[이슈브리프] 「사회적 탄소 비용 추정 동향과 정책 대안 마련을 위한 심층토론회」 요약 보고서

 (개 요) 2차 심포지엄 - 「민·관이 함께하는 2050 탄소중립, 사회적 탄소 비용 추정 동향과 정책 대안 마련을 위한 심층토론회」 발제 1. 탄소에 가격을 매기는 방법 - 탄소가격의 개념, 산정방법과 적용사례  - 탄소가격을 도출하기 위해 잠재가격, 사회적 탄소비용 등 수단들에 대해 검토중  - 탄소가격을 추정하는 방법에 따라 가격이 상이할 수밖에 없음.   - 예비타당성조사의 합리화를 위해 불완전한 배출권거래제에 대한 보완책으로서 사회적 탄소비용의 추정 및 활용이 필요함.   발제 2. Net Zero 실행 가속화 위한 SKI 투자심의 Process 개선  - 내부탄소가격(ICP, Internal Carbon Price)은 기업이 온실가스 배출의 경제적 비용을 내부화하기 위해 자체적으로 탄소배출에 부여한 가치  - 외부 시나리오, 규제 시장가격과 Align, 외부 전문기관 탄소가격 준용 등의 방법을 활용  발제 3. 공공 인프라 투자의 탈탄소화 촉진을 위한 사회적 탄소 비용의 역할  - 사회적 탄소비용(Social Cost of Carbon; SCC)이란 공공 정책분석이나 투자 의사결정에 탄소배출(감축)의 가치를 반영하기 위한 중요한 Tool로 사용되는 개념으로 우리나라에서는 예비타당성 평가에 환경개선 비용의 한 요소로 사회적 탄소비용을 고려하고 있음   - 대규모 공공 인프라 투자 사업이 탈탄소화를 촉진하도록 유도할 수 있는 강력한 수단은 결국 SCC를 현실화 하는 것  - SCC 계산에 대한 국제 표준 부재, 계산 주체의 가정에 따라 추정치 편차가 큰 한계점이 존재. 다양한 그룹의 복수의 연구 결과를 통해 SCC 값과 추정 절차에 대한 합의가 필요   발제 4. 글로벌 탄소시장 현황과 국내 동향  - ETS 시장안정화조치는 탄소가격에 reference로 작용하는 측면이 있음  - SCC에 대한 산정도 중요하나, 시장에서 작동하는 배출권가격에 대한 시그널을 생성하는게 우선시 되어야 함 

[보고서] 한국 철강산업의 넷제로 로드맵 및 전략

DOI: 10.22982/NEXTRP.2023.7.24  개 요 • 본 보고서는 국제에너지기구(IEA)가 제시한 1.5도 경로를  반영하여 국내 철강산업에서 온실가스 배출량(scope 1, 2)을 2018년 대비 2030년 19%, 2040년 53%, 2050년 95%를 줄일 수 있는 전략을 시기별로 제시하고 있으며, 탄소감축비용을 국내에서 처음으로 제시하였다.  - 핵심 연구결과 중 하나로 지구 온도 상승폭을 1.5도 이내로 제한하는 온실가스 감축 목표를 달성하려면 적어도 2040년 수소환원제철 방식으로 1000만t 이상을 생산해야 함을 말해주고 있으며, 이는 2040년 예상되는 전체 생산량의 무려 16%에 달하는 양이다.   *수소환원 설비 증설 시기별 제안안: 2035년 350만t(국내 총 생산량의 5% 이하)에서 2040년 1250만t(16%), 2050년 3650만t(47%)으로 확대  - 이는 국제사회에서 철강 부문 탄소배출 규제가 강화되고, 향후 해외 철강사의 수소환원제철 증설 속도와 수소 수입가격이 하락하는 점 등을 감안할 때, 수출 등 산업 경쟁력을 유지하기 위해서라도 본격 증설 시점을 2040년보다 앞당겨야 함을 시사한다.   - 넷제로 공정을 도입하면 균등화 철강생산비용(LCOS: 설비 운영기간에 발생하는 모든 비용)은 기존 고로-전로 방식보다 10~65% 늘어날 것으로 예상  - 정책안: 따라서 본 보고서는 정부가 기업의 늘어나는 생산비용을 보전 받을 수 있는 제도(탄소차액계약제도 등)를 도입하거나 스스로 넷제로 철강의 소비자가 되어 철강산업의 탈탄소화를 촉진해야할 것(녹색공공조달제도의 개선)을 제언한다. < 목 차 > Ⅰ. 들어가며Ⅱ. 글로벌 넷제로 철강 생산 요구 증대 Ⅲ. 한국 철강산업의 온실가스 배출 현황   1. 한국 철강 생산 및 수요 현황  2. 철강산업의 온실가스 배출 구조 및 현황Ⅳ. 한국 철강산업의 주요 넷제로 공정 기술   1. 기존 철강 생산설비를 활용한 저탄소 공정 기술  2. 수소환원제철  3. 고로-전로-CCS 도입Ⅴ. 한국 철강산업의 넷제로 로드맵 및 전략   1. 1.5℃달성에 근접하기 위한 한국 철강산업의 넷제로 로드맵  2. LCOS 및 탄소감축비용Ⅵ. 한국 철강산업의 탈탄소 지원 정책 제언   1. 정부 및 포스코의 철강산업 탄소중립 로드맵의 한계점  2. 탄소차액계약제도  3. 녹색공공조달제도 개선Ⅶ. 맺으며: 정부와 민간의 전방위적 협력 필요 Appendix 1. 철강공정의 탄소 배출 집약도 산출 가정Appendix 2. LCOS 및 탄소감축비용 산출 가정Appendix 3. 고로-전로 공정의 CCS 비용Appendix 4. 수소환원제철의 해결 과제참고 문헌 

