1. 친환경 에너지정책 기조
세계 주요국들의 친환경 에너지정책이 다양한 이니셔티브 형태로 추진되고 있으며, 대표적으로 독일 및 프랑스에서 에너지 전환정책, 영국 청정성장 전략, 중국 석탄의존도 감축, 인도 전력화율 제고 및 신재생에너지 전원개발 정책 등이 추진되고 있다. 세계 각국이 추진하고 있는 친환경 에너지정책은 파리기후변화 협정에 따른 온실가스의 자발적 감축 의무 이행을 위한 국가차원의 대응이며, 신재생에너지 보급·확대는 가장 중요한 친환경 에너지정책 수단으로 인식되고 있다. 신재생에너지 역할 확대는 세계 주요국의 에 너지수급 구조를 청정에너지 중심으로 개편하는 것을 의미 하며, 에너지효율 증진과 함께 경제성장과 화석에너지 수요 증가의 비동조화(De-coupling)를 이끌어내는 가장 효율 적인 방안으로 인식되고 있다. 세계 주요 국가들이 친환경 에너지정책을 주도함에 따라 신재생에너지 공급 규모는 크게 확대되고 있으며, 특히 기존의 수력 중심의 신재생에너지 공급구조에서 태양광 및 풍력의 역할이 점증하는 형태 로 구조전환이 이루어지고 있다.
세계 주요 국가의 친환경 에너지정책 기조를 살펴보면, 독일은 ‘에너지구상 2010’을 통해 2050년까지의 단계적 에너지·기후변화 목표를 제시하고 있으며, 2050년까지 온실 가스를 1990년 대비 80~95% 감축하겠다는 목표 하에 에 너지수요 감축 및 재생에너지 확대 정책 목표치를 제시하고 있다. 재생에너지의 최종에너지 분담률 수준(2015년 14.9%)을 2050년 60% 수준까지 제고하는 한편, 재생에 너지 전원비중을 최하 80%로 확대하는 구상을 포함하고 있다. 독일은 에너지효율 증진을 통해 1차 에너지 수요를 2050년까지 50%(2008년 대비) 감축하는 것을 정책 목표로 설정하고 있다.
영국은 신재생에너지실행계획(National Renewable Energy Action Plan, 2009)을 통해 국가 최종에너지 소 비 중 재생에너지 비중을 2020년까지 15%까지 확대하는 계획을 수립·이행하고 있다. 영국 정부는 2020년까지 전력 생산에서 재생에너지 비중을 30%까지 확대하고 저탄소 에 너지원 비중을 40%로 확대를 목표로 설정하고 있으며, 수 송연료의 10%를 바이오연료로 충당한다는 계획을 추진 중이다. 정부는 ‘청정성장전략’을 통해 자국의 저탄소 실현 을 위해 2032년과 2050년까지 각각 추구해야할 정책방향 을 제시하고 있다. 정부는 2032년까지 청정연료 전원비중 을 80%로 확대하고, 재생에너지 지원제도(Contract for Difference, CFD)를 적용함으로써 발전부문을 청정전원체 제로 전환을 추진하고 있다. 또한, 2050년까지 100% 청정 전원 체제 구축을 도모함으로써 전원구성을 재생에너지· 원자력 체제로 전환하고 있다. 프랑스는 에너지전환 정책에 의거 ▲온실가스 배출 감축 ▲ 에너지효율 증진을 통한 에너지수요 감축 ▲재생에너지 역 할 증대 ▲원전 비중 감축 등을 목표로 하고 있으며, 세부 목표로 재생에너지 보급·확대를 촉진하여 최종에너지 소 비 분담률을 2020년 23%, 2030년 32%까지 확대하고, 발전 량 중 재생에너지 비중을 2030년 40%까지 확대하는 것을 목표로 설정하고 있다. 