1. 개황
가. 에너지 전망 기준 시나리오(New Policy Scenario)
IEA 「World Energy Outlook 2018 」의 에너지 전망 시나리오는 현재 시행중인 정책과 공식적으로 이행이 예정되어 있는 에너지 정책을 포함하는 기준 시나리오(New Policy Scenario)를 바탕으로 하여 세계 에너지 전망에 대해 예측한다. NPS 시나리오를 구성하는 전망치는 아래와 같다. 기준 시나리오의 2040년 주요 예측결과는 다음과 같다.
첫째, 화석연료 시장은 신흥국의 주도로 수요가 증가하지만 선진국에서는 수요를 점진적으로 감소시키기 때문에 수요가 완만하게 증가할 것이며 공급량 또한 큰 변화가 없을 것이다. 이와 달리 천연가스의 수요는 현재 대비 45% 증가할 전망이며 공급은 미국의 셰일가스 중심으로 증가하다가 2025년 이후 생산지가 다양해진다.
둘째, 2040년 글로벌 전력 수요는 2017년 대비 약 60% 증가할 전망으로 증가하는 전력 수요의 90 %는 개발도상국에서 발생하는 수요이다. 또한 신재생 비용 감소, 온실가스감축 목표에 따라 글로벌 전력공급 전원믹스가 재구성될 것으로 예상되는데 석탄 전원 비중은 현재 40%에서 25%로 감소하고 신재생 전원은 25%에서 40%으로 증가하게 될 것이다.
셋째, 전력수요의 중요한 세 축인 건물·교통·산업 부문에서 전기화가 진전되면 NPS가 예측하는 2040년의 전력수요보다 6,680TWh 더 많은 수요가 발생할 것이다. 전기화와 더불어 간헐성이 큰 신재생발전 비중 증가 등에 따라 향후 전력계통에는 유연성 자원 확보가 중요해질 전망이다.
2. 에너지시장 전망
가. 석유·석탄 시장 전망
(석유시장 수요) 석유시장의 수요는 중국과 인도의 주도로 증가할 전망이다. 특히 중국은 2030 년대가 되면 미국을 제치고 세계 최대 규모 단일 석유 소비국이 될 것이고 인도와 중동 지역도 2040년까지 세계 3 · 4위 석유 소비시장으로 성장할 것이다. 부문별로 분석할 경우 자동차의 연비향상 및 전기차 증가로 인해 석유 수요 증가세가 둔화되고 석유화학과 항공 및 선박 부문의 점유율이 전체의 50%까지 증가한다.
(석유시장 공급) 석유시장의 공급은 2025년까지 미국이 타이트오일 생산을 기반으로 공급증가를 견인하여 석유생산 증가량의 75%를 차지할 것이고 2025년까지는 비OPEC 국가들의 석유 생산 점유율이 60 %까지 증가한다. 이후로는 OPEC 국가들을 중심으로 생산량이 증가한다.
(석탄시장 수요) 석탄시장의 수요는 선진국을 중심으로 단계적으로 감소하는 추세이지만 인도·동아시아 등의 신흥국에서는 상대적으로 낮은 가격 때문에 석탄이 경제발전에 중요한 역할을 하므로 이들 지역에서의 수요는 증가할 전망이다. 특히 인도에서는 전력수요의 빠른 성장 추세를 볼 때 재생에너지의 비중 확대에도 불구하고 2040 년까지 석탄화력 발전량이 두 배 가까이 증가할 것이다. 한편 더 효율적이고 유연한 기술은 발전부문의 석탄 수요구조를 변화시키는데, 초임계와 초초임계 기술이 발전하면서 석탄 효율성이 증가하고 특히 철강부문에서 전기기반 생산이 신규 철강생산 설비의 대부분을 차지하게 되어 철강부문의 석탄설비 투자가 점점 둔화될 것으로 보인다.
(석탄시장 공급) 석탄생산은 2040 년까지 연평균 0.1%의 매우 완만한 추세로 증가하면서 지역적으로 큰 차이를 보인다. 선진국에서는 북미와 유럽을 중심으로 생산량이 감소하지만 호주는 아시아와의 접근성을 바탕으로 수출 위주 생산량을 증가시켜 2020년대에는 미국의 생산량을 뛰어넘을 전망이다. 신흥국에서는 인도가 석탄 생산 증가를 견인하여 2020년대 초반 중국에 이어 세계 두 번째 석탄 생산국으로 성장한다. 중국은 내수용 철강 제조량이 감소하고 전기 용광로의 사용이 증가하여 2040년까지 석탄 생산량이 0.4% 감소할 전망이다.
나. 천연가스 시장 전망
(천연가스 수요) 천연가스 수요는 중국을 중심으로 개발도상국 수요 증가가 전체 시장의 성장을 촉진, 연평균 1.6% 성장률로 증가하여 2040 년에 현재 대비 약 45% 증가할 전망이다. 아시아·중동·아프리카 지역에서 전체 수요의 2/3을 차지할 것으로 보인다. 특히 2040 년 중국의 천연가스 수요는 710 bcm으로 2017 년 대비 약 3배 늘어나고 수입량 또한 75% 성장하여 EU의 수입량과 비슷한 수준에 도달하게 된다. 전 세계 천연가스 수요를 견인하는 가장 큰 성장 동인 부문은 산업과 발전이다. 2025 년까지는 산업부문에서 천연가스 수요가 가장 크게 증가하고 이후에는 전력발전 부문이 수요를 견인하여 2040 년에는 산업부문과 전력발전 부문이 각각 전체 수요의 1/3에 달할 것이다.