[이슈브리프] 한국형 탄소차액계약제도, 무엇을 고려해야 하는가?

EXECUTIVE SUMMARY  • 탄소차액계약제도(Carbon Contract for Difference, CCfD)란 기업이 온실가스 배출저감을 위해 추가로 소요한 비용에서 탄소의 시장가격(배출권 가격)을 차감한 금액을 정부가 지원하는 개념임. 기업은 경쟁입찰을 통해 저탄소 프로젝트에 대한 희망 행사가격(strike price)을 입찰하고, 낙찰 받은 프로젝트는 입찰한 가격(pay-as-bid)으로 장기고정계약을 체결함. 장기고정계약이 체결된 후, 시장의 탄소가격(배출권 가격)이 행사가격에 미달할 경우 정부가 그 차액을 지불하고, 탄소가격이 행사가격을 초과하면 기업이 그 초과금액을 정부에 지불함 • 유럽연합은 CCfD의 정의 등을 담은 EU ETS 개정법안을 2023년 확정하여, EU 차원의 CCfD 운영 가능성을 시사함. 개별 국가에서는 네덜란드가 SDE++를 통해 CCfD 개념에 기반한 제도를 2020년부터 운영 중이며, 독일은 구체적인 제도 운영 계획을 담은 가이드라인 초안을 2022년 공개함 • 한국형 제도 설계의 고려사항은 무수히 많으나, 제도의 큰 방향성을 결정하는 차원에서 다음의 3가지 사안을 먼저 중점적으로 고려해야 함   - 국내 배출권거래제와의 상호 연관성   - 지원 적격 기술 정의   - 충분한 입찰 수요 확보 및 담합 방지 절차의 고려 • 한국형 CCfD 도입 시 다음의 효과가 기대됨   - 배출권 가격 이상의 한계저감비용 기술 조기상용화 유도   - 경쟁입찰 방식 운영에 따른 정보 비대칭성 완화 및 비용 절감 유도※ [사사] 본 연구는 독일 연방 경제기후보호부의 지원을 받아 수행되었습니다. 

[이슈브리프] 「탄소중립 이행을 위한 중장기 이슈분석」 요약 보고서

(개 요) 1차 심포지엄 - 「민·관이 함께하는 국가 온실가스 감축목표 : 최적의 이행방안과 비용과제 심층토론회」  발제 1. 국가 온실가스 감축목표의 수립 그리고 이행평가   - 전세계적으로 감축목표 수립과 이행점검의 환류 체계 중요성 증가  - 탄소중립 기본계획 의거 중장기 감축목표에 대한 이행 점검 필요 발제 2. 탄소중립 달성을 위한 탄소차액계약제도(CCfD)의 필요성: 산업부문을 중심으로  - 산업부문은 천문학적인 많은 탄소중립 이행 비용이 소요될 것으로 예상  - 실질적인 배출저감 실적에 비례하여 보상하는 인센티브 제도 도입 필요 발제 3. 에너지정책시뮬레이터(EPS)로 살펴본 최적의 탄소중립 정책 조합: 2030 & 2050년 달성 경로  - 2050 탄소중립에 이르는 경로, 각 부문별 정책도입 영향 모델링 가능  - 보다 과학적인 정책 분석을 통해 정부의 탄소중립 정책들이 설계되어야  발제 4. 국내 전환부문 2035년 80% 청정에너지 달성 시나리오  - 2035년 발전량, 재생에너지 50%, 원자력 30%, 가스 20%로 구성  - 2018년 대비 온실가스 배출량을 80% 감축  - 석탄발전이 없어도 2035년 전원 구성이 가능  1차 전문가 세미나 - 「온실가스 모형의 통합적 운용방안」  발제 1. 에너지-경제-환경 통합모형 기반 탄소중립 시나리오와 기술도입 경로 탐색  - 통합평가모형에서 시나리오 일관성 확보를 위해 각 섹터에서의 입력치, 출력치를 여러 모형 관점에서 고려 필요  - 복수 모형에 기반한 공통 시나리오 개발과 비교 평가 가능 발제 2. 전환부문 최적 경로 분석과 통합모형 연계를 위한 과제  - 국내 지리정보와 기상 자료를 종합하여 지역별 재생에너지 잠재량 분석 - 전력과 열병합발전, 전력과 수송, 전력과 거시경제 연결 고려 가능 발제 3. 산업 및 수송부문에서의 연구사례와 앞으로의 과제   - TIMES 모형 활용하여 국가 에너지 전체 시스템 구축  - 산업부문 모형: 신뢰성 높은 기술 DB 구축, 행동 경제학적 분석 등 필요 발제 4. 건물부문 시나리오 분석과 전환부문의 연계   - 에너지와 건물 관계 중심의 시나리오로 건물 부문 모델 운용  - 개연성 있는 시나리오 구성과 현실성 있는 정책 반영이 중요