이를 위한 구체적인 실행방안으로 전체 재생에너지 발전설비용량을 2014년 41GW 대비 2018 년과 2023년에 각각 52GW(26%), 71~78GW(73~90%)까 지 증대하겠다는 강도 높은 재생에너지발전 확대 목표치를 제시하고 있다. 중국은 자국의 과중한 석탄의존도 감축을 위해 2020년까 지 1차 에너지 소비 중 비화석에너지의 비중을 15%로 확 대하고, 신재생에너지 발전설비용량을 680GW, 발전량을 1,900TWh까지 증대 하겠다는 목표를 설정하고 있다. 정부는 전원믹스에서 2020년까지 비화석에너지 발전설비 비중을 39%(2015년 대비 4%p 증가)까지 확대하고, 발전량 비중은 31%까지 증대를 목표로 설정하였다. 일본 정부는 ‘제4차 에너지기본계획’에 의거하여 2015년 발표한 ‘장기에너지수급전망’을 통해 2030년까지 에너지믹스(1 차 에너지 기준) 중 신재생에너지 비중을 13~14%, 전원믹스 중 신생에너지 비중을 22~24%까지 확대하겠다는 목표를 설정하고 있다. 2018년 7월 확정된 ‘5차 에기본에서는 장기 에너지믹스 및 전원개편 목표를 신규로 제시하지 않고 4차 에기본이 제시하였던 정책목표 시현을 위해 주력하겠다는 의지를 표명하고 있다. 장기에너지수급전망에서는 1차 에너 지 기준 에너지믹스를 석유 30%, 석탄 25%, LNG 18%, 재생 에너지 13~14%, 원자력 10~11%로 유지하는 한편, 에너지 자급률 24.3% 달성을 목표로 설정하고 있다.
인도는 신재생에너지 발전설비 규모를 2022년까지 총 175GW 수준까지 확충하겠다는 목표를 2015년 설정한 바 있으며, 전원별 목표치는 태양광 100GW, 풍력 60GW, 바 이오매스 10GW, 소수력 5GW 등으로 제시하였다. 정부는 2018년 6월 수상태양광, 해상풍력발전 프로젝트 등 새로 운 계획에 힘입어 2022년 이전에 기존의 목표치인 175GW 를 조기 달성할 수 있을 것으로 판단하여, 2022년까지의 신재생에너지 발전설비 확충목표를 225GW로 상향 조정 하였다. 인도의 신재생에너지 발전용량은 2018년 6월 현 재 70GW에 달하며, 입찰 또는 건설 단계에 있는 신재생에 너지 발전용량이 40GW로 향후 2년 내에 2022년까지의 신 재생에너지 발전용량 당초 목표치인 175GW를 조기 달성 할 수 있을 것으로 판단하고 있다. 인도 신재생에너지부는 2018년 6월 30일 지속적으로 증가하는 전력수요를 충족시 키기 위해 2028년까지 매년 태양광 30GW, 풍력 10GW 규모의 입찰을 추진할 계획이라고 밝혔다. 신재생에너지부는 2022년까지 총 100GW 규모의 태양광 발전설비 입찰을 시 행할 계획이며, 2020년부터 2028년까지 매년 30GW 규모의 입찰을 시행하여 태양광 발전설비 250GW를 추가로 확충할 계획이라고 밝혔다.
