1. 가나 전력산업 정책 및 정부기관
가. 전력산업 정부기관
가나의 에너지부는 에너지자원 개발 및 활용을 총괄하는 중앙 정부부처이다. 세부적으로는 그림 1과 같이 유관국영전력기관인 볼타전력청(VRA), 가나그리드컴퍼니(GridCo), 가나전력공사(ECG), 부이전력청(BPA) 등을 관리 및 감독하고, 에너지의회(EC)5), 공공유틸리티규제의회(PURC)와 협업한다.
볼타전력청(VRA)은 수력 발전소 3개, 화력발전소 2개, 풍력 및 태양광 등의 신재생에너지 발전소를 운영하고 있으며, 총 발전 용량은 2,456MW이다. 볼타전력청(VRA)이 발전한 전력은 가나그리드컴퍼니(GridCo)를 통해 송전되고, 가나전력공사(ECG)는 전력을 배전한다. 가나전력공사(ECG)는 가나 남부 5개 지역 및 서부 지역의 배전을 담당하며, 정부를 대신해 국가 전력화 프로그램을 관리하고 수행한다.
나. 중앙 전력정책
가나는 에너지의회 법(Energy Commission Act, Act 541)을 통해 에너지원의 이용을 관리 하고 규제하며, 신재생에너지 법(Renewable Energy Act 2011, Act 832)에 의해 신재생에너지를 이용, 관리 및 개발한다. 이 때 신재생에너지는 바이오매스, 소수력, 태양광 및 풍력 발전을 포함한다.
한편, 가나는 국가 에너지정책을 통해 에너지 분야의 정부정책 방향을 제시하고 있는데 동 정책은 현존하는 목표를 지속 검토해 목표의 우선순위, 문제점을 도출하고 이에 대한 대응책을 제시한다. 또한, 금전적 인센티브를 통해 신재생에너지 활용을 장려한다. 세부 목표로는 장기적 에너지공급 확보, 기술 및 상업적 손실 감축, 2020년까지 전력보급률 100% 달성, 에너지 분야의 전반적인 관리를 통한 규제환경 및 운영 개선, 현실적 에너지 요금체계의 확립, 전력시장 도매를 통한 민간 사업자의 참여 독려, 신재생에너지 장려를 통한 국가 에너지믹스 다양화가 있다.
가나는 2020년까지 전력보급률 100%를 달성하기 위해 국가전력화계획(NES)과 자립전력화 프로젝트(SHEP)의 두 가지 전력화 사업을 운영한다. 국가전력화계획(NES)은 국가 전력화 세금을 통해 조성된 펀드를 관리하며, 자립전력화 프로젝트(SHEP)는 33kV 또는 11kV 송전선으로부터 20km 이내에 있는 커뮤니티가 전력망 구축을 위한 전봇대를 구매하거나 커뮤니티 내 30%의 가구에 전력을 공급하는 조건으로 전봇대 외의 부가 장비를 설치할 경우 지원을 제공한다.
한편, 신재생에너지 마스터플랜(REMP)9)은 국가 에너지믹스의 다양화를 위해 수립되었으며, 에너지원 및 기간(Cycle)별 목표는 그림 2와 같다. 가나는 2030년까지 신재생에너지 발전 용량을 2,514MW로 목표한다.(대규모 수력발전소 제외)
가나의 전체적인 전력정책 기조는 2015년 최악의 전력난을 겪는 등 수요 대비 공급이 부족한 상황에 대응하고 있으며, 보다 많은 국민에게 안정적이고 합리적인 전기를 공급하고자 노력한다.
2. 시장 현황
가. 시장 공급 및 수요
가나의 전력은 볼타전력청(VRA)과 민간발전회사인 IPPs가 발전하여 가나그리드컴퍼니(GridCo)가 송전하고, 가나전력공사(ECG) 및 북부배전회사(NEDCo)가 배전한다.
