) ○ 종합전력공기업 간 전력서비스 경쟁체제 도입을 통해 친환경 에너지 전환 실현 (보다 구체적인 내용은 관련링크에 첨부된 보고서를 참고해주시기 바랍니다.) ---------------------------------------------------------------------------------------------- Ⅰ. 서론 : 에너지 전환의 필요성 전기가 국가경제와 국민의 삶에 차지하는 비중은 상상이상입니다. 지금까지 우리나라는 국가가 주도하는 석탄·원자력발전이 중심인 대용량·단방향의 전력공급을 성공적으로 이뤄내어 전력강국이 되었습니다. 하지만 미세먼지 등의 기후변화, 지진으로 인한 탈원전 등으로 대한민국의 에너지 패러다임이 뒤바뀌고 있습니다. 저는 전력그룹사의 평범한 직원으로서 이와 같은 에너지 패러다임의 변화를 피부로 느끼고 있습니다. 따라서 3차 에너지기본계획 수립을 앞두고 있는 이 시점에서 왜 에너지 전환이 필요한지 아래와 같이 정리했습니다. 또한, 어떻게 하면 성공적인 에너지 전환을 이루어 연료수입을 줄이고 경제적·안정적인 전력을 국민께 공급하여 국가경제에 이바지할 수 있을지 본론에 서술했습니다. 1.1 에너지 안보 ○ 에너지 원료 수입이 전체 수입의 약 40% ⇨ 에너지 의존도 및 경제적 부담 심각 ○ 분단으로 인해 대륙과 전력망 단절 ⇨ 에너지 섬이므로 재난 대응능력 낮음 1.2 기후·환경·안전 ○ 파리기후협정으로 인한 온실가스 감축압박 및 국민들의 미세먼지 차단요구 ○ 일본의 후쿠시마 원전사고 및 포항지진 등으로 인한 현 정권의 탈원전 정책 1.3 경제적·안정적인 전력공급 ○ 위와 같은 이유로 기존의 대용량 발전소들이 경제적·안정적인 전력공급을 보장할 수 없음 ○ 신재생에너지의 발전단가 기하급수적 하락으로 국가적인 신재생확대정책 필요 ⇨ 2030년까지 그리드패리티 도달 및 기존 전력산업의 완전한 붕괴가 예상 Ⅱ. 본론 : 전력산업 구조개편(안) 2.1 전력산업 구조개편(안) : 종합전력공기업 3사 경쟁체제 도입 (민간기업 포함) ○ 분리된 송·배전(한전), 발전(발전공기업 6사)을 종합전력공기업 3사로 통·폐합 - 기대효과 : 경쟁을 통한 에너지 전환 실현 ① 분산형 전원(신재생에너지 등) 확대 및 공기업 체제 유지를 통한 에너지안보 제고 ② 대용량 발전소(석탄·원자력 등) 및 송전탑 감소를 통한 기후·환경·안전 보호 ③ 경쟁을 통한 전력 서비스 향상(다양한 요금제 등) 경제적·안정적 전력공급 실현 - 전력산업 구조개편 방안에 따른 장·단점 [As-Is (전력단계별 경쟁)] 장 점 · 단계적 민영화 및 경쟁을 통한 경영효율성 제고 · 단방향의 대용량 전력송전에 유리 단 점 · 고객이 배제된 반쪽짜리 경쟁 ⇨ 친환경 에너지전환에 한계 [To-Be (종합전력기업 간 경쟁)] 장 점 · 경쟁을 통한 전기서비스 향상 ex. 통신3사(SKT, KT, LGU+) · 양방향 전력거래를 통한 소비자 참여 단 점 · 대규모 건설·전력망 구축 어려움 ⇨ 전력 통제에 한계 2.2 세계 주요국 전력산업 현황 * 대한민국(참고용) ○ 에너지 믹스 : ①화력(67.3%) ②원자력(26%) ③신재생(2.8%) ④수력(0.5%) ○ 전력산업구조 : ‘01년 전력산업구조개편으로 발전부분 분리(발전공기업 6사) 1) 미국 ○ 에너지 믹스 : ①화력(67.7%) ②원자력(18.9%) ③수력(6.8%) ④신재생(5.4%) ○ 전력산업구조 : 약 95%가 발전에서 송배전 사업까지 구축하고 