한국의 지속가능한 에너지 미래 연구: 원전 축소시 에너지 시나리오

Abstract

정부가 제2차 에너지 기본계획에서 2035년 전체 발전 중 원자력발전의 비중을 29%로 설정함에 따라 2035년 말까지 수명이 만료되는 14기와 신규로 22GW의 원자력발전소가 건설되어야 한다. 하지만 후쿠시마 원전 사고 이후 국민의 원전 수용성이 크게 감소하여 신규 건설이 어려울 가능성이 높아지고 있으므로 이 연구에서는 현재 건설 중인 원전 6.6GW까지만 완공하고 원전의 설계수명이 다한 것은 순차적으로 폐기하여 2035년 원전비중을 10.5%로 유지할 경우에 원전 감축량 27.42GW를 대체할 에너지 시나리오들을 분석하였다. 신재생에너지 시나리오에서는 태양광과 풍력 발전으로 원전감축 발전량을 대체하면 투자비가 너무 많이 들고, 서해안의 경기만과 비인만에 초대형 조력발전소를 건설하면 연간 266TWh의 발전량을 얻을 수 있어서 원전축소 발전량을 대체할 수 있으며 약 96조원의 투자비가 소요되고 40~50원/kWh으로 발전이 가능할 것으로 전망된다. 화력발전 시나리오에서는 석탄화력으로 원전감축 발전량을 대체하면 연간 1.78억톤의 CO2를 더 배출하게 되므로 이산화탄소 포집 및 저장(CCS) 설비가 추가 되어야 한다. 현재의 기술수준으로 CCS가 화력발전설비에 설치되면 투자비와 운전비가 모두 80% 정도 상승하므로 총 설비투자비가 75조원 소요되고 발전단가는 120원/kWh 정도로 예측된다. 천연가스 화력으로 대체하면 29조원의 투자비가 소요되고 연간 0.78억톤의 CO2가 추가로 발생된다. 이 시나리오는 러시아에서 저렴한 가격의 PNG가 도입되어야 가능할 것이다. 에너지 수요관리 시나리오에서는 전기가격 현실화(7GW), LED 조명(6GW), 스마트그리드(4GW), BEMS(1GW), 열구동 냉방(2GW), 태양광(1.5GW), 풍력(1.5GW), 기타 에너지절감기술(1.4GW)로 가장 저렴하게 원전 축소 발전량을 대체할 수 있을 것이다.