재생에너지 확산 이행방안 연구(Ⅰ)

이상엽,박주영,박종윤,이창호,임동순,석광훈,최영웅 한국환경정책평가연구원 2020 기후환경정책연구 Vol.2020 No.-

Ⅰ. 서론 1. 연구의 목적 및 범위 ❏ 연구의 목적 ㅇ 국내 재생에너지 목표 달성을 전제로 재생에너지 확산을 위한 이행방안 모색 ❏ 재생에너지 확산을 위한 연구범위 ㅇ 전환부문에서 정부 목표 재생발전 비중 달성 가능성 및 에너지시장의 구조적 문제로서, 특히 전력시장과 재생에너지 기술개발과의 관계 분석 ㅇ 재생에너지 환경영향평가 및 제주지역 사례를 대상으로 수용성 측면 분석 2. 연구의 내용 및 수행체계 ❏ 국가 재생에너지 목표와 이슈 ㅇ 국가계획에 제시된 재생에너지 목표 현황과 재생에너지 확산을 위한 점검 요소 분석 ㅇ 현재 정부에서 추진 중인 재생에너지 제도개선 상황 정리 ❏ 전환부문 현황 및 과제 분석 ㅇ 전력수급 및 에너지믹스 전망기반 에너지믹스 대안 설정 및 온실가스 감축 목표 달성 여부 분석 ㅇ 에너지전환 및 온실가스 감축목표 달성 위한 현안 도출 ❏ 국내 에너지시장 거버넌스 분석 ㅇ 현 전력시장 구조가 재생에너지 기술개발에 미치는 영향 파악 ㅇ 전력요금 및 세제 개편의 필요성과 기술개발 촉진 방향 관점에서 현안 도출 ❏ 재생발전사업의 환경평가 현황 및 부동의 사례 분석 ㅇ 지역의 재생에너지 확산 관점에서 사회적 수용성의 이론적 개념과 환경영향평가에서 다루는 재생에너지 비동의 원인 분석 ❏ 지역 재생에너지 현황 및 과제 분석 ㅇ 국내 지역에너지 확산의 가장 대표적인 지역인 제주도를 대상으로 제주도의 특징, 주요 추진 현황 및 현안 분석 Ⅱ. 국가 재생에너지계획 현황 및 이슈 1. 국가 재생에너지 목표 현황 ❏ 우리나라의 재생에너지 목표는 에너지기본계획, 2030 온실가스 감축 로드맵, 전력수급 기본계획 등에서 제시 ❏ 2050 저탄소발전전략에서 재생에너지 목표에 기반해 온실가스 감축목표를 설정 예정 2. 국내 재생에너지 확산 과제 및 이슈 ❏ 시장 및 제도, 재생에너지 확산 기반, 기술개발 및 확산, 사회적 수용성 관점에서 단계적으로 개선할 사항과 중장기 근본적으로 전환되어야 할 국가 현안을 우선 분석 ❏ 각 현안은 시장·기술·정책·사회 혁신의 융합적 관점에서 접근 중요 3. 재생에너지 확산 주요 추진 동향 ❏ 시장, 정책, 기술, 사회적 관점에서 분석 4. 재생에너지 수용성 이론: 개념과 지역사회 갈등요인 ❏ 재생에너지 수용성이란 주체와 대상에 따라 다르게 결정되는 다차원적인 결과 ㅇ 재생에너지 수용성을 사회·정치적, 시장, 지역사회의 세 가지 영역으로 나누어 분석하고 각 영역에 적합한 선행연구 소개 ㅇ 지역사회 영역 수용성 갈등요인에 초점을 두고 환경 보존에 대한 의지, 절차적 불공평성과 이윤 배분의 불공정성을 대표적인 재생에너지 지역사회 수용성 갈등의 원인으로 보고 각 갈등 원인에 대한 이론적 배경 및 관련 국내외 사례 분석 Ⅲ. 전환부문 현황 및 과제 1. 전력수급, 에너지믹스, 온실가스 배출량 추정 및 전망 ❏ 전력수급계획과 에너지기본계획을 활용하였으며, 계획기간 이후는 설비 건설, 폐지 등 전원별 특성과 수명, 이용률 등을 고려하여 추정 ❏ 주요 분석결과(2040년 기준) ㅇ 발전량 636(8차 기준)~646(9차 기준)GWh ㅇ 전원별 에너지믹스(신재생에너지 30.7%(RE4030)~36.3%(RE4035)) ㅇ RE4030/RE4035 RE 설비 및 발전량(95,961~114,522MW, 198,300~234,188GWh) ㅇ 9차 기준/RE4035 온실가스 배출량(원전이용률 80%, 석탄이용률 60%; 166.3MtCO₂) 2. 주요 현안 및 과제 ❏ 공급부문은 설비증설, 폐지, 수명연장, 연료전환에 대한 고려가 중요하며, 수요부분은 수요예측, 수요관리 달성도 등 변동성 반영이 필요 ❏ 재생에너지 공급은 정책이행도, 에너지원별 잠재량, 환경제약 등에 대한 고려 중요 ❏ 에너지전환의 성공적 이행을 전제로 온실가스 감축 목표를 위해서는 원전 및 석탄 이용률 관리가 향후 과제 Ⅳ. 에너지시장 거버넌스 현황 및 과제 1. 에너지전환의 기술적, 제도적 쟁점 ❏ 지금까지의 국내 정책들은 비교적 단순한 연료선택에 집중 ㅇ 시장제도와 기술체제에 의해 지배되는 에너지 부문은 비탄소·탄소전원의 이분론적 대립보다는 통합적 접근법 필요하고, 기술과 제도 모두 강한 경로의존성을 가짐 ❏ 경로의존성 극복을 위해 자원배분(연료믹스, 단순요금제)을 넘어 재산권, 거래제도 등 상위단계 제도들의 개혁 필요 2. 해외 에너지전환의 시장제도적 접근 및 결과 사례 ❏ 미국 오일쇼크 직후 산업용 열병합발전 및 재생에너지의 공정한 전력망 접속 보장하는 「전력산업규제정책법(PURPA, 1978)」 제정 ❏ 고효율 가스복합(CCGT)기술의 상용화(1980s)(GE F-class 등) ❏ 자가용 가스발전 산업체들의 전력시장진입 요구 및 경쟁체제도입(미국, EU) ❏ 가스복합의 원전·석탄의 시장점유율 잠식(2000~2010s)(주요 선진국) ❏ OECD 전력시장개편 환경적 성과 ㅇ 전력시장 자유화수준과 태양광·풍력의 진입수준 정비례 관계 ㅇ 경쟁도입과 발송배전 분리는 고효율·저탄소 신규 발전사업자를 늘려 생산성 향상과 CO₂ 저감에 기여 ㅇ전력시장 경쟁도입은 석탄에서 가스와 RE 전환유도 3. 시사점 및 과제 ❏ 에너지전환은 에너지믹스 조정을 넘어 지속적인 사회변화 필요 ❏ 전력시장 구조개편은 소비자들의 선택과 참여 유도 ❏ 그간 제안된 친환경 전기요금제도들은 현행 국가독점시장에서 전기요금에 복지개념이 혼재되어 추진 ❏ 전기요금은 시장참여자들의 자율성을 보장해 원가와 각종 유인을 반영하되, 복지는 국가가 기본적인 소득을 보전하는 정책으로 개선 필요 ❏ 전력시장개방 및 에너지전환 시 전기소비자, 전력산업계, 전기다소비 중화학업종 등의 소외와 저항도 고려 필요 Ⅴ. 재생발전사업의 환경평가 현황 및 부동의 사례 1. 재생에너지 발전사업의 환경평가 현황 ❏ (대상) 육상풍력, 육상태양광, 수상태양광 발전사업: 전략환경영향평가, 환경영향평가, 소규모환경영향평가 ㅇ 총 7,489건에 대한 협의(동의 및 조건부동의) 비율은 약 92% ㅇ 에너지원별 부동의 비율(육상태양광 2.8%, 수상태양광 1.4%, 육상풍력 4.9%) 2. 재생에너지 발전사업의 환경적 고려사항 ❏ 환경영향평가 관점의 환경문제는 시설 운영 관련 사항이 아닌, 입지선정에 관한 사항(수상 태양광은 지역 수용성의 현실적 문제) 3. 재생에너지 발전사업의 환경평가 부동의 사례 조사 4. 재생에너지 발전사업의 환경영향평가 현안 ❏ 환경피해 및 사회적 갈등 최소화를 위한 정책설계(발전원별 보급목표 및 이행방안) 개선 중요 ❏ 개발가능지역을 대상으로 입지 우선순위를 정하는 사업 추진 전략이 중요 ㅇ “잠재량 및 입지지도” 등 정보 활용성 제고 Ⅵ. 지역 재생에너지 현황 및 과제 1. 제주 재생에너지 보급 정책의 특징과 의의 ❏ RE 보급 연구 관련 물리적 여건 ㅇ 제주지역: 태양광 및 풍력의 잠재자원 측면에서 유리한 자연적, 환경적, 물리적 여건 ㅇ 상대적으로 독립된 전력계통: 제주 재생에너지, 특히 풍력의 사례는 기술적, 물리적 정책 수행 경험과 시사점 제공 - 제주 전력계통 내 재생에너지 발전 비중 늘수록 지역 내 전력 공급 계통운영의 안정성한 출력제한 다수 발생 사례의 현실적 문제와 해결 방안 시사점 제공 - 관련 주체 간 협의사례, 출력제한에 따라 풍력발전사업자의 매출 감소 보전, 수용 논의는 효율적 정책 조치 정보 제공 ❏ RE 보급 연구 관련 정책 경험 ㅇ 제주의 에너지 자립형 수급정책: 재생에너지 보급 측면에서 국가 장기 비전 선행 ㅇ 전기 중심의 에너지 자립기반 구축 노력, 에너지원별 공급의 균형 안정 정책 도입 ❏ 지역 재생에너지 보급 수용성 논의와 경험 ㅇ RE 보급 확대를 위한 가장 큰 장애요인으로 정책 수용성 ㅇ 주민-주민 갈등과 정책 수용성 2. 제주 재생에너지 보급 현황과 정책성과 ❏ 제주 지역의 RE 설비용량은 전국 평균보다 빠른 증가세 ㅇ 2012~2017년 기간 동안 연평균 증가율 39.6%(설비용량 603MW, 전국 대비 설비용량 비중 3.8%, 2012년 대비 2.4%p 증가) ㅇ 제주 태양광발전 연평균증가율 64.9%(전국, 44.9%); 풍력발전 21.9%(전국, 18.9%) 3. 제주 재생에너지 주요 추진 현황 ❏ 지역 전력수요 둔화와 재생에너지 공급 증대에 따른 수급 불일치 ❏ 제약발전 최소화 위한 정책 ㅇ 단기적으로 재생 발전량 조절 개선 필요하며, 중기적으로 제주-육지를 연결 전압형 HVDC(초고압직류송전) 연계선 역송전 ㅇ HVDC 기술적 요인, 용량 측면에서 실효성 제고 및 근본적으로 CFI의 현실성 재검토, V2G(vehicle to grid) 등 대안적 ESS 방안 필요 ❏ 공공주도형 재생에너지 보급 확대 ㅇ 제주 재생에너지 자원, 특히 풍력 발전 공공적 관리 주도: 대규모 부지 사용에 따른 난개발 방지 및 경관훼손 최소화, 발전설비 지역의 주민수용성 증진과 이익공유화, 개발 이익의 도외 유출 최소화 ㅇ 제주에너지공사 사업시행예정자로 지정, 공공적 관리 거버넌스 확보, 풍력발전 부지선정과 건설 도민 참여형 개발사업 형식(지구지정제도와 이익공유화제도) ❏ 민자 태양광발전 사업 ㅇ RPS 제도에 기반한 민자 태양광발전 사업 추진 ㅇ 민간 주도태양광발전 사업 활성화 및 사업대상지 발굴, 수용성 확보 등 공공주도형 태양광발전 사업 병행 ㅇ 건물옥상 및 주차장, 영농형태양광 등 입지의 기존 용도와 태양광 발전을 병행할 수 있는 도민참여형/수익형 사업모델 발굴 ❏ 지역재생에너지계획 WG 및 관련 위원회에 도민(비전문가) 참여 확대 ㅇ 지역에너지계획 WG과 관련 위원회(에너지위원회, 풍력발전사업심의위원회, 풍력자원 공유화기금 운용심의위원회, 환경영향평가심의위원회)에 도민참여 보장(수용성 확보) ㅇ 관-민간 의사소통 채널 확보 및 도내 에너지 분야 상설 갈등 전문기구 마련 ❏ 정책 집행 과정에 주민 감시 및 참여 확대 ㅇ 시민단체 및 주민들이 주요 정책의 집행과 과정의 문제점을 감시하는 모니터링단 운영 ㅇ 지역 내 현장 목소리를 듣고 문제점을 해결하기 위한 옴부즈맨 제도 운영 Ⅶ. 현안종합 및 2차 연도 주요 연구과제 ❏ 전환부문, 에너지시장 거버넌스, 환경영향평가, 지역에너지(제주 사례) 중심으로 국내 재생에너지 확산을 위한 주요 현안을 아래와 같이 종합 정리 분석 ❏ 주요 현안은 재생에너지를 공급하고 수요하는 측면, 동시에 지역 내 재생에너지 사업의 원활하고 효과적 추진을 위한 기술적·제도적 측면으로서 상호 유기적으로 연계 ㅇ 전환부문의 정책적·기술적 측면의 안정적인 저탄소 전원믹스 실현이 중요 ㅇ 전환부문의 저탄소 전원믹스 실현은 국내 에너지시장이 이를 뒷받침할 수 있는 구조일 때 가능 ㅇ 지역에너지 현안 중 지구지정제도 및 사업인허가권 정비는 환경영향평가 부문의 개발가능입지 기준 및 협의지침, 모니터링 제도 개선과 연계 추진이 중요 ㅇ 전원구성, 가격구조, 기술투자, 소비자 참여 등의 정상화를 위한 에너지시장의 거버넌스 개선은 국내 재생에너지 확산을 위한 가장 근본적인 과제 ❏ 2차 연도 연구에서는 금번 1차 연도에서 도출된 핵심 현안을 바탕으로 구체적 이행방안과 이행에 따른 파급효과를 분석할 계획 ㅇ 1차 연도에서 분석된 핵심현안을 더욱 압축적으로 구체화하여 추진 ㅇ 전환부문의 중요성을 고려해, 곧 확정될 제9차 전력수급계획, 최근 2050 탄소중립 비전 발표 등 새로운 여건 반영, 석탄발전 제약, RE 보급률 확보방안, 재생발전 변동성 대비 등에 초점을 둔 이행방안 제시 ㅇ 지역에너지와 에너지시장 거버넌스의 중요성을 고려해, 지역과 발전시장 구조개편에 초점을 둔 이행방안으로써, 지역별 차등요금제 도입방안을 구체적으로 제시하고, 이에 따른 경제적 효과를 중점 분석 Ⅰ. Introduction 1. Objective and scope of the research ❏ Research objective ㅇ To implement a plan for renewable energy diffusion with an aim to accomplish the goal of renewable energy availability at the domestic level. ❏ Scope for research for the diffusion of renewable energy ㅇ Analysis of the possible achievements of the government’s targets for renewable power generation capacity with respect to energy transition, and assessment of the correlation between the current electricity market and the development of renewable energy technology as a structural problem of the energy market. ㅇ Environmental impact assessment and analysis for renewable energy acceptance with respect to the Jeju region case study. 2. Research topics and system performance ❏ Goals and issues to be addressed for the implementation of domestic renewable energy ㅇ Assessing the status of the renewable energy targets as proposed in the national plan. ㅇ Summary of the improvement status of renewable energy system initiatives undertaken by the government. ❏ Analysis of current status and tasks in the transformation sector ㅇ Assessment of alternative combinations for energy mix based on the demand and supply of electricity, and subsequent performance analysis in terms of success or failure of the greenhouse gas reduction goals. ㅇ Resolving pending issues to achieve energy transition and greenhouse gas reduction targets. ❏ Investigating the governance of the domestic energy market ㅇ Understanding the influence of the present electricity market structure on the technical development of renewable energy. ㅇ Importance and need for the electricity price and tax reforms and resolving pending issues to accelerate technical development. ❏ Status of the environmental impact assessment of the renewable power generation project and analysis of the disagreement cases: ㅇ Analysis of the theoretical social acceptance of the domestic renewable energy diffusion and the reasons for disagreement for the development of renewable energy ❏ Analysis of the status of the regional case of renewable energy development ㅇ Studying the characteristics of Jeju island, which represents the regional energy diffusion case, understanding the major enforcement situations and the pending issue in Jeju island. Ⅱ. Status and issues of the domestic renewable energy plan 1. Status of the domestic renewable energy plan ❏ The goals for domestic renewable energy development, which included the road map for greenhouse gas emission reductions by 2030, and a basic plan for electricity supply and demand were proposed in national energy master plan. ❏ An initiative was undertaken to set the greenhouse gas reduction goals based on the renewable energy targets of 2050 low-carbon emissions development strategy(LEDS). 2. Renewable energy diffusion tasks and issues ❏ Examining the factors in the energy market system that need step-wise improvement, understanding the foundation of renewable energy dispersal, and technical developments for energy dispersal and social acceptance along with resolving the domestic pending issue needs on a mid/long-term basis. ❏ Understanding importance of resolving each pending issue using a convergent perspective of market-technology-policy-social-innovation. 3. Major domestic trends for spreading renewable energy ❏ Analysis from market-technology-policy-social-innovation perspective 4. Renewable Energy Acceptance Theory: Concept and factors for regional social conflict ❏ Acceptance of renewable energy is a multidimensional approach, which includes technological and social participation. ㅇ The approach is analyzed by dividing it into three categories, which are socio-politics, energy market, and regional society, and previous literature in each category is studied. ㅇ Commitment to environmental conservation, procedural biasness, and biasness in profit distribution represent the conflict factors for the social regional renewable energy acceptance. Subsequent analysis of the theoretical background and related cases on each conflict factor is required. Ⅲ. Current Status and Tasks of transformation sector 1. Estimation of electricity supply, energy mix, and greenhouse gas emissions ❏ Power supply plan and the general energy plan were applied, and the electricity supply was estimated after the planning period based on the characteristics of each power source, such as facility construction and abolition, life span, and utilization rate. ❏ Major analysis results (based on the year 2040) ㅇ Generation was in the range of 636 GWh (based on 8th plan) - 646 GWh (based on 9^th plan). ㅇ Energy mix applied for power supply consisted of 30.7%(RE4030)-36.3% (RE4035) renewable energy. ㅇ Power generation capacity was 95,961-114,522 MW and 198,300-234,188 GWh for RE4030 and RE4035 RE equipment, respectively. ㅇ Based on the 9^thplan/RE4035 greenhouse gas emission was 166.3 MTCO₂(nuclear power plant utilization rate80%, coal utilization rate 60%) 2. Major pending issues ❏ Considerations in facility extension, abolition, and life span extension, and fuel conversion are important issues for the supply sector, whereas reflection in flexibility, such as demand prediction and demand management achievement are essential issues for the demand sector. ❏ Policy execution rate, potential for saving under each energy source, and environmental limitations are important considerations in the renewable energy supply. ❏ Assuming that energy transition will be successfully executed, future projects for controlling greenhouse gas emissions will include the management of nuclear power plants and coal utilization rates. Ⅳ. Status of the energy market governance 1. Technical and institutional issues of energy conversion ❏ Until now, the domestic policies focused on a relatively simple fuel mix selection. ㅇ As the energy sector is governed by the market system and technology system, an integrated approach is required rather than the contradictory approach of non-carbon power supply. Additionally, technology and market system both have a strong path-dependency. ❏ Path-dependency can be overcome by the application of upper-level systems, such as property rights or trade system over the resource dispersal (fuel mix, simple rate system). 