있는 종합 전력회사 - 이 중에서 가장 많은 비중인 약 60%가 주 또는 지방 정부 소유 형태 2) 캐나다 ○ 에너지 믹스 : ①수력(62.7%) ②화력(18.8%) ③원자력(17%) ④신재생(1.5%) ○ 전력산업구조 : 대부분 주 정부가 전력산업을 소유하고 운영을 규제하는 형태 - 대부분의 주에서 소수의 유력 전력회사가 발전, 송전, 배전을 통합하여 담당 3) 영국 ○ 에너지 믹스 : ①화력(75.3%) ②원자력(13.1%) ③신재생(2.6%) ④중유(1.5%) ○ 전력산업구조 : ‘90년 이후 전면 민영화를 단행해 완전한 자유경쟁체제를 확립 - 전체 발전량의 5% 이상을 생산하는 메이저 기업은 8개사에 불과해 사실상 과점체제 - 다수의 기업들이 송전, 배전 및 판매를 담당하는 구조 4) 스페인 ○ 에너지 믹스 : ①화력(35.6%) ②신재생(34.7%) ③원자력(21.8%) ④수력(10.4%) ○ 전력산업구조 : 송전을 제외하고 민영화되어 자국 및 다국적 기업이 자율경쟁 - 따라서 투자결정은 정부의 정책보다는 기업의 필요에 따라 자율적으로 판단 - 전력수급량 및 사업자 수요에 따라 인접국가와의 전력수출입을 활발히 시행 ⇨ 에너지 안보가 가장 중요하며 에너지 섬의 형태인 우리나라에 적용 곤란 5) 중국 ○ 에너지 믹스 : ①화력(64%) ②수력(18.3%) ③신재생(8.9%) ④원자력(8.8%) ○ 전력산업구조 : ‘02년 시행된 전력체계개혁에 의해 5개 발전사와 2개 송전사로 분리 - 중국의 전력산업은 급성장 중이므로 분리된 형태가 건설 시 유리하나 향후 전력산업이 포화되었을 때 효과적으로 전력서비스를 제공하기에는 불리해보임 ⇨ 전력산업이 성숙기로 접어든 우리나라에 적용 곤란 5) 대만 ○ 에너지 믹스 : ①화력(65%) ②원자력(16.1%) ③수력(3.4%) ④신재생(0.6%) ○ 전력산업구조 : 대만전력공사가 발전·송전·배전 독점으로 막대한 영향력 행사 - 대만 정부의 민자발전사(IPP) 설립 장려로 민영기업의 전력생산 비중은 약 24% 6) 일본 ○ 에너지 믹스 : ①화력(64.9%) ②원자력(17.1%) ③수력(16.9%) ④신재생(2%) ○ 전력산업구조 : ‘지역명+전력’이라는 상호를 가진 10개의 전력사가 지역별 관할 - ex. 도쿄전력(도쿄, 치바, 사이타마 등), 칸사이 전력(오사카, 효고, 나라 등) 등 - 각기 전력계통(발전, 변전, 송전, 배전 통합시스템)을 갖추고 있음 ⇨ 지역별 종합전력회사로 분할하는 방안도 우리나라에 적합할 것으로 보임 위를 종합해보면 국가 간 송전망이 연결되어 에너지 안보가 상대적으로 안정된 유럽(스페인 등)이나 전력시장이 급성장하여 대규모 건설이 진행 중인 중국 등은 완전민영화 및 발전·송전·배전의 분리가 이루어지고 있습니다. 반면에 상대적으로 에너지 안보가 중요한 미국, 일본 등의 국가들은 여러 종합전력회사(발전·송전·배전)가 민간·공기업의 형태로 자유경쟁을 펼치고 있음을 알 수 있습니다. 2.1과 같이 종합전력공기업 3사와 종합전력민간기업들이 서로 많은 고객을 유치하기 위해 높은 품질의 서비스를 제공하며 자유경쟁(현재 통신사 체제)을 펼친다면 (전력시장의 민영화를 하지 않더라도) 전기요금은 낮아지고 전력품질은 높아질 것입니다. 2.3 한국 전력산업의 미래 1) 분산형 전원 : 신재생에너지를 중심으로 대용량 발전소를 대체하는 新기저부하 전력산업이 성숙기에 접어든 우리나라는 더 이상 대용량 발전소 건설이 없을 것으로 예상됩니다. 