2.신재생에너지 발전설비 보급·확대 현황 및 전망
가. 신재생에너지 발전설비 현황
전 세계적으로 추진되고 있는 친환경 에너지정책 기조와 신흥국가들의 전력화율 제고 노력으로 신재생에너지 전원 발전설비가 매우 빠른 속도로 증가하고 있다. 세계 재생에 너지 발전설비는 2017년 말 기준 2,179GW 규모로 2008년 이후 연평균 8.4% 증가하여 왔으며, 발전설비의 전원별 구 성은 수력 52.9%, 풍력 23.6%, 태양에너지 17.9%, 바이오 5.0% 등의 비중을 보이고 있다. 세계 재생에너지 발전설비 중 수력의 비중은 2008년 81.7% 에 달하였으나, 타 재생에너지원 설비(태양광 및 풍력 등) 의 급속한 성장으로 수력설비 비중은 2017년 52.9% 수준 으로 감소되었다. 반면, 세계 태양에너지 발전설비는 2017 년 390.6GW 규모로 2008~2017년 기간 중 연평균 43.5% 증가로 동기간 재생에너지전원 설비 중 가장 빠른 성장세 를 시현하였다. 또한, 세계 풍력 발전 설비규모는 2017년 513.9GW 수준으로 2008년 이후 연평균 18.1% 증가하였으 며, 그중 해상풍력(2017년 19.3GW)은 연평균 33.4% 성장세 를 기록하였다. 세계 지열 발전설비 용량은 2008~2017년 연평균 3.5% 증가에 그치면서 세계 재생에너지원 발전설비 비중은 0.9%에서 0.6%로 감소하였다. 2017년 기준 세계 총 재생에너지 발전설비 공급에서 중 국, 미국 등 주요 6개국의 설비 비중은 56.8%에 이르고 있으며, 특히 태양광 발전설비의 점유율은 78%에 이르 고 있다. 2017년 기준 중국의 재생에너지 발전설비 총 규 모는 618.8GW에 달하였으며, 이는 세계 재생에너지 설비 (2,179GW)의 28.4% 해당하는 규모이다. 중국의 재생에너 지 발전설비는 수력 312.7GW, 풍력 164.1GW, 태양에너지 130.6GW, 바이오 11.4GW 등으로 구성되어 있으며, 중국 수력, 풍력, 태양에너지 발전설비의 세계 비중은 27~33% 에 달하고 있다. 미국의 재생에너지 발전설비는 규모는 229.9GW 수준으로 세계 점유율은 10.6%(2위)에 해당하며, 2017년 기준 독일 과 인도의 재생에너지 발전설비 용량은 각각 113.1GW(세계 비중 5.2%), 106.3GW(세계비중 4.9%)에 달하고 있다. 일본 (82.7GW), 프랑스(46.7GW), 영국(40.8GW)도 세계 12위권 내 재생에너지 설비를 보유하고 있다. 세계 주요국의 원별 재생에너지 발전설비 규모는 2008~2017년 기간 중 프랑스가 5.9%, 영국이 21.5% 연평균 증가세를 보였으며, 각 재생에너지 원별 구성비의 변화는 각국의 상 황에 따라 다양하게 시현되었다.
나. 신재생에너지 발전설비 증가 전망
세계 주요 국가들이 지향하는 친환경 에너지정책, 특히 신 재생에너지 전원 확충계획과 신흥국들의 전원개발 계획으 로 세계 신재생에너지 전원설비는 지속적으로 확대될 것 으로 전망되고 있다. IEA 전망에 따르면, 2016~2040년 기 간 중 전 세계 발전설비 증설규모는 5,283GW 수준에 달 할 것이며, 그중 신재생에너지원 발전설비 증설이 동기간 3,827GW에 달하여 세계 발전설비 증설의 72.4%를 차지할 것으로 전망되고 있다. IEA는 2016~2040년 기간 중 세계 신재생 발전설비 중 태양광 및 풍력의 발전설비 증설규모를 각각 1,768GW, 1,198GW 수준으로 전망하고 신재생에너 지 발전설비 증가를 견인할 것으로 판단하고 있다. 이에 따 라 세계 발전설비 구성에서 신재생에너지원 설비의 비중은 2016년 32.2%에서 2040년 50.0%로 증가하게 된다. 동기간 발전설비 구성에도 태양광과 풍력의 발전설비 비중은 각각 12.8%p, 6.9%p 증가하고 수력의 비중은 3.3%p 감소할 전 망이다. 