2. Case studies of market-institutional approach, and results of international level energy conversion ❏ The USA oil shock of 1974 led to the enactment of Public Utility Regulatory Policies Act (PURPA) of 1978), which guarantees a power system based on the industrial combined heat and a fair access to renewable energy power grid. ❏ High-efficiency gas mix using combined cycle gas turbines (CCGT) and General Electric’s F-class (GE F-class) gas turbine technology were commercialized in the 1980s. ❏ The entry of the private power generation companies into the power market introduced a competitive system (USA, EU). ❏ Coal market shares of the gas mix were taken over by nuclear and coal power plant of major developed countries from 2000 to 2010. ❏ Environmental performance of the reorganized Organization for Economic Co-operation and Development (OECD) power market: ㅇ A linear relationship was observed between the degree of power market liberalization and the degree of initiation of solar energy and wind power development. ㅇ Introduction of competition and separate dispersal patterns contribute to productivity enhancement and CO2 reduction by promoting high-efficiency·low-carbon power producers. ㅇ Competition in the power market promotes conversion of coal to gas and RE. 3. Implications and Challenges ❏ Energy transition requires a sustainable social change rather than adjustments in the energy mix. ❏ Reorganization of the power market structure creates opportunities for consumer participation. ❏ The suggested environmentally friendly electric rate systems are boosted and the inclusion of the electricity price in the current national monopoly market ensures welfare for all. ❏ Policy revisions are needed in the electric fee such that it not only reflects the prime cost and other factors, which guarantee the liberalization of the market participants, but also ensures the national welfare by safeguarding the national income. ❏ To promote power market and energy conversion, problems associated with alienation and resistance by the electricity consumer, power industry, and heavy electricity consuming chemical industry need to be addressed. Ⅴ. Status of the environmental impact assessment and disagreement cases for the development of renewable power generation projects 1. Status of Environmental impact assessment of the renewable power generation projects ❏ Strategic environmental impact assessment, environmental impact assessment, and small-scale environmental impact assessment were considered for onshore wind power, onshore solar energy, and off shore solar energy development projects. ㅇ The consultation rate for 7,489 cases (agreement or disagreement) was approximately 92%. ㅇ Disagreement rate of each energy source type was 2.8%, 1.4%, and 4.9% for onshore solar energy, offshore solar energy, and onshore wind power, respectively. 2. Environmental considerations for renewable energy generation projects ❏ The environmental issues that arose during the environmental impact assessment were related to the location allocation, not to the management of the facilities (offshore solar energy is a regional adaptation problem). 3. Evaluation of the environmental impact disagreement cases of the renewable energy generation projects 4. Pending environmental impact assessment issues ❏ Revisions in policy design are important to minimize environmental damage and social conflicts (dispersal goals and implementation measures for each power source). ❏ Project promotion strategy for deciding the priority locations for development is important. ㅇ Information pertaining to the “saving potential and location map” should be applied. Ⅵ. Regional renewable energy status and tasks 1. Characteristics and significance of the Jeju renewable energy supply policy ❏ Physical conditions about the RE dispersal research ㅇ Jeju region has favorable environmental, and physical conditions for solar and wind energy development. ㅇ Relatively independent electrical power systems: The renewable wind energy development at Jeju demonstrates technical capability and significant policy implementation. - The Jeju case demonstrates problems and solutions for power output limit, which is related to the stability of the system operation of the intra territorial power supply, by proving an increase in the renewable energy development ratio among different electrical power systems. - It provides for maintenance against downturn in sales of wind power operation and discusses power reception based on the discussion between related subjects, cases, and output limit. It finally provides effective policy information. ❏ Policy expertise in RE dispersal research ㅇ Independent energy supply and demand policy of Jeju: The policy is supported by the national long-term vision of renewable energy dispersal. ㅇ An effort has been initiated to establish an independent electricity foundation and to introduce a stable policy for maintaining the supply balance for each energy source type. ❏ Discussion and expertise in the acceptance of the regional renewable energy supply ㅇ Lack of policy revisions is the biggest obstruction for the execution of RE dispersal. ㅇ Conflict between residents and policy revisions also acts as an hindrance for energy dispersal. 2. Jeju renewable energy dispersal status and policy outcomes ❏ The RE capacity of Jeju region shows comparative higher power generation than the national average. ㅇ The average annual increase in the power generation rate was 39.6% during 2012-2017 (installed capacity 603MW, and the rate of installed capacity compared to the national capacity 3.8% in 2012 increased by 2.4%) ㅇ Average annual rate of solar power generation in Jeju was 64.9% (44.9% national capacity), and the wind power generation rate was 21.9% (18.9% national capacity) 3. Major promotion status of Jeju renewable energy ❏ Energy supply and demand showed unbalnce owing to the decrease in the regional power demand and increase in renewable energy supply. ❏ Policy to reduce the curtailment of renewable energy ㅇ Improvement is required to control the renewable energy generation needed for short-term reverse transmission of high voltage direct current (HVDC) line, which connects Jeju with the main land. ㅇ The effectiveness of technical factors, capacity of HVDC, re-examination of CFI practicability, and consideration of alternative ESS plans such as V2G (vehicle to grid) is required. ❏ Public-driven expansion of renewable energy diffusion ㅇ Public administration for Jeju renewable energy resources, particularly, wind power generation includes preventing unsustainable development owing to large site utilization and damage minimization to the landscape, encouraging acceptance of the residents to the power generation facility and subsequent profit-sharing, and minimizing diversions of developmental profit out of Jeju. ㅇ Jeju energy corporation was appointed as the project implementer and was responsible for acquiring public management governance, selection and subsequent construction of a site for wind power generation, and development of a business model, which includes participation of residents (district designation system and profit-sharing system). ❏ Solar power generation business by private investment ㅇ Impetus to the solar power generation business by private investment can be based on the RPS system. ㅇ It should run parallel with a public-led solar power generation business by the initiation of private solar power generation business, finding a suitable site for business, and adaptation. ㅇ Application of a profitable business model, which includes citizenparticipation, and enhancing the existing site elements, such as building rooftop, and parking lot, and inclusion of farming along with the solar power generation are crucial for the development of the business model. ❏ Expansion of citizen’s participation in the regional renewable energy plan WG and related committee ㅇ Citizen participation in the regional renewable energy plan WG and related committees (energy committee, review committee on wind power projects, review committee on the operation of the wind resource allocation fund, environmental impact assessment review committee) is critical. ㅇ Establishment of government-private sector communication channel and a permanent organization, which specializes in conflicts management in the energy dispersal in the province should be initiated. ❏ Increase in monitoring and participation of residents in the policy enforcement process ㅇ This includes execution of a monitoring group where civic groups and residents monitor the procedure and problem associated with the energy policies. ㅇ Additionally, the ombudsman system should be incorporated to investigate any complaints in the region and solve the corresponding problems. Ⅶ. Synthesis of pending issues and main research projects for 2nd year of the plan ❏ Comprehensive analysis on the major pending issues for domestic renewable energy diffusion with an emphasis on the transformation sector, energy market governance, environmental impact assessment, and regional energy (Jeju case) ❏ The major pending issues that need to be addressed are the supply and demand of renewable energy, which are closely connected to the technical and institutional issues, required for the smooth and effective functioning of sub-regional renewable energy businesses. ㅇ Politically and technically stable low-carbon power mix of the transformation sector is important. ㅇ A low-carbon power mix in the transformation sector is possible only if the domestic energy market can support it. ㅇ Modification of the district designation system and business licensing should be prioritized among other regional energy pending issues and should be boosted while connecting with standards for location available for development and consultation guideline of the environmental impact assessment along with revisions for the monitoring system. ㅇ The revision of energy market governance for the normalization of power composition, price structure, technology investment, and participation of consumers is the most fundamental task necessary to ensure domestic diffusion of renewable energy. ❏ During the second year of research, detailed implementation measures and ripple effects due to the implementation of the plan will be analyzed based on the key pending issues deduced from the first year. ㅇ The key pending issues analyzed in first year will be concisely materialized and boosted. ㅇ Considering the importance of the transformation sector, implementation measures will be proposed with an emphasis on the latest developments, such as the 9th electricity supply and demand plan to be announced shortly, the recently released 2050 carbon-neutral vision, restriction in coal development, acquisition of RE dispersal rates, and measures for renewable energy generation variability. ㅇ Owing to the importance of regional energy and energy market governance, the introduction of locational marginal power price system will be proposed in detail and the corresponding economical effect will be analyzed. This will serve as an implementation measure for the structural reorganization of the region and the energy development market.