(천연가스 공급) 천연가스 생산의 경우, 미국이 셰일가스를 바탕으로 천연가스 생산 증가량의 40%를 차지하며 2025년까지 시장을 선도하고 셰일가스 증가율은 전통적인 가스생산 증가율을 역전하여 2040 년에는 전통가스가 차지하는 비중이 현재의 80 %에서 70 %로 감소하게 된다. 그러나 2020년대 중반 이후 셰일가스 생산량이 서서히 감소하면서 그 이후 이라크, 카타르 등 다양한 지역으로 생산이 확대될 전망이다.
다. 전력시장 전망
(전력수요) 2040 년 글로벌 전력수요는 35,500TWh로 2017년 22 , 200 TWh 대비 60 % 가량 증가할 것이다. 전력수요 증가량의 55 %는 냉난방의 전기화 등을 이유로 건물 부문이 차지한다. 그러나 건물과 산업 부문의 에너지 효율성 개선으로 인해 8,000 TWh의 수요가 상쇄된다. 교통 부문에서는 전기차가 현재의 100 배로 증가하여 2017 년 전력수요의 0.1% 미만을 차지하는 교통의 비중이 2040년에는 3%가 될 것이다.
(전력공급 - 설비용량) 글로벌 발전설비 용량의 추세는 신재생 설비가 증가하고 화석연료 발전소가 감소하는 방향이다. 2020년대 중반 이후 글로벌 천연가스 가격하락 및 석탄화력 규제로 인해 가스발전 용량이 석탄화력 설비용량을 초과하여 최대 발전원으로 성장할 것으로 보인다.
또한 신재생 발전설비는 중국과 인도를 중심으로 증가하는데 태양광 설비는 연평균 22 % 증가하여 2040년에는 2,500GW에 달할 것이고 풍력 설비는 연평균 16%로 증가하여 1,700GW로 각각 글로벌 2위, 5위 발전원으로 부상할 것이다. 한편 2040년까지 2,500 GW의 설비가 폐쇄될 예정이다. 이 중 절반 이상이 노후화에 기인한 화석연료 발전소로 석탄 발전소가 30 %, 가스 발전소가 20%를 차지한다. 추가되는 원자력 발전설비 용량은 270 GW지만 폐쇄되는 원전의 영향으로 실제 추가 발전용량은 100GW정도로 예상된다.
(전력공급 - 발전량) 석탄화력 발전설비 용량은 감소함에도 불구하고 석탄화력을 통한 발전량은 가스화력 발전량의 비중 22%를 소폭 상회하는 25%로 최대 비중을 차지할 것이다. 2040년에 풍력 발전량은 12%, 태양광 발전량은 9%, 바이오매스·지열 및 기타 신재생은 5%를 차지할 예정이다. 원전을 통한 발전량은 약 9 %로 현재와 비슷한 수준을 유지한다.
(비용) NPS 시나리오 하에서 기존의 화석연료나 원자력 발전 비용은 비슷하거나 상승하지만 태양광 발전과 풍력발전의 균등화발전비용(LCOE)은 2040년에 2017년 대비 크게 감소할 것으로 기대된다.
(유연성 자원) 간헐성이 큰 신재생발전 비중 증가, 전기화 및 디지털화로 인한 간헐적 수요부하 증가로 향후 전력계통에는 설비용량과 발전량뿐만 아니라 유연성 자원 확보도 중요해질 전망이다. 유연성에 기여할 수 있는 자원은 잉여 발전소, 광역 망연계, 수요반응 및 에너지저장을 예로 들 수 있다. 잉여발전소는 전력 생산량을 조정함으로써 유연성 자원에 기여할 수 있고 광역 망연계는 다른 지역 간 부하밸런스를 조정하여 유연성에 기여한다. 에너지 저장장치는재생에너지 발전설비의 증가 및 배터리 가격의 저하 덕분에 2017년 4GW 수준에서 2040년에는 220GW까지 증가할 전망이다.
라. 전기화
건물의 난방수요 증가, 디지털화, 전기차 증가 및 산업 공정의 전기소비 확대에 따라 전기화가 가속화되고 있다. NPS 시나리오에 전기화의 영향을 반영하면 2040년 글로벌 총 전력수요는 42,000 TWh로 이는 기준 시나리오 대비 6,680 TWh 많은 양이다. 전기화로 전력계통의 수급 유연성 확보가 매우 중요해질 것이다. 전기화에 따른 수요 증가에 대응하기 위해 2040년 기준 12,400억불의 투자가 요구된다. 이는 NPS 기준 대비 37% 추가 투자가 필요할 수도 있는 상황으로 전기화에 의해 투자가 증가할 경우 대부분 지역에서 전기요금이 상승하게 된다.
