재생에너지

#친환경 #재생에너지 #탄소포집기술

• 테마구분: 탄소포집기술

• 산업 개괄

  • 재생에너지는 원재료 비용이 없기 때문에 투자비가 LCOE를 결정하고 금리가 낮을수록 LCOE가 낮아질 수 있다. 전력시장에서 재생에너지 비중이 빠르게 상승하고 있지만 아직 전력계통 운영 안정화 측면에서 화석연료 기반 발전설비가 필요하고 해당 설비들이 주로 시장 가격을 결정하기 때문에 원자재 가격이 상승할수록 재생에너지 수익성이 상승한다

    1. LCOE (균등화 발전비용): 재생에너지는 초기 투자비용이 크지만, 운영 및 유지비용이 낮고 연료비용이 거의 없습니다. 따라서 [금리가 낮을수록 초기 투자비용의 부담이 줄어들어 LCOE가 낮아]집니다.
    2. 전력시장 가격 결정: [현재 전력시장에서 화석연료 기반 발전설비가 주로 시장 가격을 결정]합니다. 이는 화석연료 발전이 여전히 전력 공급의 중요한 부분을 차지하고 있기 때문입니다.
    3. 원자재 가격 상승: [화석연료의 원자재 가격이 상승]하면, 화석연료 기반 발전의 비용이 증가합니다. 이는 [전력시장 가격을 상승시키는 요인]으로 작용합니다.
    4. 재생에너지의 상대적 경쟁력: 원자재 가격 상승으로 인해 화석연료 기반 발전의 비용이 증가하면, [재생에너지의 상대적 비용 경쟁력이 높아]집니다. 재생에너지는 원자재 비용이 거의 없기 때문에, 화석연료 발전의 비용 상승이 [재생에너지의 수익성을 높이는 결과]를 가져옵니다.
    5. 수익성 증가: [전력시장 가격이 상승하면, 재생에너지 생산자들은 더 높은 가격에 전력을 판매]할 수 있게 됩니다. 이는 재생에너지의 수익성을 증가시키는 주요 요인입니다.

    따라서, 원자재 가격이 상승할수록 화석연료 기반 발전의 비용이 증가하고, 이는 전력시장 가격을 상승시키며, 재생에너지의 상대적 경쟁력과 수익성을 높이는 결과를 가져옵니다.

• 시장전망(트렌드/향후전망)

  • 재생에너지 전환은 가속화, 유럽 2030년 발전량 50% 재생에너지 전망
    • 유럽 재생에너지 비중 25% (2022) → 50% (2030)
      • 영국, 독일, 프랑스, 스페인, 이탈리아, 폴란드의 유럽 주요 6개국에 대한 발전량을 조사한 결과, 2022년 전체 발전량 중 재생에너지 비중은 약 25%를 차지하는 것으로 추정됐고, 향후 이 비중은 지속적으로 증가해 2030년에는 50%까지 증가 할 것으로 전망됐다.
      • 독일의 경우에는 특히 풍력자원의 성장에 힘입어 재생에너지 발전량 비율은 2022년 35%에서 2030년에는 71%에 달할 것으로 전망됐다.
      • 영국의 경우에도 대규모 해상풍력 자원을 바탕으로 재생에너지 비중이 2022년 29%에서 2030년에는 63%까지 증가할 것으로 전망됐다.
      • 스페인은 태양광 자산을 중심으로 재생에너지 비중이 2022년 36%에서 2030년 63%까지 증가하는 것으로 전망됐다.
      • 특히 최근의 에너지 안보 이슈는 이러한 추세를 더욱 강화시키고 있다. EU는 러시아에 대한 높은 에너지 의존도를 낮추기 위해 EU 차원의 재생에너지 전환을 가속화하는 REPowerEU 정책을 발표하는 등의 모습을 보였다. 유럽에서 앞으로 재생에너지 설치는 더욱 가속화될 전망이다.
    • 미국 캘리포니아/텍사스 재생에너지 비중 2931% (2022) → 5055% (2030)
      • 미국 전체로 살펴보면, 2022년 재생에너지 발전량은 전체 발전량의 14% 수준으로 유럽 대비 낮은 편이지만, 향후 재생에너지 발전량은 지속적으로 증가하여 2030년에는 발전량의 36%를 차지할 것으로 전망된다.
      • 미국의 경우에는 지역별 재생에너지 침투율 편차도 심하다. 미국 중부 및 동부의 재생에너지 침투율은 아직 낮은 반면, 캘리포니아 주 등지의 미국 서부와 남부 텍사스 등에서는 풍부한 태양광 및 풍력 자원의 영향으로 재생에너지 침투율도 높다.
      • 캘리포니아 주의 재생에너지 발전량 비율은 2022년 기준 약 29%로 추산되고, 이는 2030년에는 50%까지 상승할 것으로 전망된다.
      • 텍사스의 경우도 유사하다. 재생에너지 발전량 비율은 2022년 기준 약 31%이며, 2030년에는 약 55%까지 상승할 것으로 전망된다.
      • 두 지역은 최근 기상이변에 따라 순환 정전을 실시하는 등 [전력망 운영에 차질을 빚은 지역]으로 [ESS, VPP 등을 활용해 전력망 안정성을 보강할 필요도 높은 지역]이다. 미국 동부 전력시장인 PJM(미 동부)의 경우에도 22년 재생에너지 발전량 비중은 5% 수준이나, 해상풍력, 태양광 등의 개발로 2030년 비율은 26%까지 상승할 것으로 전망된다.