가나는 발전소 설치 용량 4,381MW 중 2,456MW는 볼타전력청(VRA)이 1,925MW는 IPPs에 의해 소유 및 운영되고 있다. 이 중 화력발전소가 2,778.5MW로 전체 용량의 63.42%를 차지하며, 2016년 기준 가나의 전력 발전량은 13,022GWh이다. 발전소별 발전 용량은 표 1과 같다. 수력 발전의 경우 국가 발전량의 36.23%(1,580MW)를 할당하고 있으며, 가뭄으로 수위가 낮아지면 전력부족이 발생하곤 한다. 한편, 가나의 2016년 전력 수입량은 511GWh, 수출량은 187GWh로 나타난다.
가나그리드컴퍼니(GRIDCo)는 국가 송전망의 대부분을 보유 및 운영하고 있으며, 총 송전선은 5,100km 규모로 송전 전압은 69kV, 225kV, 330kV이다. 2016년에는 13.70TWh의 전력이 송전되었으며, 송전 손실률은 4.43%로 나타났다. 가나 송전선로는 주로 중남부 도시 인근에 위치하며, 수도인 Accra, 인근 산업도시 Tema, Akosombo, 제2의 도시 Kumasi, Takoradi, Volta 지역을 중심으로 분포되어 있다. 지역 간 송전 전압은 330kV, 225kV, 161kV, 69kV 4종류로 구성된다.
2016년의 총 전력 소비량은 송배전 손실을 제외하고 10,129GWh로 나타났으며, 분야별 전력 소비량은 그림 4와 같다. 가나의 연간 전력 소비 중 Special Load Tariff가 가장 높고 그 다음으로는 가정용 소비량이 높다.
다. 전기요금
가나의 평균 전기요금은 2016년 기준 0.817GHS/kWh(0.210USD/kWh)으로 에너지 비용, 가로등, 국가 전기 추가 부담금, 서비스 비용을 포함하며, 사용 전력량에 따라 보조금이 지급된다. 그림 5는 가나전력공사(ECG)의 2017년 4월 기준 가정용 및 비가정용 전기요금의 일부를 나타나고 있다.
라. 전력산업 분야별 시장 개황
가나는 AMI, ESS, 신재생에너지, 마이크로그리드, 지능형 송배전 분야를 중심으로 전력산업이 활발히 운영되고 있다.
(1) 지능형원격검침시스템(AMI)
가나는 스마트그리드 인프라를 가장 빠르게 도입하고 있는 개발도상국 중 하나라는 점에 주목할 필요가 있다. 수년 동안 높은 성장률과 향후 5년 동안 5.9%의 예상 GDP 성장률에 따라 AMI 미터 기반이 거의 없던 상태에서 수만 미터로 증가했으며 수십만 대의 추가 도입 계획도 수립되었다. 동시에 가장 큰 배전 업체인 가나전력공사(ECG)는 향후 국가 및 자체적 목표 달성을 위해 많은 부분에서 스마트그리드 인프라를 지원하고 있다. 그러나 연간 20억 달러의 투자 격차와 높은 손실률은 스마트그리드 인프라 자금 조달의 장애물로 존재하고 있다.
(2) 마이크로그리드 및 ESS
가나의 마이크로그리드 시장은 초기 단계로 지방의 전력화를 위해 소규모 그리드를 활용하고 있다. 가나의 Mini Grid는 100kW 이하의 자체 발전원으로 구성, 2명 이상의 고객이 해당 시스템을 소유하고 있는 독 리드를 의미한다. 이는 마이크로그리드보다 더 작은 개념으로 이해할 수 있으며, 가나에서 흔히 구현되는 소규모 그리드의 형태이다.
그림 6은 가나에서 kWh당 500달러 및 300달러의 리튬이온 배터리를 사용한 마이크로그리드를 운영할 시 투자회수 기간과 균등화발전비용(LCOE)을 나타내고 있다. kWh당 300달러의 리튬이온 배터리를 사용할 경우 마이크로그리드의 투자회수 기간은 5년, 균등화발전비용(LCOE)은 0.40달러이다. 가나의 Mini Grid 사례연구 결과인 표 2에 따르면 140kW의 태양광 발전, 1MWh 배터리, 100kVA 디젤 백업 발전기로 구성된 Mini Grid의 비용 회수 관세는 2016년 1.16USD/kWh, 2041년 0.52USD/kWh를 예상한다. 이는 관세가 5년 마다 개정되고 각 하위 기간 동안 일정하게 유지된다고 가정할 때 2016년부터 2041년까지의 평균 비용 회수 관세를 나타낸다.