중국의 발전설비 규모는 2016~2040년 기간 중 1,722GW 증가 하고, 그중 신재생에너지원 발전설비는 동기간 1,321GW 증가 하면서 중국 발전설비 증가폭의 76.7%를 차지할 것으로 전망 된다. 중국의 신재생에너지 발전설비 증가(1,321GW)는 전 세계 신재생 발전설비 증가폭(3,827GW)의 34.5%를 차지하며 세 계 신재생 발전설비 증가를 견인할 것으로 예측되고 있다. 중 국 발전설비 구성에서 신재생에너지원 설비의 비중은 2016년 35.1%에서 2040년 56.5%로 증가할 전망이며, 그중 동기간 태양 광과 풍력의 발전설비 비중은 각각 17.2%p, 8.6%p 증가하고 수력의 비중은 5.7%p 감소할 전망이다. 인도의 발전설비 규모는 2016~2040년 기간 중 1,135GW 증가하고, 그중 신재생에너지원 발전설비는 동기간 690GW 증가하면서 인도 발전설비 증가폭의 60.8%를 차 지할 것으로 전망되고 있다. 반면, 인도 석탄 발전설비의 비중은 2016년 60.9%에서 2040년 36.5%로 24.4%p 감소할 전망이다. 인도 발전설비 구성에서 신재생에너지원 설비 의 비중은 2016년 26.6%에서 2040년 52.8%로 증가할 전망 이며, 그중 동기간 태양광과 풍력의 발전설비 비중은 각각 25.8%p, 6.9%p 증가하고 수력의 비중은 6.1%p 감소할 것 으로 보인다. 일본의 발전설비 규모는 2016~2040년 기간 중 9GW 증가 에 머물 것이나, 발전설비의 원별 구성비는 석유 화력 및 원자력의 비중이 감소하고 신재생 비중이 증가하는 변화 가 시현될 전망이다. 일본의 발전설비 중 석유화력의 비중 은 2016~2040년 13.5%에서 1.6%로 11.9%p 감소하고, 원자력 비중 또한 동기간 12.8%에서 9.6%로 3.2%p 감소할 전망이다. 반면, 일본의 신재생에너지 발전설비 구성비는 2016년 31.8%에서 2040년 48.7%로 16.9%p 증가하고, 특히 태양광 발전설비의 구성비는 동기간 13.0%에서 23.6%로 10.6%p 크게 확대될 것으로 전망되고 있다. EU 국가들의 발전설비 규모는 2016~2040년간 211GW 증가할 전망이며, 그중 석탄화력 설비 규모는 동기간 113GW 감 소하고, 신재생 발전설비 규모는 339GW 증가하면서 발전 설비 구성에 큰 변화가 시현될 전망이다. EU 국가들의 발전 설비 중 석탄화력 비중은 2016년 17.2%에서 2040년 5.1%로 12.1%p 감소하고, 원자력 비중 또한 동기간 12.4%에서 6.8%로 5.6%p 감소할 전망이다. 반면, EU 국가들의 신재생에너 지 발전설비 구성비는 2016년 44.3%에서 2040년 64.2%로 19.9%p 증가하고, 특히 동기간 풍력 발전설비의 구성비는 15.0%에서 27.9%로 12.9%p 증가하며, 태양광 발전설비의 구 성비는 9.8%에서 15.7%로 5.9%p 확대될 전망이다. 미국의 발전설비 규모는 2016~2040년 기간 중 294GW 증 가할 전망이며, 그중 석탄화력 및 석유화력 설비 규모는 감소하고, 신재생 발전설비 규모는 305GW 증가할 것으 로 예측되고 있다. 2016~2040년 기간 중 미국의 석탄화 력은 78GW 감소하고 석유화력은 39GW 감소하면서, 전 체 미국의 발전설비 중 석탄화력 및 석유화력의 비중은 각 각 10.3%p, 3.6%p 감소할 전망이다. 동기간 원자력 발전의 설비 구성비 또한 9%에서 6.2%로 2.8%p 감소할 전망 이다. 반면, 2016~2040년 기간 중 태양광 및 풍력은 각각 180GW 증가, 98GW 증가를 기록하면서 미국의 신재생 발전설비 증가를 견인하여 동기간 전체 발전설비에서 태양광 및 풍력의 비중은 각각 11.6%p, 5.3%p 증가할 전망이다.