• 리스크요인

  • 향후 새로 건설되는 발전자산은 재생에너지, 재생에너지는 소규모, 분산입지가 특징
    • 태양광, 풍력 등 재생에너지 발전자산의 증가는 전력시장에 두가지 숙제를 가져 온다. [발전자산의 평균 규모가 작아짐에 따라 제어해야 하는 발전소 수는 급속히 증가]한다. 또한[ 태양광 및 풍력과 같은 간헐성 자원의 증가에 따라 유연성 부족 이 심화되고, 전력망 전체에 불안정성을 초래]한다.
    • 발전자산 소규모화와 수 증가, 효과적으로 관리할 플랫폼 필요 향후 건설될 신규 발전자산 중 재생에너지가 압도적인 비중을 차지할 것임에는 이의의 여지가 없다.
    • S&P의 전망에 따르면 미국에서 향후 10년간 증설될 발전자산 중 재생에너지와 배터리 ESS의 비중은 전체 증설량의 91%에 달한다. 현재 석탄, 가스 및 원자력 발전 자산이 미국 전체 발전자산의 65%를 차지하고 있는 것과 비교해보면 [발전자산 구성의 급격한 변화를 짐작]할 수 있다.
  • 재생에너지의 간헐성으로 인한 Duck Curve와 마이너스 전력가격
    • 재생에너지의 본질적 특징인 간헐성의 부작용이 심해지며, 재생에너지 발전자산에 대한 통제와 유연성 자원의 필요성도 증가하고 있다.
    • 재생에너지 비중이 높은 미국 캘리포니아에서는 태양광 발전량이 많은 낮 시간대의 순전력수요가 감소하고 아침과 저녁대에 전력수요가 급속히 증가하는 Duck Curve 현상이 심화되고 있다.
    • 특히 올 봄에는 전력 수요에서 재생에너지 발전량을 차감한 순수요가 0을 기록하며 이 같은 현상이 심해졌다. 일부에서는 Duck Curve를 넘어 경사가 급한 “Canyon Curve”로 불러야 한다는 이야기도 나오는 상황이다.
    • 이에 따라 태양광 발전량이 증가하는 낮 시간대의 전력가격은 앞으로 추가 하락이 예상된다. 캘리포니아의 경우 2025년 이후에는 전력수요 대비 태양광 발전량이 많은 봄철의 낮 시간대 평균 도매전력가격이 마이너스로 형성될 것이라는 전 망도 나오고 있다.
    • 반면 태양광 발전량이 줄고 전력사용이 급증하는 저녁시간대 의 전력요금은 급격히 상승한다. [전력시장의 변동성이 심화되며 태양광, 풍력 등 에서 과잉 발전되는 전력을 저장하고, 필요할 때 다시 사용할 수 있는 유연성 자원의 필요성은 지속해서 증가]하고 있는데 그게 바로 VPP와 ESS, V2G임