또한, 가나의 Mini Grid 균등화발전비용(LCOE)는 25년 후 0.97USD/kWh이다. 가나는 태양광을 기반으로 한 Mini Grid를 2020년까지 50유닛, 2030년까지 200 유닛으로 증가시키고자 하며, 동 Mini Grid의 지원은 가나 에너지 펀드의 신재생에너지 펀드에서 일부 가능한 상황이다.
(3) 신재생에너지
가나의 일조량은 4~7kWh/㎡로 신재생에너지를 많이 보급하는 독일(1.5kWh/㎡)보다 태양광 발전에 우수한 자연 조건을 갖추고 있다. 그림 7에서 보여 지는 바와 같이 가나 북부 지역의 태양광 일사량이 가장 높게 나타난다.
이에 따라, 가나에서는 2013년 5월부터 북동부지역 Navrongo에 2.5MW 규모의 태양광 발전소를 가동 중이다. 가나 정부는 저용량의 루프탑 태양광 발전소 설치를 진행하여 오지를 중심으로 15,000여 주택에 Off-grid 태양광 발전소를 보급하였다. 또한, 볼타전력청(VRA)은 독일 개발은행 KfW로부터 2,200만 달러의 자금을 지원받아 북서부지역 Jirapa에 12MW급 태양광 발전 플랜트 건설을 추진하고 있다.
풍력의 경우 클래스를 6개로 구분할 때(6이 가장 높음) 가나는 4~6클래스의 풍력 에너지원이 토고와의 경계지역 및 Accra의 북서부에서 가장 높게 나타난다. 풍력 발전량 2,000MW를 지원할 수 있는 훌륭한 풍력 자원(클래스 4~6)을 갖춘 면적은 약 413㎢로 중등도의 우수한 풍력 자원을 포함할 경우 풍력 발전용량은 5,640MW로 확대된다.
SWERA(Solar and Wind Energy Resource Assessment) 보고서에서 가나는 풍력 발전을 통해 연간 약 500~600GWh의 전력을 확보할 수 있을 것으로 추정한다. 가나는 목표 풍력 발전 용량 달성을 위해 Vestas Mediterranean, Elsewedy 등 신재생에너지 개발회사들과 협의 중이다.
(4) 지능형 송배전
가나는 변전소(총 53개소)의 약 40%가 1960년대에 설치되는 등 노후화가 심각한 상황이다. 이에 따른 송배전 전력 손실률은 27%에 달한다. 2016년 기준 송전 손실률은 4.43%로 0.61TWh의 전력이 손실되었다. 이에 따라 송배전 인프라의 효율 증대를 위하여 다양한 프로젝트를 진행하고 있다.
가나의 주요 송전 프로젝트로는 Accra의 중앙사업구역(Central Business District, CBD)의 전력공급강화 프로젝트가 있다. 이는 해당 지역의 대규모 공급 포인트(Bulk Supply Point, BSP)를 개발하기 위해 2016년 5월 건설을 시작했으며, 2018년 8월 건설 완료 예정이다. 또한, 225kV Bolgatanga-Ouagadougou 연결 프로젝트 2016년 건설을 시작하였는데 이는 가나와 부르키나파소의 합작 프로젝트이다. 가나에서 부르키나파소로 전력을 수출하기 위한 기반 변전소 및 송전선의 건설을 포함하며, 2018년 중반 완료될 예정이다.
한편, 우리나라와 가나 정부는 2011년 4월 양국 정부 간 약정을 체결해 EDCF의 자금 지원을 통해 송변전건설사업을 진행하고 있다. 가나는 2012년부터 2017년까지 6,700만 달러를 지원받아 프레스티아~쿠마시(Prestia~Kumasi) 송전로 건설사업을 추진하고 있다.