재생에너지 확산 이행방안 연구(Ⅲ)

이상엽,이창호,임동순,석광훈,최영웅 한국환경연구원 2021 기후환경정책연구 Vol.2021 No.-

Ⅰ. 서론 1. 연구목적 및 범위 □ 연구목적 ○ 국내 재생에너지 목표달성을 전제로 재생에너지 확산을 위한 근본적 이행방안 모색 □ 연구범위 ○ 재생에너지 확산 현안들의 상호 유기적 관계를 통합적으로 반영 - 경제적, 기술적, 사회적 수용성 현안(1차 연도 분석결과 통합) ㆍ 기술개발, 계통 안정성, 최종 수요부문을 고려한 섹터커플링, 발전원가를 고려한 환경급전 계획, 분산전원 계획, 전력 수요관리, 지역 수용성 등 2. 연구내용 및 수행체계 □ 전환부문 배출전망 및 전력산업구조개편 과제 ○ (배출전망) 『제9차 전력수급기본계획』상의 전원믹스 반영(1차 연도 분석결과 업데이트) ○ 전력산업구조개편 - 에너지전환 시대에 부합하는 구조개편 검토(재생에너지 산업·기술 확산, 재생에너지 쏠림현상으로 인한 계통제약 문제, 역송전 문제 등 부작용 해소 기여 관점) - 재생에너지 확산 관점에서 본 전기요금 체제의 중요성 - 우리나라에서 취할 수 있는 전력산업구조개편 대안 및 각각의 특징과 장단점 □ 권역별 전기요금 차등화 분석 ○ 지역별 전기요금 차등화 필요성(북상조류 관점, 에너지전환시대 관점) ○ 송전이용요금 중심의 권역별 전기요금 차등화 방안을 분석 □ 권역별 전기요금 차등화의 지역별 경제파급효과 분석 ○ 6개 권역의 지역 산업연관효과 모형 ○ 2030년 권역별 총산출, 부가가치, 취업 및 고용 효과 도출 □ 전기요금 개편 병행 과제(실시간요금제 중심) 분석 ○ 실시간요금제 도입 해외 사례 분석(아일랜드와 영국) ○ 재생에너지 확산의 대표적 지역인 제주 적용 방안 및 시사점 □ 결론 및 정책제언 ○ 1차와 2차 연도의 분석결과 종합 정리 ○ 우리나라 재생에너지 확산과 탄소중립 국가전략의 활성화를 위한 근본적인 정책방향 Ⅱ. 전력부문 배출전망 및 전력산업구조개편 과제 1. 배출전망 □ 분석개요 ○ 『제9차 전력수급기본계획』의 설비계획을 재생에너지 2040을 기준으로 분석 - 정부의 에너지전환 정책과 노후석탄 조기폐지, 재생에너지 최대목표 적용 ○ 시나리오 분석 - 수요대안(2개), 설비대안(2개), 설비이용률 대안(원전 3개, 석탄 4개), 재생에너지 대안(2개) □ 분석결과 및 시사점 ○ 전원믹스의 신재생에너지 전환만으로는 2030 목표달성 불확실(현 NDC 192.7, 상향 NDC 149.9백만 톤 배출목표 기준) - 원전이용률을 80%로 높이고, 석탄이용률을 60% 이하로 제한할 경우 달성 가능 - 탈원전 기조로 온실가스 감축효과가 상당부문 상쇄 - 노후석탄의 조기폐지 효과는 2030년 이후에 발생 ○ 정책적 과제 - 주요 기술 감축수단에 관한 감축 잠재량 세부 분석 중요(CCUS, 수소발전, 무탄소전원기술) - 『제9차 전력수급기본계획』상의 수요감소로 인한 감축효과의 변동성 및 불확실성 대비 중요 ㆍ (전력수요) 증가요인(EV 등)과 감소요인(산업구조, 효율향상)에 따른 불확실성 대비 ㆍ (전력공급) 화석연료 발전 규제(단축 시, 투자비 회수; 이용률 제약 시, 비용 보상 문제)와 재생에너지 보급목표 확대(이용률 적용 시, 기후요인 및 입지요건 문제) 대비 2. 전력산업구조개편 □ 구조개편 방향 ○ 세계 전력산업의 흐름과 발전방향 고려 - 규제완화와 진입장벽 제거 - 전력·에너지산업의 새로운 생태계 조성(온실가스 감축, 전력화, 스마트화) ○ 우리의 전력산업 여건과 현실의 반영 - 전력 및 에너지산업에서 나타나고 있는 새로운 정부 역할과 규제체제 고려 ○ 구조개편으로 인해 예상되는 전력수급, 시장측면에서의 긍정적 효과 제시 중요 - 진입규제, 판매 독점, 요금규제 등 전력산업 발전과 진화의 장애요인 완화 - 의무적 시장, CBP 방식 등 시장의 본래 기능 회복을 통한 가격의 적정성 유지 ○ 새로운 에너지자원의 진입 촉진 및 신규설비 진입 시 입지 신호 제공 - 재생에너지, 분산에너지, 수요자원, 신기술 등에 따른 새로운 에너지산업 구축 - 탄소중립 등 기후변화 대응, 시스템 변동성 대응에 필요한 시스템 재구축 - 재생에너지 등 신규설비투자 시 지역별 차등화를 통한 바람직한 입지신호 제공 □ 구조개편 대안 및 특장점 ○ (대안Ⅰ) 발전 및 판매 경쟁 - 판매사업 경쟁도입(배전 포함) - 발전·판매 겸업 허용(전력회사 포함) ○ (대안Ⅱ) 배전부문 분리 및 판매경쟁 - 배전부문을 공영배전회사로 분리 - 배전회사와 발전사 간 공급계약(도매 탁송) - 판매부문의 경쟁도입 ○ (대안Ⅲ) 배전부문 분리 및 판매경쟁 - 발전 및 판매부분 도매 경쟁 - 배전회사와 발전사 간 공급계약(도매 탁송) - 배전부문의 지역 배전회사로 분리 ○ (대안Ⅳ) 발·송·배전 통합형 - 발·송·배전 수직통합(one-KEPCO + IPP/CES) - 발·배전 통합(송전가격입찰) ○ 국내 여건을 고려한 중요 검토 사항 - (기존 판매독점 완화) 송·배전 부문은 한전이 소유하더라도 판매부문에는 분할 또는 신규진입을 허용. 수요측 분산자원 중심의 새로운 에너지산업 비즈니스 창출 중요 - (판매사업의 지역분할) 에너지산업에서 지역의 역할 강화. 지역별 수급여건에 따라 차별화된 투자 여건을 반영한 가격 신호 제공 중요 Ⅲ. 지역차등화 전기요금 분석(송전요금을 중심으로) 1. 지역 차등화 필요성 및 의의 □ 전통적 의미의 필요성(과거부터 지속적으로 제기) ○ (북상조류 문제) 송전망건설, 발전소 주변과 원격지 수요자 간 형평성 등 사회적 갈등. 전력수급 불안요소 ○ (송전망 포화 문제) 송전혼잡비용, 송전손실, 송전설비 투자비 증가 등 전기요금의 상승 요인 ○ (전국 단일가격체제 문제) 지역적 신호 미반영. 지역 간 교차보조 불공정 야기 ○ 지역별 차등요금제 적용의 사회적 공감대 및 수용성 우려 □ 에너지전환(탄소중립) 관점의 필요성 부각 ○ 연료비연동제에서 실시간요금제까지의 단계적, 지역적 전개 중요성 ○ 에너지전환 시대에 전력 공급원가 인상요인 대비책 강화 - 재생발전 변동성 전원 확대에 따른 계통보강 및 계통통합 비용, SMP 급변동, 변동성 전원의 정산제도 정비 등 ○ 에너지전환 시대 지역의 중요성 증대 - 지역주도 분산형 전원의 역할과 의미 증대, 지역주민 수용성 강화, 지역 주도의 분산에너지 활성화 대책 강화, 지역주도의 지역균형뉴딜 추진 강화 등 2. 지역 차등화 분석방법론 및 분석결과 □ 분석방법론 ○ 에너지전환 시대에 송배전 설비의 송전비용을 전력 공급비용의 중요한 기준의 하나로 간주하고, 지역 차등화 접근 - 송배전비용은 송배전을 통한 설비건설, 계통운영, 환경 요인과 관련된 회피편익적 성격 ○ 균등·차등부과 방식과 지역 간 융통 전력 기반 송전비용 배분방식의 결과를 이용해송배전 투자회수를 위한 권역별 차등화 도출 - 지역 간 융통 전력 기준 차등화는 자제공급 및 융통전력 비용을 바탕으로 비용유발의 균등한 부담원칙을 전제하고 지역별 발전 및 수요측 분담금액을 산정 - 송배전 투자비용 회수를 수도권 발전소 회피, 부하증가 회피, 특정선로 회피의 세가지 관점에서 분석 ○ 주요 가정 - (전력수요 및 분석기간) 『제9차 전력수급기본계획』, 2030년 - (지역 구분) 수도권(서울, 경기, 인천), 비수도권(충청권, 강원권, 전라권, 영남권), 제주 권역 - (분석 전제) 과거 10년 및 최근 추세 반영 ㆍ 설비용량(피크기여도 기준), 최대부하(동계 최대전력 기준), 기본요금 단가 및 사용단가(송배전용 전기설비 이용규정, 2020.4), 설비기간(40년), 할인율(4.5%), 설비투자운영비(6%), 자본회수계수(CRF, 0.0543), 154kV 비율(70%), 배전비용비율(50%), 송주법지원(19%), 선로별 이용률(40%, 50%) 등 □ 분석결과 ○ 균등·차등부과 방식과 지역 간 융통 전력 기반 방식 적용 시 모두 지역 차등화 신호가 강하게 나타남 - 특히, 발전측보다는 수요측에서 지역 차등화 현상이 두드러짐 ○ 투자비용 회수 반영 권역별 차등화 결과 - 송배전설비(345kV 이상 + 154kV + 배전) 이용률 50% 시, 송배전 투자비 회수 비용 (12~15원/kWh) - 권역별 추가비용은 균등·차등부과 방식과 융통 전력 기반 송전비용 배분방식의 결과의 권역별 평균 증감 기준 - 현 지불(4원/kWh: 발전측 1.8원 + 수요측 2.24원) 대비 권역별 추가비용 증가율 (수도권 +8.5%, 비수도권 -12.1%, 제주권 100% 이상) - 분석결과는 송배전비용 기준으로 지역 차등화의 시그널을 제시 ㆍ 현재 수도권과 제주권은 과소지불, 비수도권은 상대적으로 과다지불 상황을 반영 . 향후 지역 재생에너지 확산 과정상의 전기요금 논의에서 검토해야 할 요소 Ⅳ. 지역 차등화 전기요금의 경제효과 분석 1. 분석모형 및 주요지표 □ 분석개요 및 분석모형 ○ 6개 권역, 전력가격 차등화, 3개 대분류 산업(농업, 광공업, 서비스업) 전력수요의 가격 탄력성, 지역산업연관표를 이용한 지역별, 산업별 파급효과 분석 ○ 2015년 지역 산업연관표의 2018년 기준 IO, 국민계정에 의거한 지역 IO 재구성 - 2030 부문별 경제성장(_제9차 전력수급기본계획_, KDI, KIET)을 적용한 2030년 다지역 산업연관표 - 지역별 전력 요금과 중간투입 평균비용의 상승, 지역별 물가변동과 그에 따른 산업별 제품과 서비스의 최종수요 변화를 추정 ○ 경제파급효과의 의미 - 교차보조, 누진제, 신재생에너지에 대한 사회적 편익 고려 등 일반적인 전력요금제도 효과가 아닌, 송전비용의 지역적 적정 배분에 따른 효과(재생에너지 보급 확대와 북상 조류 형태의 전력비용을 해당 권역의 기여에 따라 재분배되는 가격 형성 효과) □ 주요지표 ○ 권역별·산업별 총산출량 대비 전력 투입 비중 - 비수도권 지역은 전력 다소비 업종인 시멘트(강원), 석유화학(충청, 영남), 철강(영남) 등 광공업이 상대적으로 높은 비중 - 제주지역은 농업부문이 2.5%로 상대적으로 높은 비중 ○ 송전비용 지역 차등화에 따른 권역별·산업별 1차 수요효과 - 수도권과 제주권은 농업, 광공업, 서비스업에서 각각 13억 원, 3,231억 원, 1조 2,800억 원과 163억 원, 357억 원, 4,088억 원의 수요 감소 - 송전비용이 현재 대비 감소하는 비수도권(충청권, 영남권, 전라권, 강원) 지역은 모든 산업부문에서 수요 증가 2. 분석결과(경제파급효과) □ 주요 거시지표 ○ 송전비용 지역 차등화 적용으로 기존의 전국 단일가격 대비 총산출량 5조 2,970억 원 증대, 부가가치 2조 6,510억 원 증가, 경제 전체 취업과 고용 각각 2만 420명, 1만 5,004명 증가 □ 권역별·산업별 효과 ○ 부가가치와 취업자 기준으로 송전비용 차등화의 부정적 효과가 가장 큰 부문은 수도권의 서비스업(2030년 각각 9,740억 원, 1만 1,324명 감소 예상) ○ 특히, 영남권(광공업과 서비스업 분야)에서 높은 긍정적 효과 기대(부가가치와 취업자 각각 7,830억 원, 8,163명 증가 예상) ○ 차등화 가격인상이 가장 큰 제주권에서는 서비스 부문에서 부가가치와 취업자의 감소효과 예상 □ 시사점 ○ 송전비용을 고려한 지역 차등화는 경제 전체에 영향. 부가가치 GRDP 기준과 고용은 각각 기준안 대비 0.11%, 0.08% 증가 예상 ○ 특정 요소 가격의 하락이 평균비용의 감소와 이로 인한 수요 확대로 이어지는 현상으로 해석 가능 ○ 송전비용 지역 차등화 정책은 전국 단일 가격 체계로 부과하는 현 방식의 비효율적인 측면의 교정 수단으로 작용 가능 ○ 향후 분산형 전원의 확대, 신재생에너지 공급 확대 측면에서 사회적 고려 필요 Ⅴ. 전력시장의 병행 개혁과제(제주 풍력제약과 전력시장을 중심으로) 1. 제주 특징(고립계통과 재생에너지 간헐성의 이중제약 문제) □ 풍력발전 출력제한 증가(2020년 77회) ○ 비동기화 연계선인 고압직류송전(HVDC)과 육지와의 기술적 연계 한계 존재 ○ 재생에너지 증가에 따른 전력계통의 유연성과 안정성 대비 중요 □ 현 시장제도의 한계 ○ 전력계통의 각종 제약(운영예비력, 송전제약, 전압 안정도 유지, 열제약 등)을 미반영 ○ 열병합발전, 재생에너지, 송전제약 등의 증가로 제약발전(CON) 및 비제약발전(COFF) 정산금도 지속적으로 증가 ○ 현 하루전시장 및 보조서비스 시장의 부분적 개선의 실효성 검토 필요 2. 국외 고립전력계통 사례(하와이, 아일랜드) □ 아일랜드 분석의 중요성 ○ 하와이(지역차등요금제만 도입)는 양수발전 등 대형 인프라에 의존 ○ 아일랜드는 고립계통에서 풍력의 빠른 증가에 대응하기 위한 시장개편 실시(실시간 요금제, 변동성 대비 다양한 보조서비스시장 등) - 유럽 국가 중 변동성 재생에너지(VRE) 비중 2위로, 2030년까지 70% 확대 계획 □ 아일랜드 전력시장(실시간 시장 및 유연성 보조서비스) ○ 하루전시장(Day-Ahead Market), 하루중시장(Intraday Market), 밸런싱시장(Balancing Market) 운영 ○ Delivering Secure, Sustainable Electricity System(DS3)은 14가지 보조서비스(예비력, 주파수반응, 수요반응 등)를 규제가격과 경매입찰(pay-as-bid) 절차의 혼합을 통해 구매하고, 높은 재생에너지 비중을 보완 ○ 송전혼잡 및 제약에 따른 지역 간 가격편차를 헤징할 수 있는 금융송전권시장 (Financial Transmission Right) 도입으로 위험 완화 ○ 실시간 밸런싱시장 - (계통운영기관) 참여자들의 물리적 보고(PN)에 근거해 급전지시. 참여자들에게는 보유 물량 조정을 위한 입찰 및 가격협상 기회 부여 - (계통운영기관) 수급 균형 유지 및 계통제약 문제를 관리. 밸런싱시장 정산가격은 이에 따라 결정 - (밸런싱시장 가격) 매 5분 급전 시간마다 결정. 30분 정산가격은 각 5분 가격들의 평균으로 결정 - (효과) 아일랜드·영국 간 HVDC 연계선 전력거래 합리화. 풍력발전량 변동에 따른 수급 간 차이를 실시간 시장에서 합리적으로 관리하여 풍력발전 확대에 기여 □ 시사점(제주) ○ 지역 차등화 전기요금 도입으로 재생에너지 관련 서비스 및 신기술 진입장벽 일부 해소에 기여할 것으로 기대 ○ 지역 차등 전기요금과 병행해 풍력발전 확대에 따른 제약발전 문제를 근본적으로 해소 할 수 있는 직접적 유인 제도와 시장 질서 대비 필요 - 변동성 재생에너지를 낭비 없이 안정적으로 전력계통에 공급하기 위한 실시간 전력거래와 보조서비스 시장 Ⅵ. 결론 및 정책 제언 □ 지속가능한 전력시장구조의 중요성 ○ 탄소중립을 위한 온실가스 감축은 규제와 지원만으로는 한계 ○ 정상적인 가격과 비용신호를 바탕으로 분산형 재생에너지 설치 규모와 입지 선정 추진 필요 □ 송전비용을 고려한 전기요금 체제 개편의 사회적 논의 필요 ○ 지역을 고려한 분산형 재생에너지 대비 중요 ○ 과거부터 제기되어 온 송전비용을 고려한 지역차등화 전기요금 체제 문제는 에너지전환 시대에 더욱 중요한 의미 - 지역별 가격 차등화 정책은 기존의 전국 단일가격 체제의 비효율성을 교정하는 의미 ○ 전기요금 지역 차등화와 더불어 실시간요금제를 포함한 경쟁적 전력시장 도입 검토 필요 - 재생에너지 확대(공급 과잉·과소 상황)에 효율적으로 적응하기 위한 경제적 가격신호 제공 중요 - 특히 제주·육지 간 HVDC 연계선을 통한 전력거래의 최적화 개선에도 기여 ○ 탄소중립 비용 분담 관점에서 사회적 공론화 및 수용성 확보 추진 중요 Ⅰ. Introduction 1. Research Objectives and Scope □ Research objectives ○ To seek fundamental implementation measures for increasing the use of renewable energy and achieve the renewable energy goals of South Korea □ Research scope ○ Integrated assessment of the organic relationships between the current issues related to the increasing use of renewable energy - Issues on economic, technical, and social acceptance(incorporating the first-year analysis results) ㆍ Technology development, system stability, sector-coupling considering the final demand sector, environmental power supply plans considering power generation costs, distributed generator plans, power demand management, regional acceptance, etc. 2. Research Description and Implementation Schemes □ Emission forecast in the transition sector and challenges in restricting the power industry ○ (Emission forecast) Reflects the power source mix of the ninth power supply and demand plan (update the first-year analysis results) ○ Power industry restructuring - A review of restructuring the power industry in line with the energy transition era (from the perspectives of contributing to spread of the renewable energy industry and technology and overcoming limitations, such as system constraint problems due to herding in renewable energy and reversing power transmission problems) - Importance of the electricity rate scheme from the perspective of increased application of renewable energy - Power industry restructuring alternatives that can be used in South Korea and characteristics, as well as the advantages and disadvantages of each alternative □ Analysis of the application of differential electricity rates by region ○ Analysis of the application of differential electricity rates by region (perspective of power flow to the north, perspective of the energy transition era) ○ Analysis of methods for applying differential electricity rates by region based on power transmission costs □ Analysis of regional economic ripple effects of applying differential electricity rates by region ○ Regional industry-associated effect models for six regions ○ Predicting the total production and added values, including employment and hiring effects in each region in 2030 □ Analysis of projects to be performed (real-time electric rate schemeoriented) in parallel with electricity rate restructuring ○ Case studies of real-time rate schemes used overseas (Ireland and the United Kingdom) ○ Application