오히려 소비자나 소규모 사업자가 중심이 되는 분산형 전원의 확산이 활발히 이루어질 것입니다. 이미 뉴욕, Eon(독일), Enel(이탈리아) 등은 소비자 선택권 및 재생에너지 투자 확대로 분산형 전원에 집중하고 있습니다. 또한, 태양광 발전의 발전단가가 121원/kWh까지 하락하여 118원/kWh인 LNG 발전을 따라잡았으며 84원/kWh인 석탄발전과 61원/kWh인 원자력발전을 곧 추월할 것으로 예상됩니다. 게다가 차세대 태양전지의 전력변환효율이 30% 이상 될 것으로 예상되며(현재 20% 초반) 국내 옥상 태양광의 잠재 발전용량이 11GW에 달할 것으로 집계되기 때문에 기존 구조물을 활용한 분산형 전원이 확대될 것입니다. 따라서 한전이 전력시장을 독점하여 대용량 발전소 건설을 주도하는 이전과 달리 분산형 고객 유치를 위한 종합전력회사 간 서비스 경쟁이 한국 전력산업의 미래입니다. 2) 마이크로 그리드(Micro Grid) : 에너지 안보를 위한 소규모·독립·양방향 전력망 Micro Grid란 특정지역 안에서 자체적으로 전력생산과 소비를 할 수 있도록 구축한 소규모 독립 전력망으로 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다. [마이크로 그리드 특징] ◦ 분산형 전원 : 태양광, 풍력, 열병합, 연료전지 등 ◦ 효율성 - 수요자 : 스마트 미터 등을 이용해 효율적 에너지사용 - 관리자 : 에너지관리시스템(EMS)를 통해 수요 분석 및 개선 ◦ 융복합 : 신재생에너지, ESS, ICT산업(소프트웨어) 등 다양한 산업들과 시너지 ◦ 양방향 : 잉여전력을 ESS에 저장한 뒤 상호공유 및 판매 가능 ◦ 기대효과 : 재해 시 재회복력 확보(에너지 안보), 온실가스 감축, 전력손실↓ 등 마이크로 그리드는 우리나라와 같이 고립된 에너지 섬에 매우 효과적입니다. 에너지 자립 및 전력망 탄력성 향상으로 에너지 안보에 큰 도움이 되기 때문입니다. 미국 전역에 마이크로 그리드 프로젝트가 분포되어있으며 세계 마이크로 그리드 시장은 2020년까지 약 22조원 규모의 성장이 예상됩니다. 따라서 종합전력기업 간 경쟁을 도입하여 에너지 자립이 필요한 지역(도서산간 등)부터 마이크로 그리드를 구축한 후 산업 경쟁력을 선제적으로 확보해야 합니다. 3) 소비자 맞춤형 전력서비스 : 소프트웨어(전력거래 플랫폼, EMS, 태양광 지도 등) 중심 지금까지 우리나라의 전력 서비스는 공급자(한전) 맞춤형이었습니다. 그로 인해 효율적인 인프라 구축이 가능했지만 소비자의 선택권은 없었습니다. 전력 서비스도 대용량 발전소 및 송전탑 건설과 같은 하드웨어 중심이라 소비자는 체감을 못했고 오히려 밀양 송전탑 사태와 같은 갈등이 끊이질 않았습니다. 종합전력기업 간 경쟁이 도입된다면 전력회사들이 경쟁적으로 소비자를 위한 소프트웨어를 구축하여 소비자 맞춤형 전력 서비스를 제공하게 될 것입니다. 그렇게 된다면 하드웨어(대용량 발전소·송전탑 건설) 중심에서 벗어나 ‘우버’처럼 소유한 하드웨어 없이 소비자를 위한 플랫폼과 EMS를 제공하여 효율적이고 경제적인 전력으로 고객을 유치할 것입니다. 이미 이러한 변화는 공공·민간에서 시작되고 있으나 미비한 경쟁으로 아직 성장하지 못하고 있습니다. [국내 전력 서비스의 현재와 미래] 현 재 ◦ 하드웨어(대용량 발전소·송전탑 건설) 중심 ◦ 공급자 중심 : 획일화된 전력요금제 등 ◦ 빠른 인프라 구축에는 유리하지만 전력서비스 제공에는 한계 미 래 ◦ 소프트웨어(전력거래 플랫폼, EMS, 태양광 지도 등) 중심 ◦ 소비자 중심 : 소비자 맞춤형 전력 서비스(요금제 등) ◦ 양방향 전력거래(프로슈머가 잉여 전력 판매) ◦ 다양한 전력서비스 제공 가능하며 경쟁을 통해 전력 품질 향상 ◦ ex. 