3. 신재생에너지 전원 발전량 현황 및 전망
가. 신재생에너지 발전량 현황
세계적으로 추진되고 있는 신재생에너지 보급·확대 정 책에 따라 전 세계 및 주요 국가의 신재생에너지 전원 발 전량 및 전원별 구조에서도 큰 변화가 시현되고 있다. 세 계 재생에너지 발전량은 2016년 5,886TWh로 2008년 이후 연평균 5.9% 증가하였으며, 2016년 기준 수력(68.8%), 풍력(16.3%), 바이오(7.9%), 태양에너지(5.6%) 순의 전원비 중을 보여주고 있다. 세계 재생에너지 발전량 중 수력 비중은 2008년 85.3%에 달하였으나 2016년 68.8% 수준으로 16.5%p 감소되었으며, 수력 발전량 비중의 감소폭(16.5%p) 은 수력 발전설비 비중의 감소폭(25.5%p)보다는 현격하게 작은 모습을 시현하였다. 이는 수력이 타 신재생에너지 전 원보다 기저 전원 기능을 안정적으로 수행하고 있음을 의 미한다. 세계 풍력 발전량은 2008~2016년 기간 중 연평균 20.5% 증가하여 2016년 957.9TWh를 기록하였으며, 그 중 해상풍 력(2016년 41.6TWh)은 연평균 36.9% 증가를 기록하며 빠 른 성장세를 시현하였다. 한편, 세계 태양에너지 발전량 규모는 2016년 328.7TWh 수준에 도달하였으며, 2008~2016 년 기간 중 연평균 50.0% 증가하여 동기간 재생에너지원별 발전량 중 가장 빠른 성장세를 시현하였다.
세계에서 재생에너지 발전량 규모가 가장 큰 나라는 중국으로, 중국은 전 세계 재생에너지 발전량(5,886TWh)의 25.9%(1,523TWh)를 차지하였다. 2016년 중국의 재생에 너지 발전량은 수력 1,162.8TWh, 풍력 242.4TWh, 태양 에너지 67.9TWh, 바이오 49.4TWh 등으로 구성되어 있으 며, 중국의 수력, 풍력, 태양에너지 발전량의 세계 비중은 20~29%로 높은 점유율을 시현하고 있다. 2016년 기준 미국의 재생에너지 발전량은 중국에 이어 2위의 규모(637.1TWh)를 기록하였으며, 세계 비중은 10.8%에 달 하고 있다. 2016년 인도와 독일의 재생에너지 발전량은 각각 189.2TWh, 188.3TWh로 세계 재생에너지 발전량 중 3%이상 을 차지하였으며, 일본(158.8TWh), 프랑스(97.2TWh), 영국 (83.2TWh)도 세계 15위권의 재생에너지 발전량을 기록하였 다. 세계 주요국의 원별 재생에너지 발전량 규모는 2008~2016 년 연평균 3.5%(프랑스)~18.2%(영국)의 높은 증가 추세를 보였 으나, 동기간 재생에너지 발전설비의 연평균 증가보다는 낮은 수준의 증가세를 시현하였다.