methods and implications in the Jeju region, a representative region for increasing the use of renewable energy □ Conclusion and policy suggestions ○ Comprehensive summary of the first-year and second-year analysis results ○ Fundamental policy direction for increasing the use of renewable energy and active implementation of the national carbon-neutrality strategy in South Korea Ⅱ. Power Sector Emission Forecasts and Power Industry Restructuring Challenges 1. Emission Forecasts □ Analysis overview ○ Analysis of the facility plans of the ninth power supply and demand plan based on the renewable energy predictions for 2040 - The government’s energy transition policies, early decommissioning of deteriorated coal-fired power plants, and maximum goals of renewable energy will be applied ○ Scenario analysis - Demand alternatives (2), facility alternatives (2), facility use rate alternatives for nuclear power plants(3), four coal-fired power plants(4), and renewable energy alternatives (2) □ Analysis results and implications ○ The achievements of the 2030 goal are uncertain with the renewable energy transition based on the power source mix alone (based on the emission goal of NDC 149.9 million tons and current NDC 192.7 million tons) - If nuclear power plant use is increased to 80% and coal use is limited to 60%, the 2030 goal can be achieved - Greenhouse gas reduction effect is significantly offset by the nuclear phase-out trend - The effects of early decommissioning of deteriorated coal-fired plants will occur after 2030 ○ Policy challenges - Detailed analysis of the reduction potentials for major technical reduction measures is important (CCUS, hydrogen power generation, and carbon-free power technology) - Important to prepare for volatility and uncertainty in the reduction effects caused by demand reduction in the ninth plan ㆍ (Power demand) Prepare for uncertainty based on factors that increase (EV, etc.) and decrease (industry structure and efficiency improvement) demand ㆍ (Power supply) Prepare for regulations on fossil fuel power generation (recovering investments when reduced; cost compensation problem when usage is limited) and expansion of renewable energy deployment goals (climate factor and location problems when the percentage of use is applied) 2. Power Industry Restructuring □ Restructuring direction ○ Consider the trends in and development direction of the global power industry - Regulation mitigation and removal of barriers to entry - Creation of a new ecosystem in the power and energy industry (greenhouse gas reduction, electrification, and smartization) ○ Reflect our power industry conditions and reality - Consider new government roles and regulation mechanisms appearing in the power and energy industry ○ Important to present positive effects in the market aspect for the power supply and demand expected following restructuring - Mitigate obstacles to advancement and evolution of the power industry, such as entry regulations, sales monopoly, and electricity rate regulations - Maintain the adequacy of prices by restoring the original functions of the market, such as the compulsory pool market and CBP method ○ Promote entry of new energy resources and provide a locational signal when new facility enters - Build new energy industries based on renewable energy, distributed energy, resource demand, and new technology - Rebuild a system required to respond to climate change and system variability, such as carbon neutrality - Provide desirable location-based signals through regional differentiation when investing in new facilities for renewable energy. □ Restructuring alternatives and advantages and disadvantages ○ (Alternative Ⅰ) Power generation and competitive sales - Implementation of competitive sales business models (including power distribution) - Allowing operations in both power generation and sales (including power companies) ○ (Alternative Ⅱ) Power distribution sector separation and sales competition - The power distribution sector is separated into public power distribution companies: supply contracts between power distribution companies and power generation companies (wholesale and consignment) - Implementation of competition in the sales sector ○ (Alternative Ⅲ) Power distribution sector separation and sales competition - Wholesale competition in the power generation and sales sectors: Provide contracts between the power distribution companies and power generation companies (wholesale and consignment) - Separation of regional power distribution companies in the power distribution sector ○ (Alternative Ⅳ) Integrated type of power generation, transmission, and distribution - Vertical integration of power generation, transmission, and distribution (one-KEPCO + IPP/CES) - Integration of power generation and distribution (price bidding for power transmission) ○ Important factors to review considering the conditions in South Korea - (Mitigation of existing sales monopoly) The power transmission and distribution sectors are owned by KEPCO but the sales sector is divided, or new entries are allowed. It is important to create a new energy industry business based on the distributed resources on the demand side - (Regional division of sales business) Regional roles are strengthened in the energy industry. It is important to provide price signals that reflect the different investment conditions depending on the regional supply and demand conditions Ⅲ. Analysis of Regional Differential Electricity Rates (Focusing on Power Transmission Price) 1. Need for and Significance of Regional Differentiation □ Need based on the traditional meaning (raised continuously from the past) ○ (Problem of Power Flow to North) Social conflicts such as power transmission network construction and fairness between consumers around power plants and in remote areas. Concerns for power supply and demand. ○ (Power Transmission Network Saturation Problem) Factors that increase electricity rates, such as power transmission congestion costs, loss of power transmission, and increased investment ○ (Problem of National Single Price Scheme) Does not reflect regional signals and causes unfair cross-subsidization between regions ○ Social consensus and acceptance concerns for applying differential pricing by region □ Emergence of need from the energy transition (carbon neutrality) perspective ○ The importance of phased and regional implementation of real-time price scheme from the fuel cost-linked scheme ○ Strengthening measures for factors affecting the power supply cost increase in the energy transition era - System reinforcement and system integration costs resulting from the expansion of variable renewable energy sources, such as rapid changes in SMP and the modification of the payment settlement scheme for variable energy sources. ○ Increased importance of regions in the energy transition era - Increased role and significance of regionally initiated distributed energy sources, strengthening the acceptance of local residents, strengthening of measures for active implementation of region-initiated distributed energy, strengthening of regionally balanced new deals led by regions 2. Analysis Method and Results of Regional Differentiation □ Analysis method ○ Regional differentiation considers the power transmission cost of power transmission and supply facilities in the energy transition era as an important criterion that affects the power supply costs -Power transmission and distribution costs exhibit benefits of avoiding facility construction, system operation, and environmental factors ○ Differentiation schemes by region recover the power transmission and distribution investment by using the results of the equal or differential pricing methods and the power transmission cost distribution method based on the transfer capability between regions - For the differentiation scheme based on the transfer capability between regions, the share of expenses is calculated in terms of regional power generation and demand under the premise of the equal-share principle for costs incurred based on the material supply and transfer capability costs - The recovery of power transmission and distribution investment is analyzed from three perspectives: avoidance of power plants in the capital region, avoidance of load increase, and avoidance of certain lines ○ Key assumptions - (Power Demand and Analysis Period) The ninth power supply and demand plan for the year 2030 - (Regional classification) Capital region (Seoul, Gyeonggi Province, Incheon), non-capital region (Chungcheong, Gangwon, Jeolla, and Yeongnam regions), Jeju region - (Analysis Premise) Past 10 years and the latest trends are analyzed, including facility capacity (based on peak contribution), maximum load (based on maximum power in winter), basic unit rate and unit cost of use (regulations for using electrical facilities for power transmission and distribution, April 2020), facility lifespan (40 years), discount rate (4.5%), facility investment and operation costs (6%), capital recovery factor (CRF, 0.0543), proportion of 154 kV (70%), proportion of power distribution cost (50%), support for laws on compensation and support of areas near power substations (19%), and utilization rate of each line (40% and 50%) □ Analysis results ○ Applying the equal or differential pricing method and regional transfer capacity-based method reveals strong regional differential signals - Particularly, the regional differentiation phenomenon is more noticeable on the demand side than on the power generation side ○ Results of differentiation by region, reflecting investment cost recovery - Power transmission and distribution investment recovery cost (12-15 won/kWh) when the utilization rate of power transmission and distribution facility (345 kV or greater + 154 kV + power distribution) is 50% - Additional costs in each region are based on the average regional increase or decrease in the results of the equal or differential