1) 독일 전력산업 정책 및 정부기관

가. 독일 전력산업 정부기관

독일의 전력관련 정부기관으로는 연방 경제·에너지부(Federal Ministry for Economic Affairs and Energy, BMWi)와 연방 네트워크청(Federal Network Agency, BNetzA)이 있다.

연방 경제·에너지부는 각 산업의 투자, 디지털 및 교통 인프라, 에너지 개혁 등을 담당하는 정부 부처이다. 독일은 동부처를 중추로 하여 기후 및 환경의 지속가능성, 안정적 공급의 보장, 가격의 적절성을 주 내용으로 에너지 개혁을 지속 추진한다.

전기·가스·통신·우편·철도 분야를 아우르는 연방 네트워크청은 독일의 독립 연방기관으로 해당 분야를 규제하고, 모두가 공평하게 각 분야 네트워크에 접근할 수 있도록 조정하는 역할을 한다. BNetzA는 주요 업무 중 하나로 에너지 분야의 규제를 담당한다. 세부 역할은 전기 송전의 네트워크 요금을 승인하고, 공급자와 소비자의 전력 공급을 방해하는 요소들의 개선, 공급자를 변경하는 과정과 연관된 기준 수립, 신규 발전소의 송전선 연결 지원 등이다.

나. 중앙 전력정책

독일의 에너지산업법(Energy Industry Act 2011)은 경쟁, 안정적 공급 및 지속 가능한 에너지 생산을 강화하기 위한 기본 정책으로 독일 송전 시스템을 세분화하는 조항을 포함하며, 신재생에너지 발전원이 전력망에 연계되는 경우 에너지 저장장치를 포함한 지능형 전력망의 건설에 대한 보완 내용을 규정하고 있다.
또한, 독일은 기존의 재생에너지매입법을 대체하는 신재생에너지법(Renewable Energy Sources Act 2007(Eneuerbare Energien Gesetz, EEG)을 2000년 제정하여 신재생에너지를 이용한 전력 생산 비중 확대를 위해 노력한다. 동 법안에 따라 독일은 2020년까지 35%의 신재생에너지 생산 비율을 설정하고, 풍력, 지열, 바이오매스 등 신재생에너지원에 대한 FiT 지원 금액을 규정한다.

전력망확대촉진법은 독일 전력망의 확대 및 연계를 위해 재정된 법안으로, 독일의 신재생에너지 발전설비가 주로 북부 지역에 밀집된 반면, 대규모 수요는 남부 지역에서 발생하고 있어 지역 간 전력망 연계가 필요한 상황이다. 관련 프로젝트를 BNetzA이 관할하도록 함으로써 프로젝트 승인 절차의 간소화 및 빠른 진척도를 기대할 수 있다. 독일은 에너지 전환을 위하여 표 1과 같이 4대 에너지 전환 목표(에너지 구상 2010, Energy Concept 2010)를 설정하였다.

 

2) 시장 현황

가. 시장 공급 및 수요

2018년 2월 기준으로 독일의 전력 발전용량은 207.9GW이며 신재생에너지가 104.5GW를 차지한다. 2017년 기준 독일의 총 전력 발전량은 654.1TWh이며 신재생에너지는 33.1%의 비율로 가장 높은 비중을 차지한다. 그 중 풍력 16.1%, 바이오매스 7%, 태양광 발전 6.1% 순으로 구성되어 있다. 2016년 독일의 전력 소비량은 594.7TWh(전력손실 포함)로 동 소비량의 31.7%가 신재생에너지로부터 발전되었다. 2012년부터의 전력 소비량은 아래와 같으며 큰 폭의 변화는 나타나지 않고 있다.

분야별 전력 소비량은 2016년 기준 산업 분야(247TWh)에서 가장 많으며, 무역 및 서비스 분야(139TWh), 가정(129TWh), 교통(11TWh) 순으로 나타난다. 2000년 대비 가정에서 사용되는 전력소비량은 가정 및 교통 분야에서 2TWh씩 감소했으며, 무역 및 서비스 분야의 소비량 증가율은 16.8%(20TWh 증가)로 가장 큰 차이를 보인다.