우버 : 소유한 차량 한 대도 없이 플랫폼으로 신산업 생성 (전력회사도 분산형 전원 기반으로 플랫폼 서비스 제공해야) Ⅲ. 결론 : 전력산업 구조개편을 통한 에너지 전환 에너지 패러다임 전환은 피할 수 없는 전세계적인 흐름입니다. 이에 따라 화석연료 및 단방향 전력거래가 중심인 기존 전력기업의 붕괴는 머지않은 미래이며 신재생에너지와 소비자를 중심으로 변화하는 전력기업만이 살아남을 것입니다. 해결책은 종합전력공기업 3사 경쟁체제 도입이라는 전력산업 구조개편이며 ①지역별 경쟁, ②전력 서비스 경쟁(전력망 공유)의 2가지 방법이 있습니다. 이를 통해 경쟁이 실현된다면 아래의 에너지 전환이 실현될 수 있을 것입니다. 3.1 분산형 전원을 통한 에너지 안보 제고 우리나라는 에너지 의존도가 매우 높습니다. 따라서 종합전력기업 간 경쟁을 통해 분산형 전원을 확대하여 에너지 자립도를 높이고 에너지 안보를 제고해야 합니다. 전력단계별 경쟁은 고객 확보와 관련이 없지만 종합전력기업 간 경쟁체제가 도입되어 고객 확보가 매출과 직결된다면 발전단가가 감소하고 소비자 선호도가 높은 분산형 전원에 투자가 증가하여 지속가능한 전력생산이 가능하게 될 것입니다. 3.2 대용량 발전소 감소를 통한 기후·환경·안전 보호 3.1에서 서술한 것과 같이 경쟁을 통해 대용량 발전소(석탄·원자력 등)가 줄어들고 친환경 에너지 발전원(태양광, 풍력, 연료전지, 조력 등)이 증가한다면 기후·환경을 보존하고 안전사고를 줄여 대한민국 국민을 보호할 수 있게 될 것입니다. 3.3 경쟁을 통한 경제적·안정적 전력공급 실현 소비자 중심의 전력 서비스를 경쟁적으로 제공하며 전력 품질은 높아질 것입니다. ※ 참고문헌 ◦ 우리나라 전력산업 경쟁체제 도입 현황 및 향후 현황 (포스코경영연구원, 2018) ◦ 태양광 발전의 기하급수적인 원가개선 (에너지혁명 2030, 토니셰바, 2014) ◦ 우리나라 전력산업 경쟁체제 도입 현황 및 향후 현황 (포스코경영연구원, 2018) ◦ 세계 주요국 전력시장 현황 (KOTRA, 2013) ◦ 분산에너지자원의 확대와 시장구조 개선 과제 (서울에너지공사, 2018) ◦ 국내 태양광 균등화발전비용 추이 (발전공기업 6개사 사업비 제출자료, 국회 예산정책처, 2018) ◦ 2018년도 1~10월 연료별 전력구입 단가 (한국전력공사, 2018) ◦ High-performance photovoltaic perovskite layers fabricated through intramolecular exchange (SCIENCE, 2015) ◦ 옥상 태양광 잠재 설비용량은 약 44GW (산업통상자원부 발표, 2018) ◦ 마이크로그리드 특징 및 기대효과 (마이크로그리드 산업동향, 융합연구정책센터, 2017) ◦ 에너지 전환 전력산업의 미래 (Fereidoon P. Sioshansi, 2018) ◦ North American Microgrid (GTM Research, 2015) ◦ Smart Grid Navigant research (Marketandmarkets, 2016) ◦ 전력산업의 지속가능성 (대통령을 위한 에너지강의, Richard A. Muller, 2012)