pricing method and transfer capacity-based power transmission cost allocation method - Increase in the rate in each region (capital region: +8.5%, non-capital region: -12.1%, Jeju region: over 100%) compared to the current payment (4 won/kWh: 1.8 won on the power generation side + 2.24 won on the demand side) - The analysis results suggest signals of regional differentiation based on the power transmission and distribution costs ㆍ The current situations are reflected: underpaying in the capital region and Jeju region and relatively overpaying in the non-capital region. A factor that must be reviewed in the electricity rate discussion in the process of increasing renewable energy use regionally in the future Ⅳ. Analysis of Economic Effects of Regional Differential Electricity Rates 1. Analysis Model and Major Metrics □ Analysis overview and analysis model ○ Ripple effect analysis by region and industry using six regions, differential electricity rates, price elasticity of power demand in three main industry categories (agriculture, mining and manufacturing, and service industries), and regional input-output (IO) tables ○ IO as of 2018 in the regional input-output tables of 2015 and reconstruction of regional IO based on national accounts - The 2030 multi-regional input-output tables, which apply the 2030 economic growth by sector (the ninth power supply and demand plan, KDI, KIET) - Estimating the increase in regional electricity rates and average cost of intermediate inputs, regional price fluctuations, and, based on these, changes in the final demand of products and services in each industry ○ Significance of economic ripple effects - Effects based on appropriate regional allocations of transmission costs rather than on effects of usual electricity rate schemes, which consider cross-subsidization, increasing block pricing, and social benefits for renewable energy (effects of forming prices that redistribute the costs of expanding renewable energy deployment and transfer capacity according to the contribution of each region) □ Major Metrics ○ Proportion of power input compared to total output in each region and each industry - In the non-capital region, the mining and manufacturing industry―an industry that consumes a large amount of power―accounts for relatively high proportions: cement (Gangwon), petrochemicals (Chungcheong, Yeongnam), and steel (Yeongnam) - In Jeju, the agriculture sector has a relatively high proportion: 2.5% ○ Primary demand effect by region and industry based on regional differential power transmission costs - In the agriculture, mining and manufacturing, and service industries, the demand decreases by 1.3 billion, 232.1 billion, and 1.28 trillion won in the capital region and 16.3 billion, 35.7 billion, and 408.8 billion won in Jeju, respectively - Demand increases in all industries in the non-capital region (Chungcheong, Yeongnam, Jeolla, and Gangwon regions) where the power transmission price decreases compared to the current price 2. Analysis Results (Economic Ripple Effects) □ Major macro-level metrics ○ By applying regional differential power transmission costs, the total output increases by 5.297 trillion won, added values increase by 2.651 trillion won, and total number of employed people and hiring in the economy increases by 20,420 persons and 15,004 persons, respectively □ Effects by region/industry ○ The service industry in the capital region is a sector in which the negative effect of differential transmission costs is greatest based on the added values and number of employed people (expected decreases in 2030: 974 billion won and 11,324 persons, respectively) ○ Particularly, the Yeongnam region (mining and manufacturing industry and service industry) is expected to have high positive effects (expected increases in added values and number of employed people in 2030: 783 billion won and 8,163 persons, respectively) ○ In Jeju where the differential price increase is the greatest, the added values and number of employed people are expected to decrease in the service sector □ Implications ○ Based on the regional differentiation considering power transmission costs, the added values (based on GRDP) and number of employed people in the whole economy are expected to increase by 0.11% and 0.08%, respectively, compared to these values at baseline ○ The price decrease of a certain element may lead to a decrease in the average cost and, as a result, an increase in demand ○ The regional differential power transmission cost policy can function to correct the inefficient aspect of the current method of impose a single-price scheme nationwide ○ Social consideration is required in from the perspectives of expanding distributed energy sources and the renewable energy supply in the future Ⅴ. Parallel Reforms in Power Market (Focusing on Jeju’s Wind Power Constraints and Power Market) 1. Characteristics of Jeju (dual-constraint problem of isolated system and renewable energy intermittency) □ Increase in output restrictions in wind power generation (77 times in 2020) ○ There is a technical limitation of linking with the mainland through high-voltage, direct current (HVDC) power transmission lines, which are not synchronously linked ○ Important to prepare for flexibility and stability of the power system based on the increase in renewable energy □ Limitations of the current market system ○ Various limitations of power systems, including operational reserves, power transmission constraints, voltage stability maintenance, and thermal constraints are not reflected ○ Continuous increase in the constrained ON (CON) and constrained OFF (COFF) energy payment because of the increase in the combined heat and power, renewable energy, and power transmission constraints ○ There is a need to review the effectiveness of the partial improvements in the current market and ancillary service market 2. Overseas Cases of Isolated Power System (Hawaii and Ireland) □ Importance of analyzing data from Ireland ○ Hawaii is the only place that has adopted the regional differential pricing scheme and depends on large infrastructures such as pumped-storage power plants ○ Ireland reformed the market to respond to fast increases in wind power from the isolation systems (real-time price scheme, various ancillary service markets for variability, etc.) - Ranked second in terms of the proportion of variable renewable energy (VRE) among European countries (expansion of this value to 70% by 2030 has been planned) □ Power markets in Ireland (real-time market and flexible ancillary service) ○ Day-ahead, intraday, and balancing markets are under operation ○ Based on the Delivering a Secure, Sustainable Electricity System (DS3), 14 ancillary services (reserves, frequency response, demand response, etc.) are purchased through combinations of regulated prices and pay-as-bid procedures, and the high renewable energy proportion is supplemented ○ Mitigates risks by introducing the Financial Transmission Right (FTR) market that can hedge price variances between regions caused by power transmission congestion and constraints ○ Real-time balancing market - (System Operator) Instruction to supply based on the physical reports (PN) of the participants. Provides participants with bidding and price negotiation opportunities to adjust the possessed amount - (System Operator) Maintains the balance between the supply and demand and manages the system constraint problems, which determines the balance market settlement price - (Balancing Market Price) This price is determined every five minutes in supply time. The 30-minute settlement price is determined from the average of the five-minute prices - (Effect) Rationalization of HVDC-linked power trading between Ireland and the U.K. Contribution to expanding wind power generation by rationally managing the difference between the supply and demand caused by variable wind power generation in the real-time market □ Implications (Jeju) ○ Adoption of a regional differential electricity rate scheme is expected to contribute to resolving the barriers of entry in the renewable energy-related services and new technology ○ There is a need to prepare the direct inducement schemes and market order that can fundamentally solve the constrained power generation problem that is caused by the expansion of wind power generation in parallel with regional differential electricity rates - Real-time power trading and the ancillary service market for the stable supply of variable renewable energy to the power system without waste is required Ⅵ. Conclusion and Policy Suggestions □ Importance of a sustainable power market structure ○ There is a limitation in the greenhouse gas reduction for carbon neutrality with the support of regulations alone ○ There is a need to select the distributed renewable energy installation size and location based on the normal price and cost □ Social discussion is required for effective implementation of the electricity rate scheme reforms considering power transmission costs ○ It is important to prepare for distributed renewable energy considering the regional requirements ○ In the energy transition era, the issue of regional differential electric rate scheme considering the power transmission costs is more important - The regional differential electric rate scheme is important for correcting the inefficiency of the current nationwide single-price scheme ○ There is a need to review the introduction of competitive power markets, including real-time pricing scheme, along with regional differential electricity rates - It is important to provide economic price strategies to adapt efficiently to the expansion of renewable energy (over or under-supply situations) - Particularly, the optimization of power trading through the HVDC lines that link the Jeju region with the mainland. ○ Public deliberation and social acceptance are important from the perspective of sharing the costs of achieving carbon neutrality

