EAPI를 사용한 독일과 프랑스의 전원구성 변화분석

Abstract

독일과 프랑스는 총 전기 생산량이 유럽연합의 1, 2위를 차지할 정도로 높은 발전량을 보인다. 하지만 이웃 국가임에도 불구하고 전력을 생산하는 에너지 원에서 현저한 차이점을 보인다. 2016년 기준 독일은 총 전력 발전량의 약 13%가 원자력발전소에서 생산되는 반면 프랑스는 그 비중이 약 73%에 달한다. 반대로 재생에너지의 비중은 독일이 약 30%인 반면 프랑스는 18% 정도임을 알 수 있었다. 본 논문은 독일과 프랑스의 상이한 전원구성에 착안하여 두 국가의 에너지 정책을 살펴보고 전원구성이 어떻게 변화되어 왔는지 평가, 분석하였다. 분석을 위해 세계경제포럼에서 사용하는 에너지구조 성과지표 (Energy Architecture Performance Index

EAPI)를 수정하여 적용하였다. EAPI의 큰 틀인 경제발전, 지속가능성, 에너지 안보는 유지하였으며, EAPI가 사용한 18가지 항목은 전력구성을 평가하는데 적합한 항목으로 수정하였다. 본 연구에서는 평가항목으로 전기사용의 효율성, 산업용 전기가격, 수요변화에 대한 탄력도, 전력생산에서의 온실가스 배출량, 전원믹스의 다양성, 전원믹스 연료의 자급도의 6가지를 최종선정하였다. 분석결과, 프랑스는 높은 원자력 발전 비중으로 낮은 전기가격을 형성할 수 있었으며 온실가스의 배출량이 상대적으로 적었다. 또한 전원믹스 구성 연료에 대한 자급률을 높게 유지하고 있다. 하지만 발전 유연성이 낮고 발전원의 다양성이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 반면 독일은 높은 발전 유연성과 전원구성의 다양성을 확보하고 있으나 적극적인 재생에너지 보급정책과 탈원전 정책으로 높은 전기가격이 형성되었고 온실가스의 배출량이 프랑스보다 큰 것을 알 수 있었다. 하지만, 추세를 보면 전기생산에서 발생되는 온실가스 배출량이 점차 줄어들고 있으며 기술의 발달로 과거보다 재생에너지의 경제성이 많이 증가하여 전기가격의 하락을 기대할 수 있다. 한국이 전원믹스를 구성함에 있어 고려해야할 점을 찾아보기 위해 한국에 같은 분석방법을 적용하여 비교하였다. 1990년부터 2016년까지 5년 간격으로 시간에 따른 세 국가의 변화를 상대비교해 본 결과, 한국은 전력가격을 점차 낮추었으며 발전원의 다양성을 높여왔음을 알 수 있었다. 반면 전기사용의 효율성은 2016년 기준 독일의 약 51%, 온실가스 배출량은 프랑스의 약 9.5배, 발전원의 자급률은 프랑스의 34% 수준을 보이며 발전되어야 할 부분으로 분석되었다. 이러한 부분을 개선하기 위해 한국이 프랑스와 같이 원자력 발전의 비중을 크게 늘리는 방법을 취한다면 원전비중이 늘어남에 따른 원전 안정성 문제를 고려해야 하며 다른 에너지원으로 발전원을 전환하는 것이 점점 더 어려워 진다는 것을 인지해야 한다. 독일의 사례를 따를 경우에는 재생에너지가 여전히 타 연료에 비해 경제성이 떨어진다는 점을 고려한 정책을 펼쳐야 한다. 더불어 재생에너지가 늘어남에 따라 발생할 수 있는 발전량 변동성에 대한 주의가 필요하다. 마지막으로 전원구성을 변화시킬 때, 한국이 주변국과 전력 거래를 할 수 없다는 상황을 고려하여야 한다. 본 연구는 국가의 전원구성을 평가하고 그 변화를 분석하기 위해 객관적 지표를 만들어 적용하였다는 것에 의의가 있으며, 한국이 전원구성을 변화할 경우 고려해야 할 사항들을 제시하였다. 본 연구결과는 향후 대한민국의 전원믹스 정책 결정의 자료로서 사용될 수 있으며 여러 국가의 발전구조에 대한 비교와 평가의 틀을 발전시키는 미래 연구의 기초 자료로 활용할 수 있다.