 

나. 전기요금

독일의 가정용 전기요금은 전기 판매 및 사용비용, 전력망 사용금액, 신재생에너지 추가 과징금, 세금 등의 주 부과 요금을 포함하며, 전기 판매 및 사용비용은 전력 공급자의 경쟁에 의해 형성되는 금액으로 전력 공급자 마다 금액이 상이할 수 있다.

신재생에너지 추가 과징금은 신재생에너지법(EEG)에 의해 신재생에너지로 발전한 전력의 매입을 보장하는 측면에서 발현되었다. 이는 독일의 전력 소비자가 사용 전력에 대해 신재생에너지 추가 과징금을 지불하면 그 추가요금은 신재생에너지 생산 기업들에 인센티브로 제공된다.

2016년에 연간 전력소비량이 2,500kWh인 가정용 고객의 평균 전기요금은 kWh 당 29.80cents(한화 약 392.64원)로 우리나라 가정용 전기요금에 비해 월등히 높다.

 

다. 전력산업 분야별 시장 개황

(1) AMI
독일의 스마트그리드 인프라 구축은 주변 국가 대비 빠른 수준은 아니며, 2016년 7월 독일 내 스마트 미터의 배치를 요구하는 에너지 전환 및 디지털화에 관한 법률이 통과되면서 스마트 미터를 비롯한 스마트그리드 인프라에 관한 적극적인 투자 및 도입을 추진하고 있는 초기 단계로 볼 수 있다.

독일의 2016년부터 2026년 사이 스마트그리드 인프라에 대한 투자는 236억 달러로 증가할 것으로 예상된다. 또한, 2026년까지 4,400만 대의 스마트 미터를 설치하고자 박차를 가할 것으로 전문가들은 예측하고 있으며 독일 정부는 2032년까지 스마트 미터 설치율 100%를 목표하고 있다.

독일의 에너지 턴어라운드 법(Energy Turnaround Act)의 디지털화 승인은 EU 지침에 따라 독일에 새로운 계량 시스템을 배치하는 로드맵을 제공한다. 동 정책은 모든 EU 회원국이 2020년까지 소비자의 80%에게 스마트 미터를 장착하도록 규정한 EU 법안 제3차 내부 시장 패키지(Third Internal Market Package)를 기반으로 한다. 구체적으로 연간 6,000kWh 이상의 전력을 사용하는 소비자와 7kW 이상의 용량을 갖춘 플랜트 사업자를 대상으로 2017년부터 2032년까지 첨단계량인프라의 배치를 요구하고 있다.

(2) ESS
독일은 신재생에너지 발전의 선두 주자로 현재 독일에서 소비되는 전기의 약 36%를 신재생에너지를 통해 생산한다. 독일 정부의 목표에 따라 신재생에너지 비중은 2050년까지 전기 소비량의 80% 이상으로 증가할 전망이다. 이에 따라 ESS는 신재생에너지를 에너지 기반 시설에 통합하고 그리드 보안을 유지·보수하는 데 중요한 역할을 담당하면서 필요성이 대두되고 있다. 또한, 독일의 연방 경제·에너지부는 20,000유로 규모의 에너지 저장 지원 이니셔티브 일환으로 여러 시범 프로젝트를 운영하고 있다.

독일 최초의 상업용 ESS는 2014년 9월 가동되었으며, 이는 5MW/5MWh의 리튬이온 배터리를 이용한 주파수 조정용 ESS이다. 2016년부터 2017년 사이 설치된 ESS는 그림 4와 같다.