브라질과 베네수엘라의 에너지안보 협력패턴과 남미 지역통합의 미래

하상섭 한국 포르투갈-브라질 학회 2010 포르투갈-브라질 연구 Vol.7 No.2

This thesis studies three types of regional integrationalism in the Latin American region during twenty years since the early of 1990s. Especially this study focuses on the relationship between energy cooperation patterns and integration types which strongly interrelated with energy security matters and its international cooperation in this region. Particularly and currently three countries as nations of energy power holders such as the USA, Brazil and Venezuela have propelled strong energy policy toward energy integration with neighbor countries, thus promoted the regional integration as well. Based on this idea, this thesis focuses on future directions of three types of international cooperation involved in three countries with the issue of energy security and its cooperation. For example, the type of 'NAFTA-Plus' driven by the USA is characterized as pro-market one. Generally speaking, this type of energy cooperation is operated with bi-national or multi-national cooperation with big energy product countries through long-term contracts and foreign direct investment in the domains of free trade agreement. On the other hand, the case of Venezuela is a quite different route from the USA's. In the process of forming of ALBA, the state is a dominant actor and has a great responsibility to guide energy policy and energy integration and particularly this type is originated with a different concept of regional integration focused on the society concerns not just about economic integration. Finally, the Brazilian way of energy integration, concentrated on UNASUR, is followed the way of eclecticism accepted with both of two countries'. The main actors such as the state and private sector are important to promote energy integration. Many evidences verifies this eclecticism such as green energy(bio-ethanol) cooperation with the USA and IIRSA with many south American countries on the dimension of energy security and financial matters. This thesis thus concludes that the future and its direction of regional integration are strongly depend on the level of energy cooperation and its process of energy integration. However, currently one thing is clear that the direction of regional integration by way of energy integration is started from South America, where new energy matrix and its energy policy strongly redirect the old concept of regional integrationalism in this area.

서아프리카의 에너지 지역주의: 현황과 과제

김유원 ( Kim Yoowon ) 아프리카미래학회 2023 아프리카와 미래 Vol.3 No.0

에너지 안보는 합리적인 가격으로 에너지를 안정적으로 공급하는 것을 넘어서 사람들의 삶의 질과 직접적으로 관련되는 것으로 점차 그 의미가 확장되고 있다. 논의의 영역이 확장되면서 에너지 안보는 개별 국가가 아닌 여러 차원에서 연구되고 있다. 특히, 에너지 안보와 지역주의의 접점은 전 세계적인 현상으로, 적절한 중범위 연구의 분석수준으로 제시되고 있다. 전력 시스템의 연결과 화석 연료의 운송망 구축은 역내 국가들의 지역성을 심화시키며, 에너지 지역주의는 경제발전이라는 지역기구의 목표 달성에 중요한 요소로 작용하고 있다. 서아프리카 지역 또한 서아프리카경제공동체(ECOWAS)를 중심으로 에너지 지역주의의 심화를 관찰할 수 있으며, 이는 역내 다양한 제도의 발전에서 드러난다. 한편, 서아프리카 지역은 에너지 접근율이 낮고 전통적인 1차 에너지원에만 의존하고 있어 에너지 안보 현황은 부정적이다. 다양한 기제에도 불구하고 이들이 직면한 과제는 회원국 간 이해의 충돌, 상호신뢰문제, 에너지 전환 요구로 요약할 수 있으며 이는 비단 에너지 부문뿐 아니라 지역 내 전반적인 지역주의가 직면하고 있는 문제와도 일치하여 앞으로 적극적인 대응이 필요할 것이다. The meaning of energy security is gradually expanding beyond providing stable energy at reasonable prices and is directly related to people's quality of life. As the scope of discussion expands, energy security is being studied at various levels, not only at the national level, but also regional or global levels. In particular, the interaction between energy security and regionalism is a global phenomenon, and is presented at the level of analysis of appropriate mid-range studies. The connection of electricity systems and the establishment of energy transportation networks deepen the regionality of countries in the region, and energy regionalism is acting as an important factor in achieving the regional organization's goal of economic development. The West African region can also observe the deepening of energy regionalism, centered on the West African Economic Community (ECOWAS). On the other hand, the status of energy security is negative as the West African region has low energy access rates and relies only on traditional primary energy sources such as biomass. In spite of various mechanisms, the challenges they face can be summarized as conflicts of interest among member states, mutual trust issues, and energy transition demands, which will require active responses in the future, consistent with the problems facing not only the energy sector but also overall regionalism in the region.