나. 신재생에너지전원 발전량 증가 전망
세계 주요국 및 신흥국들의 신재생에너지 전원개발 목표가 실현될 경우, 세계 신재생에너지전원 발전량은 향후 지속적 으로 증가할 것으로 전망되고 있다. IEA 전망에 따르면 세 계 발전량 규모는 2016~2040년 기간 중 14,520TWh 증가 하고, 그중 신재생에너지원 발전량은 동기9,667TWh 증가 하면서 세계 발전량 증가폭의 66.6%를 차지할 것으로 전망 되고 있다. 특히, 세계 신재생 발전량 중 풍력 및 태양광의 발전량 증가폭은 2016~2040년 기간 중 각각 3,289TWh, 2,859TWh으로, 신재생 발전량 증가를 견인할 것으로 전망 된다. 전 세계 발전량 구성에서 신재생에너지원 전력 비중 은 2016년 24.3%에서 2040년 39.9%로 증가하며, 그중 풍 력과 태양광의 발전량 비중은 각각 6.9%p, 6.8%p 증가하고 수력의 비중은 0.6%p 감소할 전망이다. 중국의 발전량 규모는 2016~2040년간 4,152TWh 증가할 것으로 전망되며, 그중 신재생에너지원 발전량은 동기간 2,708TWh 증가하면서 중국 발전량 증가폭의 65.2%를 차 지하게 될 것으로 전망되고 있다. 2016~2040년 중국의 신재생 발전량 증가(4,152TWh)는 전 세계 신재생 발전량 증가폭(14,520TWh)의 28.6%를 차지하 며 세계 신재생 발전량 증가를 견인할 것으로 전망된다. 중 국 발전량 구성에서 신재생에너지원 전력 비중은 2016년 25.9%에서 2040년 41.9%로 증가할 전망이며, 그중 동기간 풍력과 태양광의 발전량 비중은 각각 9.2%p, 9.0%p 증가하 고 수력의 비중은 4.8%p 감소할 것으로 분석되고 있다. 인도의 발전량 규모는 2016~2040년간 3,004TWh 증가할 것으로 전망되며, 그중 신재생에너지원 발전량은 동기간 1,478TWh 증가하면서 인도 발전량 증가의 49.2%를 차지 할 것으로 전망이다. 반면 인도 발전량 구성 중 석탄 발전량의 구성비는 2016년 76.1%에서 2040년 74.2%로 28.9%p 감소할 전망이다. 인도 발전량 구성에서 신재생에너지원 발전비중은 2016년 14.7%에서 2040년 37.8%로 증가할 전망이며, 그 중 동기간 태양광과 풍력의 발전량 비중은 각각 15.7%p, 6.9%p 증가하고 수력의 비중은 0.7%p 감소할 것으로 보인다.
일본의 2016~2040년간 발전량의 원별 구성비는 석탄, 석 유, 가스 화력발전이 각각 10.6%p, 7.2%p, 12.0%p 감소하는 반면, 신재생에너지 발전량 구성비는 2016년 17.7%에서 2040년 27.5%로 9.8%p 증가할 것으로 전망되며, 그중 태양 광 발전량 구성비는 4.4%에서 8.0%로 3.6%p 확대되고, 풍력 구성비는 0.6%에서 2.9%로 2.3%p 증가할 전망이다. EU 국가들의 발전량 규모는 2016~2040년 기간 중 261TWh 증가할 전망이며, 그중 석탄 및 원자력 발전량은 각각 506TWh, 246TWh 감소하는 반면, 신재생 발전량 규모 는 971TWh 증가하면서 전원구성에 큰 변화가 시현될 전 망이다. EU 국가들의 발전량 중 석탄 화력의 비중은 2016 년 22.0%에서 2040년 5.9%로 16.1%p 감소할 전망이며, 원 자력 비중 또한 동기간 25.8%에서 16.9%로 8.9%p 감소할 전 망이다. 반면 EU 국가들의 신재생 전원의 구성비는 2016 년 30.8%에서 2040년 56.2%로 25.4%p 증가할 것으로 전망되 며, 특히 동기간 풍력 발전량의 구성비는 9.9%에서 27.1%로 17.2%p 증가하면서 가장 큰 증가폭을 기록하고, 태양광 발 전량의 구성비는 3.3%에서 6.3%로 3.0%p 확대될 전망이다. 미국의 발전량 규모는 2016~2040년 기간 중 706TWh 증 가할 전망이며, 그중 석탄 화력 및 원자력 발전량 규모는 각각 125TWh, 126TWh 감소하는 반면, 신재생에너지 전 원 발전량 규모는 846TWh 증가할 전망이다. 미국의 석탄 발전 비중은 2016년 30.8%에서 2040년 24.0%로 감소하고 원자력 비중 또한 동기간 19.5%에서 14.3%로 5.2%p 감소 할 전망이다. 반면, 풍력 및 태양광 발전은 2016~2040년 기간 중 각각 349TWh, 327TWh 증가를 기록하면서 미국 의 신재생 발전량 증가폭의 79.9%를 차지할 것으로 전망되고 있다.
참고문헌
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