요약 및 특징

‘제3차 에너지기본계획’ 수립을 위한 장기 에너지 전망 기준 시나리오

정부는 <녹색성장기본법>과 <에너지법>에 근거하여 2019년 상반기까지 ‘제3차 에너지기본계획’을 수립하기 위해 작업 중이며, 이러한 과정의 하나로 총괄 분과, 수요 분과, 공급 분과, 산업 일자리 분과, 갈등 관리 소통 분과 등으로 구성된 민간 워킹 그룹을 구성하고 시민단체를 포함한 에너지 전문가들의 의견을 모아 권고안을 작성함. 본 보고서는 ‘제3차 에너지기본계획’ 수립을 위한 연구의 일부로 진행된 에너지 수급 추이 및 전망 결과를 상세히 설명하기 위해 작성됨

본 보고서에서 설명하고 있는 장기 에너지 전망 “기준 시나리오”는 경제 및 인구에 대한 예측과 함께 현재에 알려진 기술이 추세적 발전을 지속하고, 전망 시점을 기준으로 시행되고 있는 에너지 관련 정책 및 수단들이 일몰 시점을 포함하여 전망 기간에도 지속된다는 가정 하에 예상되는 미래의 에너지 수급 구조로 정의함. 이는 미래의 에너지 수급을 예측(Forecast)하기 위한 것이 아니라, 경제, 사회, 소비 행태를 비롯하여 에너지 관련 정책의 변화가 미래에 어떤 변화를 가져올지 전망(Outlook)하고 에너지 시스템에 영향을 미칠 중요 요인들과 불확실성에 대한 정보를 제공하기 위한 것이며, ‘제3차 에너지기본계획’에서도 정부의 목표를 분석하고 평가하기 위한 기준으로 사용됨

정부는 환경, 안전, 경제를 축으로 에너지 정책의 전환을 추구하고 있으며 이러한 정책 전환의 핵심은 이미 ‘국정운영 5개년 계획’, ‘재생에너지 3020 이행계획’, ‘제8차 전력수급기본계획’ 등에 부분적으로 담겨있으며, ‘제3차 에너지기본계획’은 이러한 변화를 종합한 에너지 정책의 철학과 방향을 제시할 것으로 기대됨. 하지만, 에너지 전환이라는 패러다임은 이미 일부 정책에 반영되어 시행되고 있으며, 이는 기준 시나리오에서도 과거와 구별되는 에너지 수급 구조나 온실가스 배출 추이를 만들 것으로 분석됨

예를 들어, ‘제8차 전력수급기본계획’의 설비 계획에 따라 이미 건설이 진행 중인 신규 석탄화력 발전소 총 13기, 12.4 GW가 예정대로 가동되지만, 정부의 석탄화력 발전에 대한 정책이 그 이후에도 유지된다면 2030년 이전에 총 14기, 5.5 GW의 석탄화력 발전소가 폐지되고, 2030년 이후 19기, 8.9 GW의 석탄화력 설비가 추가로 폐지됨. 또한 원자력 발전소도 신고리 6호기를 마지막으로 신규 건설이 중단되며, 2020년대 11기, 9.1 GW, 2030년대 4기, 4 GW 규모의 설비가 가동 중지될 것으로 예정임. 석탄과 원자력 발전 설비의 폐지는 가스복합화력 설비와 신재생에너지 설비의 확대를 통해 대응할 계획임

이러한 변화로 2040년 석탄화력과 원자력의 발전량이 총발전량에서 차지하는 비중은 각각 26%와 15% 수준으로 하락하는 반면 가스복합화력과 신재생에너지 발전량은 2040년 각각 41%와 18% 수준으로 증가할 전망임. 석탄과 원자력 발전의 감소를 가스 및 신재생에너지 발전이 대체하면서 전망 기간 발전 부문의 연료 수요는 연평균 0.7% 증가하고 온실가스 배출은 연평균 0.1% 증가에 그칠 뿐만 아니라, 발전 연료 수요와 온실가스 배출의 경로는 2030년대 초반이나 중반에 정점에 도달할 것으로 전망됨

인구 정체와 경제의 장기 잠재 성장률 하락으로 에너지 수요 증가는 둔화

최근 저유가 지속과 세계 경제의 회복 등 외부적인 요인과 소득 주도 성장의 효과로 수출이 큰 폭으로 증가하고 단기적으로 경제 상황이 호전되고 있지만, 가계 부채의 증가와 철강, 자동차, 조선 등 주요 업종의 대내외 상황 악화뿐만 아니라 생산가능인구의 감소, 자본 축적 속도 둔화 등으로 장기 잠재 경제성장률이 전망 기간 연평균 2.0% 증가하여 과거보다는 낮아질 것으로 예상됨. 한편, 탈공업화의 진전으로 서비스업이 경제 성장을 주도하면서 제조업 비중은 2017년 29.1%에서 2040년에는 26.9%로 소폭 축소되지만, 제조업 내에서는 디지털 경제의 확산에 따라 기계류 업종이 연평균 2.1%로 빠르게 성장하고, 국제 유가의 완만한 상승과 설비 증설 및 고도화, 배터리 등을 중심으로 한 석유화학 제품 수요의 꾸준한 증가로 석유화학 업종이 연평균 1.5% 성장할 것으로 전망됨