경기도 지역에너지 사업 평가 및 개선방안

구자건(Jakon Koo),제진수,윤전우,이승지,이유진,이종택,고재경(Jaekyung Koh) 경기연구원 2008 위탁연구 Vol.2008 No.3

As more people show interests on renewable energy and the demand of the renewable energy has increased because of climate change and energy crisis especially at a regional level, more governments try to raise the energy independency through the renewable energy. The projects on the local supply of the renewable energy are one of the regional energy policies to promote the local governments’ participation on the models of the renewable energy. This research purports to evaluate the projects on the local supply of the renewable energy through the field works and the interviews with responsible persons in Gyeonggi-Do, and draws the alternative policies for the improvement. Ultimately, it attempts to address policy suggestions to activate the local energy through the alternatives. The outcome of the field research into the projects on the local supply of the renewable energy indicates the followings. Firstly, the goals were not accomplished by a lack of fact finding researches on the feasibility and the resources of the projects at a planning stage. Secondly, the inconveniences and complaints of the users have often occurred due to the poor management of the construction business. Thirdly, the absence of the integrated monitoring system among the facility user organizations, the construction business, the Korea Energy Management Corporation (referred to as KEMCO) fails the post-management of the facilities for the renewable energy. Fourthly, a lack of staffs and budgets leads to the difficulties of the post-management for the projects. Fifthly, the passive involvement of the actors with the public awareness on the projects lowers the utilization of the projects. In contrast, the actively engaging institutions gain direct benefits from the lower costs of the facility maintenance and the lower CO₂ emissions. It is expected that the current soaring oil price would make the engagement of the projects economically positive. To sum up, the alternative measures to the problems of the projects on the local supply of the renewable energy could be suggested accordingly. Firstly, an institutional framework should be set up to implement the entire processes of the projects on the local supply of the renewable energy in a more systematic and efficient way. Secondly, the integrated operational networks of the project such as related management networks, information sharing networks of local governments on the projects are needed for Gyeonggi-Do. Thirdly, the budgets, work forces and positions at responsible departments need to be secured stably by the local governments in charge of the projects. Fourthly, the projects need to be activated as a counter-scheme of the climate change. Fifthly, the education and public relations programmes should be worked out through the projects in a way to raise the public awareness on the renewable energy. Sixthly, the responsible authority - the Korea Energy Management Corporation (KEMCO) should intensify the supporting system beyond the support of the project budget. Lastly, local governance is needed among Gyeonggi-Do, local governments and civil society etc. based on the projects so as to extend the horizon of the discussions on the local energy engagement. Therefore, the suggestions stated above would be a critical foundation for the industrialization of the renewable energy and the activation of the local energy in Gyeonggi-Do.

「분산에너지 활성화 특별법(안)」에 대한 검토

권경선(Kyoung-Sun Kwon) 한국지방자치법학회 2023 지방자치법연구(地方自治法硏究) Vol.23 No.1

우리의 전력을 담당하고 있는 한국전력공사는 1982년에 설립된 이래 지난 40여년간 좋은 품질의 전기를 값싸고, 안정적으로 공급해왔다. 그런데 종래의 중앙집중식 전력시스템은 지금 여러 국면에서 더 이상 변화를 미룰 수 없는 도전에 직면하고 있다. 그 첫 번째 이유는 전통적인 중앙독점적 전력 공급체계로 인한 경제적, 사회적 비용이 증대되고 있기 때문이다. 두 번째 이유는 전력의 안정적 공급에 차질이 발생할 우려가 높기 때문이다. 세 번째 이유는 재생에너지 증대에 따른 전력계통의 불안정성이 증대하고 있기 때문이다. 마지막으로 2005년 교토의정서가 발효된 이후 탄소중립, 온실가스 감축이라는 전 세계적인 흐름 가운데 우리나라와 기업들 역시 압력을 받고 있는데, 이러한 온실가스 감축은 전통적 중앙공급 체계로는 달성하기 어렵기 때문이다. 그렇다면 에너지산업에 있어서 대내외적으로 위기를 맞이하고 있는 지금 우리는 이 위기를 어떻게 극복할 수 있을 것인가? 바로 지역에서 에너지를 생산하고, 지역에서 에너지를 소비하는 에너지 지산지소(地産地消)를 구축해가는 것이다. 우리의 에너지 체계는 에너지의 생산과 유통, 판매 등과 관련하여 중앙에서 통제하고 있다. 그런데 위에서 살펴보았듯이 중앙집중식 에너지 공급체제의 한계를 나타냄에 따라 우리 정부와 에너지 전문가들은 이제 분산에너지체제로의 전환을 위해 노력하고 있다. 먼저 분산에너지 개념을 명확히 할 필요가 있다. 분산에너지란 에너지의 사용지역 인근에서 생산・소비되는 에너지를 말하며, 분산에너지 자원이란 수요지 인근에서 에너지의 생산・저장, 잉여 전력의 해소 등에 기여할 수 있는 자원을 가리킨다. 분산형 전원이 주로 발전원을 지칭하는데 반하여, ‘분산에너지자원(distributed energy resources, DER)은 태양광 등의 분산형 전원뿐만 아니라 에너지저장장치 및 수요자원 거래시장 등을 통칭하여 이른다. 분산에너지의 장점으로 인하여 전세계적으로 분산에너지 자원을 확대하고, 활성화 하는 시도들이 이루어지고 있다. 우리나라 역시 종전의 중앙집중식 에너지체제의 한계가 여러 측면에서 부각됨에 따라 산업통상자원부는 2021년 6월 전력계통 안정화방안과 분산에너지 자원의 확대 및 거래시장 활성화 계획을 담은 “분산에너지 활성화 추진전략”을 수립・발표하였다. 그리고 국회에서도 2021년 7월 더불어민주당 김성환 의원이 「분산에너지 활성화 특별법안」을 제안하였고, 2021년 9월에 상정하였다. 이에 본 고에서는 다음과 같이 「분산에너지 활성화 특별법안」의 내용을 구체적으로 살펴보았다. 1) 분산에너지의 정의 및 범위, 2)분산에너지 활성화 기본계획 및 시행계획, 3)분산에너지사업에 대한 등록제도, 4)분산에너지 설비의 설치의무 부여(의무할당제), 5)배전망의 관리・ 감독, 6)전력계통영향평가, 7)분산에너지 특화지역 지정 및 활성화 지원사업, 8)지역별 차등요금제 및 분산편익보상제도의 도입의 주요 내용과 시사점을 살펴보았다. 우리는 이제 분산에너지 활성화 특별법(안)을 통하여 분산에너지체제로 가기 위한 첫 발을 내딛고 있다. 특별법이 제정되면 인하여 분산에너지 보급 확대를 통한 에너지 공급체계 전환으로 에너지 수급의 안정성이 제고되고, 에너지 신산업이 활성화되며, 또한 분산에너지에 기반한 편익을 지역 주민에게 분배하여 지방경제 활성화에도 기여할 것으로 전망된다. 그런데 본 법(안)에서 아쉬운 부분도 있다. 분산에너지 활성화 특별법(안)은 단지 “물리적, 공간적” 의미의 지역에서 에너지 공급과 수요의 균형을 이루는 것을 목표로 하는 것은 아니라고 생각한다. 진정한 의미의 에너지 지산지소(地産地消)를 위해서는 기초 지방자치단체와 광역 지방자치단체에서 에너지 공급과 소비에 대한 계획을 세우고 대책을 강구할 수 있어야 한다. 바로 “지역에너지 분권”이 그러한 분산에너지 활성화 특별법(안)의 궁극적인 방향이라고 생각한다. 그러나 본 법안은 아직 거기까지 나아가지 못하고 있다. 본 연구에서는 지역에너지 분권을 실현하기 위한 구체적인 방안을 제시하고자 하였다. Korea Electric Power Corporation, which is in charge of electricity, has been supplying high-quality electricity cheaply and stably for the past 40 years since its establishment in 1982. However, existing centralized power systems now face the challenge of no longer delaying changes at various stages. The first reason is that the economic and social costs of traditional central proprietary power supply systems are increasing. The second reason is that there is a high risk of disruptions in stable power supply. The third reason is that the instability of the power system is increasing due to the increase in renewable energy. Finally, since the Kyoto Protocol took effect in 2005, Korea and companies have also been under pressure amid the global trend of carbon neutrality and greenhouse gas reduction, which is difficult to achieve with the traditional central supply system. So, how can we overcome this crisis now that we are facing a crisis both internally and externally in the energy industry? It is to create branches in areas that produce energy and consume energy. Our energy systems are centrally controlled with respect to the production, distribution and sale of energy. However, as seen above, the Korean government and energy experts are currently striving to transition to a decentralized energy system, showing the limitations of the centralized energy supply system. First, it is necessary to clarify the concept of distributed energy. Distributed energy refers to energy produced and consumed near areas where energy is used, and distributed energy resources refer to resources that can contribute to the production and storage of energy and the resolution of surplus power near the demand site. Distributed power sources mainly refer to power sources, while distributed energy resources (DER) collectively refer to energy storage devices and demand resource trading markets as well as distributed power sources such as solar heat. Due to the advantages of distributed energy, attempts are being made to expand and activate distributed energy resources worldwide. In June 2021, the Ministry of Trade, Industry and Energy established and announced a “distributed energy revitalization promotion strategy” that includes measures to stabilize the power system, expand distributed energy resources, and revitalize the trading market. Rep. Kim Sung-hwan of the Democratic Party of Korea proposed a special law to revitalize distributed energy in July 2021 and proposed it in September 2021. Therefore, in this paper, the contents of the special law on the activation of distributed energy were examined in detail as follows. 1) The main contents and implications of the definition and scope of distributed energy, 2) Basic plan and implementation plan for revitalizing distributed energy, 3) Distributed energy business registration system, 4) Duty to install distributed energy facilities (mandatory quota system), 5)The main contents and implications of the management and supervision of the distribution network, 6) power system impact assessment, 7) distributed energy specialized area designation and revitalization support project, and 8) regional differential rate system and distributed benefit compensation system were examined.