3. 결 론
가나는 가나전력공사(ECG)를 중심으로 스마트그리드 인프라인 미터기를 보급하고 있다. 이 일환으로 국내 누리텔레콤사는 가나에 미터기를 공급 및 납품하기도 하였으며, AMI의 추가 도입 계획에 따라 접근이 용이할 것으로 예상된다. 가나에 구축된 마이크로그리드는 가나의 도서 지역 등의 전력화 증대를 위해 구축되어 원활하게 운영되고 있으며, 아프리카 대륙에서 눈에 띄게 스마트그리드 기반 구축에 힘쓰고 있는 국가인 만큼 그리드 단위 사업의 진출이 보다 용이할 것으로 판단된다.
태양광 및 풍력의 자원 잠재력은 높으나 그 발전원을 전력망에 연계하고 운영하는데 있어서 장애요인이 있는 것이 사실이다. 그러나 국가 신재생에너지 마스터플랜 달성을 위해 국가 및 민간 기업의 많은 투자가 예상 되는 바 가나의 프로젝트 발주정보를 주의 깊게 확인할 필요가 있다.
한편, 송배전 분야의 경우 손실률 저감과 2020년까지 국가 전력화율 100% 달성을 위한 노후화 송배전망 교체를 위해 국가 단위 프로젝트를 통해 진행하고자 한다. 국가 전력화 계획 및 자립 전력화 프로젝트를 비롯한 진행 중인 여러 프로젝트와 건설 추진에 따라 진출 매력도는 중간(M)으로 판단되었다.
가나에서 전력산업이 원활하게 운영되기 위해서는 먼저 탄탄하고 안정적인 전력망 인프라의 구축이 기반이 되어야하는 상황이다. 이에 따라, 국내 기업이 가나에 진출 할시 전력망 연계 등의 상황을 고려하여 프로젝트의 운영가능 여부 및 투자회수 기간 등의 고려가 신중히 진행 되어야 한다.
이 외에 통관 및 관세, 인증, 공공조달 및 벤더 등록 방법 등과 같은 가나 진출을 위한 정보는 한국스마트그리드협회에서 운영하는 스마트그리드 데이터 센터(sgdate.ksga.org)의 가나 조사 분석 보고서를 통해 확인할 수 있다.
이 글은 산업통상자원부에서 시행한 산업기술혁신사업(전력기술기반구축사업)을 통해 개발된 조사·분석 보고서이다.
참고문헌
1. 가나 에너지부 (http://www.energymin.gov.gh/)
2. 볼타 전력청 (http://www.vra.com/index.php)
3. 가나 전력공사 (http://www.ecgonline.info/)
4. 가나 에너지 의회 (http://www.energycom.gov.gh/)
5. GRIDCo (http://www.gridcogh.com/en/home.php)
6. 신흥 시장의 스마트그리드: 전망 2017, Northeast group, llc.
7. ‘누리텔레콤, 스마트그리드를 완성하는 기술’, 증권플러스 인사이트 (http://insight.stockplus.com/articles/2277)
8. Ghana: Mini-Grids for Last-Mile Electification, ESMAP
9. Hybrid MINI-GRIDS for rural electrification: Lessons learned, USAID & ARE
10. http://www.arrakis-group.com/energy/renewable-energy-what-is-ghanas-wind-power-potential/
11. http://www.arrakis-group.com/energy/renewable-energy-what-is-ghanas-wind-power-potential/
12. ‘Customs Procedures, Ghana Revenue Authority, UNDP
13. 해외인증정보시스템 (http://cic.ktl.re.kr/viewCert.do?certNo=269)
14. WTO (http://stat.wto.org/TariffProfiles/GH_e.htm)
15. ‘Hybrid Mini-Grids for rural electrification : Lessons Learned’, Alliance for Rural Electrification
16. ‘가나, 전력산업 프로젝트 및 연관 시장 확대’, KOTRA 해외시장뉴스
