2038년 ‘무탄소’ 에너지 70% 목표...원전 3기 증설

정부, 11차 전기본 발표…재생에너지 공급 촉진해 국제 사회 목표 달성 계획

정부가 에너지 발전량 중 원전과 수소, 태양광과 풍력 등 무탄소 발전원 비중을 지난해 약 40% 수준에서 오는 2038년까지 70%로 상향할 계획이다. 

이를 위해 원전과 신재생에너지의 발전량을 2년 전 계획보다 늘렸다. 향후 증가할 전력 수요를 고려해 대형 원전 3기를 증설하는 밑그림도 세웠다.

제11차 전력수급기본계획(전기본) 총괄위원회는 이같은 내용을 담은 실무안을 30일 공개했다. 전기본은 국가 전력 수급의 안정을 위해 2년 주기로 향후 15년간의 전력 수급 기본 방향과 장기 전망, 발전 설비 계획, 전력 수요 관리 등이 담긴다. 11차 전기본은 올해부터 2038년까지의 계획이 포함됐다.

이번 전기본 실무안에 반영된 설비 계획이 이행된다면, ‘10차’ 대비 증가한 신재생 및 수소 발전에 힘입어 지난해 400만톤 상향된 2030년 국가온실가스감축목표(NDC)를 달성할 수 있을 전망이다. 2030년부터는 무탄소 비중이 50%를 넘어설 것으로 예상된다.

산업통상자원부는 전문가위원회에서 마련한 실무안을 바탕으로 후속 절차를 거쳐 11차 전기본 확정을 추진할 계획이다. 관계부처 협의를 거쳐 정부안을 마련 후 공청회와 국회 상임위원회 보고 등을 진행한 뒤 전력정책심의회의 심의를 통해 11차 전기본을 확정할 계획이다.

탐라해상풍력발전소

■데이터센터·전기화로 전력 수요 증대 전망

이번 전기본 실무안에 따르면 우리나라 2038년 최대 전력 수요는 129.3GW로 전망됐다. 경제 성장률과 인구 전망, 산업 변화 등이 고려돼 산출된 수치다. 

특히 인공지능(AI)의 영향으로 반도체와 데이터센터의 전력 수요가 2030년에는 지난해 수요의 2배 이상이 될 것으로 전망됐다.

적정예비율이 22%인 점을 고려하면 필요 설비는 157.8GW다. 화력, 원전 계획과 재생에너지 보급 전망 등을 감안할 때의 확정설비는 147.2GW로, 10.6GW 규모의 추가 설비가 필요하다고 봤다. 이 10.6GW는 대형원전과 소형모듈원전(SMR), 그리고 LNG 열병합 등으로 충당하는 계획을 제시했다.

11차 전력수급기본계획상 필요 설비 산정 과정

■진도 늦은 '재생에너지' 보급 정책 총동원…목표 상향

신재생에너지의 경우 현재 계통 여건과 추진 환경을 반영한 태양광‧풍력의 보급 전망이 10차 전기본에서 예상된 보급 전망인 65.8GW 대비 낮은 수준이다. 

NDC 달성을 위해 산단 태양광 활성화, 에너지저장장치(ESS) 조기 보강, 이격 거리 규제 개선 등 정책적 수단을 반영헤 72GW로 상향하는 것으로 계획됐다. 

그 결과 태양광·풍력 설비 용량은 지난 2022년 23GW에서 오는 2030년 72GW로 확대돼 제28차 유엔기후변화협약 당사국 총회(COP28)에서 합의된 재생에너지 3배 확대 목표를 달성할 전망이다.

11차 전력수급기본계획상 2038년까지 태양광, 풍력 설비 보급 전망

2038년까지 태양광‧풍력을 중심으로 재생에너지 보급은 꾸준히 증가해 태양광‧풍력 설비용량은 115.5GW, 수력·바이오 등을 포함한 재생에너지 전체는 119.5GW까지 증가할 것으로 전망됐다.

■수명 다한 석탄 발전 '수소'가 대체…무탄소화 총력

화력과 원자력은 10차 전기본에서 확정된 노후 석탄의 LNG 전환은 유지하면서, 2037~2038년에 설계수명 30년이 도래하는 석탄발전 12기는 양수‧수소 발전 등 무탄소 전원으로 전환하는 계획을 반영했다. 

불가피하게 LNG 등으로 전환하더라도 열 공급 등 공익적 사유가 명확한 경우에, 수소혼소 전환 조건부 LNG로 제한해 화력 발전의 총 용량은 늘어나지 않도록 관리할 것을 권고했다.

원자력 발전의 경우 건설 중인 새울 3‧4호기, 신한울 3‧4호기 등 10차까지의 준공 계획과 계속운전 계획을 반영했다. 현재 26기에서 2038년 총 30기가 가동될 계획이다.

■"원전 최대 3기 증설 필요"…SMR 상용화 실증 반영

연도별 확정설비와 기간별 설비예비율을 감안 시 2031년 이후부터 설비가 부족할 것으로 예상됨에 따라, 신규 건설 수요가 도출됐다.

특히 대형 원전의 경우 부지 확보 등 기간을 포함 총 13년 11개월의 건설 기간이 필요할 것으로 예상되는 바, 2037년 이후 진입이 가능할 것으로 보고 설비 계획을 마련했다.

신한울 원전 2호기 전경

2031년부터 2032년까지는 2.5GW의 신규 설비가 필요할 것으로 예상됐다. 이 기간에는 무탄소 전원의 기술 개발 속도를 고려할 때 진입 여부가 불명확하다. 때문에 LNG를 활용한 열 병합 발전으로 필요한 설비를 충당한다. 신규 사업자는 필요 물량 내에서 입찰 시장을 개설해 선정, 10차 전기본의 2032년 필요 물량 1.1GW에 대한 시범 입찰을 통해 충당키로 했다. 11차 전기본 확정 이후엔 필요 사항을 보강해 추가 물량에 대한 사업자를 선정을 제안했다.

2033년부터 2034년까지는 1.5GW의 신규 설비가 필요할 것으로 예상됐다. 수소 혼소 전환 조건부 열병합 또는 무탄소 물량으로 두고, 차기 12차 전기본에서 전원을 결정할 것을 권고했다.

2035년부터 2036년까지는 2.2GW의 신규 설비가 필요할 것으로 예상됐다. 이 기간에는 현재 개발 중인 SMR의 상용화 실증을 위해 0.7GW 분량을 할당했다. SMR은 2034~2035년에 걸쳐 모듈별 운영이 개시될 예정이다. 나머지 1.5GW는 추후 수소 전소 등 다양한 무탄소 전원 간 경쟁이 가능한 무탄소 입찰 시장을 도입해 최적의 전원을 결정할 것을 권고했다.

2037년부터 2038년까지는 4.4GW의 신규 설비가 필요할 것으로 예상됐다. 1기당 1.4GW인 한국형 원전 'APR1400'을 건설한다고 가정할 경우, 산술적으로 최대 3기 건설이 가능한 물량이다. 단 2038년까지의 건설 기수는 부지 확보 등 추진 일정, 소요비용 등을 고려해 정부가 사업자와 협의해 최적안을 도출할 것을 권고했다.

재생에너지 확대에 따른 안정적인 계통 운영을 위해 2038년까지 21.5GW의 장주기 ESS가 필요할 것으로 분석됐다. 정부는 이를 양수발전과 배터리ESS(BESS)로 구분해 충당할 예정이다. 지난해 10차 전기본에 따라 선정했던 신규 양수발전 6개소의 경우 우선․예비사업자 모두 11차 전기본의 확정설비(3.9GW)로 반영됐다.