에너지자원의 환경관리전략 : 환경성을 고려한 재생에너지 자원관리의 발전전략

권영한,오진관,최상기,김태형 한국환경정책평가연구원 2015 사업보고서 Vol.2015 No.-

국제적으로 ‘포스트 2020’ 신기후 체제에 대비하면서 온실가스 감축 노력의 일환으로 재생에너지 확대를 지향하고 있다. 국제에너지기구(International Energy Agency, IEA)는 세계에너지전망(World Energy Outlook, WEO) 2014 시나리오에서 재생에너지 공급이21%에서 33%로 증가될 것으로 전망하였으며, 에너지기술전망(Energy TechnologyPerspectives, ETP) 2015 2DS(2℃ Scenario)에서는 온실가스 배출 감축 기술영역 중재생에너지를 30%로 전망하였다. 국내에서는 제2차 에너지기본계획 및 제4차 신·재생에너지 기술개발 및 이용·보급 기본계획에 따라 재생에너지 보급 확대를 위한 전략을 추진 중이다. 이에 따라 정부는 2035년까지 1차 에너지의 11%를 신재생에너지로 공급하는 것을 목표로 정하였다. 이 보급 목표를 달성하기 위해서는 환경적 이슈를 간과할 수 없기 때문에 재생에너지 자원관리의 정책적제안이 요구되고 있는 상황이다. 본 연구는 KEI의 재생에너지 관련 연구 결과와 국내외 연구 자료를 토대로 향후 국가재생에너지 자원 정책에서 고려해야 할 재생에너지의 환경친화적 관리 발전전략 제안을 목적으로 진행되었다. 재생에너지에 대한 이해를 돕기 위해 재생에너지 자원 정의 및장·단점을 확인한 후 국내외 재생에너지 관련법과 계획을 정리하였고(제2장), KEI 보고서와 국외 자료에서 다루어진 재생에너지 자원 개발에 따른 원별 환경영향과 환경관리 방안(제3장)에 대한 내용을 언급하였다. 환경성을 고려한 재생에너지 자원관리 발전 방안(제4장)에서는 재생에너지 발전 방안 마련을 위해 전문가 워크숍을 개최하였고, 산학연의 의견을 종합하여 ‘태양에너지, 풍력의 환경성을 고려한 자원관리 전략’, ‘지역 환경을 고려한 재생에너지 자원관리 전략’, ‘공공참여 활성화 전략’과 ‘정책 반영을 위한 의사소통 전략’을 마련하였다. 재생에너지 정책과 자원 개발은 기존과는 다른 형태의 개발수요를 양산하며, 정책 도입초기 단계에서 국민, 국토, 생태계 전반에 미칠 수 있는 환경성을 고려하지 않는 경우 정책 실패의 가능성이 높다는 측면에서 본 연구의 중요성은 더욱 크다. 우리나라의 핵심재생에너지원인 태양광, 풍력의 환경성을 고려한 발전전략은 일차적으로 입지 활용의 다변화와 태양광 및 풍력에너지 원천기술 확보를 통하여 발전시설 설치 면적을 축소하는것이고, 결과적으로 자연환경 훼손을 최소화할 수 있다. 특히, 현재까지 재생에너지 자원잠재량 산정 시 고려되지 않은 환경성 요소를 분석하여 추후에 수립될 재생에너지 관련정책 계획에는 환경성을 고려한 자원 잠재량 산정을 통한 보급 목표 수립이 이루어져야한다. 따라서 에너지 관련 상위 계획들은 전략환경영향평가 대상이 되어야 할 필요가 있다. 또한, 우리나라의 환경 특성에 맞는 재생에너지 자원 개발을 위해서는 지방에 대한 정책집행력을 높일 수 있는 정책서비스가 제공되어야 하며, 지역의 환경정보를 활용한 지역에너지기본계획을 수립함으로 바텀업(bottom up) 방식의 상위 에너지계획이 수립되어야 할 것이다. 이러한 지역의 상위 에너지계획 수립에 있어서도 전략환경영향평가의 결과들이 반영되어야 할 필요가 있다. 본 연구의 특징은 기존의 정책연구에서 잘 다루어지지 않았던 인식조사 연구를 수행하였다는 데 있다. Q 방법론을 활용하여 재생에너지에 대한 인식 확인과 재생에너지 정책반영을 위한 의사소통 방안을 마련하였다. QUANL 프로그램을 통한 요인 분석과 요인해석을 위한 워크숍을 통해 재생에너지에 대한 전반적인 관점은 ‘미래 에너지원’과 ‘에너지원 중 하나’의 관점으로 분석하였다. 재생에너지를 미래 에너지원이라고 보았을 때,‘에너지원 중 하나’로 여기는 사람들의 마음을 재생에너지가 미래 에너지원으로 생각하게 하도록 하는 것이 재생에너지 발전 전략을 수립하는 데 있어 무엇보다 중요한 관점(point)임을 확인하였다. 이를 위해 재생에너지 정책과 연관된 연구와 전문 정보를 이해하기 쉬운언어로 번역하여 NGO, 국회조사처, 지역 주민 등에게 꾸준히 노출시키고, 정보 전달, 정책 홍보 등 간접 소통을 통하여 소외 그룹 스스로 명분과 상징성을 가지도록 이슈를 형성하게 유도하는 것이 필요하다고 판단된다. In preparation of a new climate regime of "Post 2020", utilization of renewable energy has been expanded as an effort of green house gas(GHG) reduction internationally. IEA(International Energy Agency) prospected that provision of renewable energy will increase from 21% to 33% based on the WEO(World Energy Outlook) 2014 scenario and that according to the ETP(Energy Technology Perspectives) 2015 2DS(2℃ Scenario), the portion of renewable energy technology will be 30% among those of GHG emission reduction. The Korean government is pushing ahead with a strategy to expand supply and utilization of renewable energy based on the national energy basic plan and the national renewable energy policy, with which the government established a goal to supply 11% of renewable energy among primary energy source by 2035. Environmental issues ought to be considered in the policy of management of renewable energy sources in order to achieve the goal. This study had been carried out to suggest developmental strategies of the environmental-friendly management of renewable energy to consider in the national policy of renewable energy sources. In this report terminologies and pros and cons of renewable energy sources, and relevant laws and plans were covered in the chapter two, and environmental impacts, environmental management measures, and measures of review and preparation of environmental assessment in the chapter three. The chapter four deals with developmental ways in which environmental issues are incorporated to expand renewable energy resources. Improvement measures for renewable energy supply were prepared by expert workshops. Environmentally sound strategies for resource management of solar and wind power were prepared by reflecting opinions of experts. Strategies of resources management in terms of regional environmental issues and those of communication and public participation for policy making were prepared. This study is valuable because policies on resource development of renewable energy could be failed without considering environmental issues to affect entire ecosystem of national land in an initial stage of policy implementation. The developmental strategy in which environmental issues are included for solar and wind power which are core renewable resources would reduce construction areas of energy facilities through primarily diversification of siting, primarily utilizing unused or abandoned or damaged areas, water, and building, etc., and minimize areas of energy generating facilities through obtaining original technologies, consequently minimizing damage of natural environment. Especially, renewable energy policies established in the future should include the goal of renewable energy supply based on the estimation of resource potential which reflects the environmental factors that were analyzed. Higher level plans of energy policy, therefore, must be subjected to Strategic Environmental Assessment(SEA). In addition those national plans should be established through combining regional basic energy plans considering local environmental characteristics to develop suitable renewable resources for provinces, which are also necessary to be subjected to the legal SEA system. In this study we investigated personal recognition of those who works on renewable energy. By the ``Q`` methodology we suggest a way to communicate among different groups who have different tendency toward renewable energy in order to make the policy decision of renewable energy in which environmental issues are considered. The result showed that types of recognition of those questioned were largely two groups, one as ``the future energy source`` and the other as ``one among energy sources`` based on the results of analysis of responses of questionnaires by the ``QUANL`` program as well as analysis of different tendency through a workshop of those questioned. Those who have different types of recognition need to communicate, especially the former should find a way to explain importance of renewable energy as a future energy source to the latter who generally plays a role of decision making. Thus, the former, such as researchers, ought to make an effort to interpret the technical results that they produced into a langage which people including NGO, opinion leaders, and residents, can understand easily to get justification on renewable energy so that they can provide and communicate to the decision makers with justification and symbolic issues on the renewable energy, eventually those issues can be led to policy making by the decision makers who usually do not listen or understand what researchers say.

상업·공공용 건물에너지의 지역별 소비 특성을 반영한 GCAM-Korea 모형 개선

김문태(Muntae Kim),김선숙(Sunsook Kim),김수덕(Suduk Kim) 한국생활환경학회 2020 한국생활환경학회지 Vol.27 No.6

Information on provincial level energy consumption pattern of commercial and public buildings, which account for about 49% of domestic building energy as of 2016, is not available yet. In this study, the analysis of provincial level energy consumption characteristics of overall commercial and public buildings is conducted, including small and medium-sized commercial and public buildings. Provincial level building energy consumption pattern is derived, utilizing 2017 Energy Consumption Survey for Commercial and public buildings conducted by KEEI (Korea Energy Economics Institute), presented in aggregated form by sector, fuel, and energy use type, without regional information, and 2017 population census on building establishments conducted by National Statistics Office, Korea. This disaggregated information resulting from this analysis is applied to GCAM-Korea (Global Change Assessment Model-Korea) for the better representation of the details of commercial and public buildings energy characteristics. As the result, the data show different energy consumption characteristics at provincial level. It is found that existing GCAM-Korea underestimates cooling and heating electricity energy while it overestimates other use types of electricity for commercial and public buildings at all regions. The results of this study shed light on regional energy plan for commercial and public buildings.

지역 유형에 따른 가구 전력 소비의 영향 요인 비교 연구

박종문(Park, Jongmun) 한국지역개발학회 2018 韓國地域開發學會誌 Vol.30 No.2

Reducing energy consumption is important to alleviate environmental pollution and social conflicts that arise from the production and use of energy. This study analyzes key variables related to household electricity consumption in cities(Si), counties(Gun), and districts(Gu) in Korea. In particular, since energy consumption varies depending on the regional characteristics, regional types are divided into Seoul metropolitan area(type 1), local cities(type 2), and rural areas(type 3). Energy consumption and its characteristics were compared according to regional types. This study shows that the proportion of apartment households and living area per household have the effect to increase residential electricity consumption across all regional types. In the Seoul metropolitan area, high level of local taxes paid increase the electricity consumption per household, however, as the park areas per capita and the proportion of old houses increase, electricity consumption per household decreases. In local cities, non-economic activity population ratio and household density have the effect increasing electricity consumption per household. In rural area household characteristics and urban characteristics are not significant. This shows that energy consumption factors differ depending on the types of region. Accordingly, the following various policy measures can be considered for each regional type. Residents-led energy management in apartment complexes and energy diagnosis activities in large houses need to be further encouraged in all regional types. Enlarging the green space and open space in the overcrowded cities and promoting the installation of solar panels on verandah and rooftop space in local cities can be considered. In addition, more quantitative and empirical researches on household energy needs to be carried out in order to manage energy demand more closely.

中国区域能源利用效率比较: 以工业用电为例

장월,김상욱 중국지역학회 2019 중국지역연구 Vol.6 No.2

In order to solve the obvious problem of China’s energy supply and demand, drying up of natural resources and the increasing energy consumption, improve the energy efficiency become the focus of attention. To understanding and comparative analysis of the regional energy using efficiency level, it is necessary to explore the key factors that influencing the energy efficiency. This paper studied the energy utilization efficiency of industrial electricity by using Malmquist index, 30 regions in China between 2006 to 2016. In this period, the industrial electricity and energy utilization efficiency in China increased by 3.5%, the increase of energy utilization efficiency is mainly due to technological changes rather than efficiency changes. Meanwhile, in order to divides the region more effectively, this paper used systematic cluster analysis on the energy use efficiency of 30 regions in China, there were three regions had collected, high-efficiency regions, middle-efficiency regions and low-efficiency regions. At first, the northeast China was found that has the highest efficiency of energy use, which is high-efficiency region. Coastal area is next, which is middle-efficiency regions. Finally, the low efficiency areas are mainly concentrated in Jiangxi province, Henan province and Xinjiang autonomous region. 为了解决中国日益尖锐的能源供求的矛盾, 应对逐渐枯竭的自然资源与日益 增长的能源消费, 提高中国能源利用效率成为当前各方关注焦点。而深入了解 和比较分析各区域能源利用效率水平, 探寻在工业化进程中影响能源效率的关 键因素是必不可少的前提与基础。本文使用DEA模型中的Malmquist指数, 研究 了2006到2016年期间中国30个区域的能源利用效率, 说明改善电能源利用效率 的原因主要是源于技术进步, 而不是整体效率的提高。同时为了更有效的区域 划分, 利用SPSS对中国区域30个区域的能源利用效率进行系统聚类分析, 将能 源利用效率划分为高效区、中效区和低效区最终发现东北地区的能源利用效率 最高, 为高效区。沿海地区次之, 为中效区。最后低效区主要集中在江西省、 河南省和新疆自治区。