인구 정체, 경제 성장 둔화 및 에너지 저소비형 경제 구조, 에너지 효율 개선으로 에너지의 최종 소비는 전망 기간 연평균 0.8%, 약 46백만 toe 증가하여, 과거 대비 증가 속도가 대폭 하락할 전망임. 석유화학 업종의 원료용 석유제품 수요 증가로 산업 부문이 최종 소비 부문 에너지 수요 증가의 대부분을 차지하며, 인구 증가 정체와 자동차 연비 개선, 그리고 난방 및 단열 효율의 지속적 상승으로 수송 부문과 건물 부문의 에너지 수요 증가는 크게 둔화됨. 특히, 수송 부문의 경우 내연기관 자동차 연비 향상 및 전기 자동차 보급 확대가 영향을 미쳐 2030년 무렵 에너지 소비가 정점에 도달할 것으로 전망됨. 원료용을 포함한 최종 소비 전체를 보면 2040년에도 석유가 전체 소비의 45%가량을 차지하여 여전히 최대 에너지 상품 공급원의 역할을 수행하지만, 원료용을 제외할 경우 2030년대 후반에는 전기가 최종 소비 부문의 연료용 에너지 상품에서 석유를 추월하여 최대 에너지 공급원으로 부상함

최종 소비 부문의 에너지 수요 증가율 하락과 발전 부문의 석탄화력 발전소 최대 출력 제한 및 효율 향상, 노후 석탄화력 및 원자력 발전소 폐지 등으로 총에너지 수요는 최종 소비 증가 속도보다는 낮은 연평균 0.6% 증가하여 2017년 300.3백만 toe에서 2040년 347백만 toe에 도달할 것으로 전망됨. 한편, 2030년까지 재생에너지 발전 비중을 20%까지 확대하는 등 정부가 신재생에너지 보급 확대에 집중하고, 원자력 발전 설비는 2030년까지 약 9 GW 규모가 폐지되면서, 원자력의 감소와 신재생에너지의 증가가 2030년 이전에 30백만 toe 수준에서 교차하여 2030년대에는 신재생에너지가 총에너지에서 차지하는 비중이 원자력을 추월할 것으로 예상됨

원자력 발전 설비의 폐지에도 불구 총에너지 수요와 온실가스 배출의 정점 발생

총에너지 수요는 2030년대 중반 약 352백만 toe 수준의 정점에 도달한 후 감소할 것으로 전망되는데, 경제성장률이나 최종 소비 증가율에 비해 총에너지 수요 증가율이 낮은 것은 과거 대비 큰 폭으로 하락한 전기 수요 증가율, 노후 석탄화력 발전소 및 원자력 발전소의 폐지와 연료 전환, 석탄화력 발전소 최대 출력 제한 및 봄철 노후 석탄 설비 한시적 가동 중지 및 효율 향상이 큰 영향을 미치는 것으로 나타남. 석탄화력 및 원자력의 축소를 가스복합화력이 상당 부분 대체하면서 평균 발전효율이 상승하는 것이 2040년 기준 총에너지 수요의 약 8%가량을 절약하는 것으로 분석됨

한편, 에너지 사용으로 인한 온실가스 배출은 2017년 623.5백만 톤(tCO2eq)에서 2030년대 초반 693백만 톤까지 증가한 이후 점차 감소할 것으로 분석됨. 연평균으로 환산하면 온실가스 배출의 증가 속도는 약 0.3% 수준으로 같은 기간 연평균 0.6% 증가하는 총에너지나 2.1% 증가하는 국내총생산에 비해 온실가스 배출의 증가 속도는 많이 낮아질 것으로 예상됨

2030년대 초반 온실가스 배출 정점이 발생하는 것은 전기 수요 증가의 둔화와 에너지 전환 정책으로 인한 노후 석탄화력 폐지 및 신재생에너지 발전 증가가 주요 원인임. 즉, 온실가스 감축 수단 역할을 담당하던 원자력이 2020년대 중반 이후 축소되지만, 원자력의 감소로 인한 온실가스 배출 증가 요인은 신재생에너지 보급 확대로 대응하고 석탄화력 발전을 가스복합화력으로 대체하면서 전반적인 온실가스 배출은 감소하는 것으로 나타남. 원자력 및 노후 석탄화력 발전소의 폐지, 온실가스 감축을 위한 신재생에너지 보급 및 가스 발전의 확대의 상호 작용은 온실가스 배출 정점의 시기를 결정하는 중요한 역할을 할 것으로 예상됨

기준 시나리오의 결과는 에너지 효율 개선과 더불어 생산 활동 둔화로 인해 에너지 수요 증가의 정체가 뚜렷하게 나타나며, 온실가스 배출의 정점 발생 시기뿐만 아니라 에너지 수요 정점의 발생도 에너지 전환 정책의 유지 여부에 따라 달라질 수 있음을 동시에 알려주고 있음. 또한, 석탄화력과 원자력 발전의 축소 그리고 신재생에너지 발전의 확대가 ‘제3차 에너지기본계획’ 정책 목표에서 강화될 경우, 계통 주파수 유지를 중심으로 한 전력 시스템의 안정적 운영, 불확실성에 대한 대응 능력, 발전용 에너지의 세제 형평성, 시스템 비용과 환경 비용을 아우르는 발전 비용, 전기 요금 인상을 중심으로 한 에너지 가격 등 광범위한 문제에 대한 사회적 논의와 해결 방안에 대한 공감대가 더욱 필요함