 

소형 ESS 시장의 경우 태양광 발전소(주거용, 옥상형 등) 시장의 성장과 함께 기반 산업으로 자리하고 있다. 2017년 기준 독일에는 총 용량 약 43GWp인 약 160만 개의 태양광 발전소가 설치되어 있다. 세부적으로는 주거용 옥상에 10kWp 미만의 태양광 발전소가 약 98만개 있으며 소형 에너지 저장 시스템을 통해 안정적 전력을 공급하고자 한다. 이에 따라 독일의 약 8만 가구와 상업 시설은 PV 배터리 시스템에 투자하고 있다. 독일 무역투자청에 따르면 PV 배터리 시스템은 2020년까지 연간 설치량이 약 50,000 시스템에 달할 수 있다고 예상한다.

여러 풍력 및 태양광 발전소를 기존 전력망에 안전하게 연계하기 위해 대용량 ESS는 독일의 미래 에너지 기반 시설에서 중요한 역할을 수행할 것이다. 독일의 경우 주파수 조정용 ESS의 제공이 적합하며, 현재 시범 및 상업 프로젝트가 진행 중이다. 참고로 독일은 2018년에 120MW가 넘는 대규모 배터리 프로젝트를 선보일 예정이다. 그림 6은 독일에 배치되어 있는 1MW급 이상의 건설 또는 계획 중인 ESS 프로젝트를 보여주고 있다. 프로젝트 총 규모는 341MW로 대부분은 리튬이온 배터리를 사용한 ESS이다.

(3) EV 충전 인프라
2017년 9월 기준 독일의 공공 충전소는 530개의 고속 충전소, 4,730개의 충전소가 있으며, 약 10,700개의 공공 충전기로 구성되어 있다. 이러한 공공 EV 충전소의 대다수는 대도시 지역에 자리하고 있으며, 공공과 개인 충전소는 약 6,200개로 추산된다.

2017년 초 독일의 EV는 약 75,000대로 2016년에만 25,000대가 등록되었으며, 동시에 EV 충전 인프라의 설치는 2016년 200% 증가하여 전 세계적으로 가장 높은 연간 성장률을 기록했다. 그러나 그림 7과 같이 독일의 전기차 상승률 대비 공공 EV 충전 인프라의 증가율은 매우 낮음을 확인할 수 있다.

 

(4) 신재생에너지
2003년 첫 번째 원자로가 독일의 핵 폐기의 일환으로 중단된 이후, 신재생에너지원을 통한 전력발전은 축소된 원자력 발전원보다 약 두 배가 증가했다. 2017년 기준 신재생에너지 발전량은 217TWh로 전년도 대비 29TWh가 증가했다. 이 증가량은 독일 전력수요의 약 5%에 해당하는 양으로 독일이 동일 비율로 신재생에너지를 계속 확장한다면 이론적으로는 20년 후에 신재생에너지로부터 100% 전력발전이 가능할 것으로 전망된다. 실제 독일은 신재생에너지의 점유율을 2017년 33 %에서 2025년에 40~45%로, 2035년에 55~60%로 확대할 계획을 가지고 있다.

또한, 그림 8에 따르면 독일의 신재생에너지원 중 풍력 발전이 가장 많은 비중을 차지하지만 최근 5년 동안 태양광 발전의 성장률이 가장 높게 나타나고 있음을 알 수 있다. 2016년 말 기준 독일의 풍력 발전 설치용량은 50,019MW로 유럽 국가 중 최대 풍력 발전용량을 보유하고 있다. 2017년 기준 독일의 풍력 발전 비율은 전체 발전량의 16.1%로 105.31TWh가 발전됐다. 육상풍력이 주를 이루며, 해상풍력은 독일 전체 발전량의 2.8%인 18.31TWh를 공급하였고, 설치용량은 4,108MW 이다. 독일 정부는 이러한 해상풍력 발전용량을 2030년까지 15,000MW로 증대시키고자 한다.

신재생에너지 개정법(2017년)에 따라 신재생에너지 경쟁입찰 제도를 도입한 독일은 발전가격의 절감 효과가 나타나고 있다. 2017년 진행된 육상풍력 입찰 제도에 따라 5월 kWh 당 5.71유로센트(한화 약 75.88원)에서 11월 3.82유로센트(한화 약 50.58원)로 발전비용이 줄었다. 우리나라의 2017년 기준 풍력 발전단가(kWh 당 한화 약 111.87원) 대비 절반도 되지 않는 수준이다.

독일의 2016년 말 기준 태양광 발전 설치용량은 41,340MWp로 풍력 발전과 같이 유럽 국가 중 가장 큰 발전용량을 보유하고 있다(유럽 태양광 발전 설치 규모 100,935MWp.) 2017년 기준 독일의 태양광 발전량은 39.9TWh로 이는 독일 전체 전력 발전량의 6.1%에 해당한다. 불과 몇 년 전까지 만해도 태양 에너지는 여전히 가장 비싼 신재생에너지 중 하나였다. 그러나 기술 발전으로 태양광 설비의 비용이 절감되었으며, 독일 정부의 신재생에너지 입찰 제도를 통해 평균 발전단가가 그림 9와 같이 낮아졌다.

2015년 첫 번째 시범 경매에서 태양광 설비의 평균비용은 여전히 9.17유로센트/kWh였으나 경매가 도입된 이후 40% 이상 감소했다. 본격 입찰 제도의 도입 후 태양광 평균발전단가는 2017년 10월 4.91유로센트/kWh로 떨어졌고, 이는 kWh 당 약 65.23원 수준이다.

 

(5) 지능형 송배전
2022년 말까지 독일의 원자력 발전소는 점차 폐기될 것이며 기존의 노후 발전소도 폐쇄될 예정이다. 이러한 변화는 향후 송배전망에 영향을 미칠 것이며, 전체적으로 7,500km 이상의 송전망을 업그레이드하거나 새로 건설해야하는 상황이다.

또한, 독일은 기존 육지 전력망을 2030년까지 발트해 및 북해로 확장하고자 하며 소요되는 비용은 50~500억 유로로 추정된다. 이는 독일의 주요 송전 시스템 운영자(TSO) 4개사가 발표한 전력망 개발 계획의 초안에 기인한 것으로 4가지 시나리오를 기반으로 한다. 각 시나리오는 독일 에너지 시장의 환경변화 속도에 따라 서로 다른 가정을 세웠다. 시나리오에 따라 약 7,600~8,500km의 기존 송전선로를 수정하고 강화해야하며, 초안 계획에 따르면 신규 송전선로가 육상에 3,800km, 해상에 2,277km가 필요한 것으로 전망한다. 초안은 공공 자문을 위해 2017년도에 공개되었으며, 연방 입법의 기초가 되는 최종 개발 계획은 아직 도출되지 않았다

3) 결 론
이상으로 독일의 전력산업 정책과 시장현황, 분야별 스마트그리드 현황을 살펴보았다. 그에 따라 진출 가능성이 가장 높은 분야는 신재생에너지와 연계한 ESS와 EV충전 분야로 분석된다. 독일의 신재생에너지 시장은 정부의 적극적인 지원으로 지속적인 성장이 예상되며 풍력을 선두로 성장기에 있다. 그러나 독일을 비롯한 유럽의 유수 신재생에너지 기업이 시장을 선점하고 있어 국내 기업이 해당 분야와 협업 시 ESS 분야로 접근한다면 경쟁력을 가질 수 있을 것으로 분석된다. 또한, 독일은 세계적인 자동차 제조 기업이 많음에도 불구하고 EV 및 충전 인프라의 보급이 활발한 편은 아니다. 이는 정부의 투자와 지원 미흡이 원인으로 분석되며 EV 충전 인프라에 대한 투자는 기한 및 비용만 공개된 상황이다. 국내 기업의 경우 세부 계획 발표에 따라 가격경쟁력을 가지고 독일 시장에 진출 방안 모색이 가능할 것으로 판단된다.

이 외에 통관 및 관세, 인증, 공공조달 및 벤더 등록 방법 등과 같은 독일 진출을 위한 정보는 한국스마트그리드협회에서 운영하는 스마트그리드 데이터 센터(sgdate.ksga.org)의 독일 조사·분석 보고서를 통해 확인할 수 있다.