[보고서] [Report] K-Map: From Vision to Implementation_Measures to increase Korea's interim 2030 climate target and accelerate the transformation of its economy

(개요) 본 보고서는 2022년 2월 발간된 대한민국 K-Map 2050 탄소중립 시나리오의 부문별 이행안(K-Map 2)을 종합한 요약 영문보고서로서, 전환, 산업, 건물, 수송, 농업 부문의 감축 목표와 정책안과 예산안을 제시하고 있습니다. 부문별 전체보고서는 각 참여연구기관의 홈페지에서 확인하실 수 있습니다. 국내 탄소중립 달성방안을 연구하는 분들께 유용한 참고자료가 되기를 바랍니다. 주요 내용:o  2050년 넷제로 달성을 위해 정부는 2030년 기후목표를 상향 조정하고 국내 노력만으로 2018년 대비 온실가스 배출량을 2018년 대비 최소 40% 감축해야 한다. o 전환부문의 온실가스 배출량을 다음 3가지 전략을 통해 2030년까지 약 60%를 감축해야 한다: 석탄 발전의 단계적 축소, 재생에너지의 단계적 확대, 배터리 저장장치의 보급  o 산업부문 배출은 저탄소 기술 경쟁력을 강화시킬 수 있는 새로운 의무(배출권거래제 강화)와 인센티브(탄소차액계약제도, CCfD)를 활용하여 2030년까지 20% 이상 감축해야 한다.  o 건물부문에서는 효과적인 그린 리노베이션 인센티브 프로그램과 기존 및 신축 건물의 난방 탈탄소화를 통해 2030년까지 배출량을 약 40% 감축해야 한다. o 수송부문은 보조금(저탄소 차량) 및 더 엄격한 환경 규제(점진적 연소 엔진차량 판매 금지 등)를 통해 2030년까지 배출량을 40% 이상 감축해야 한다. o 농업부문은 농업, 어업 및 농촌 지역을 위한 기후중립 및 에너지전환법 채택 및 가축 분뇨를 이용한 바이오가스 보급을 통해 2030년까지 탄소 배출량을 약 30% 감축해야 한다.  o 한국경제의 탄소중립 전환을 가속화하기 위해 공공지출을 2027년까지 연간 5조 3,300억 원으로 확대해야 한다. 이산화탄소를 배출하는 부문을 더 높은 탄소가격에 노출시키면 추가 정부 수입을 창출할 수 있다.  ※ 부문별 보고서는 아래 링크에서 확인하실 수 있습니다.o 산업: 대한민국 2050 탄소중립 시나리오 K-Map: 산업부문 이행안 (사단법인 넥스트)o 수송: 대한민국 2050 탄소중립 시나리오 K-Map: 수송부문 이행안 (gesi.kr) (녹색에너지전략연구소)o 농업: 대한민국 2050 탄소중립 시나리오 K-Map -농업부문이행안 (igt.or.kr) (녹색전환연구소)  *전환과 건물부문은 추후 발간 예정입니다.  

[보고서] 한국 전력 계통의 도전과 기회: 대규모 청정 에너지를 성공적으로 빠르게 보급하기 위한 우선 과제

요 약2035년까지 한국의 전력 수요가 30% 증가할 것으로 예상되는 가운데, 청정 에너지로의 전환은 전력 부문 배출량을 줄이고 국가 기후 목표를 달성하는 데 매우 중요한 역할을 할 것이다. 한국 정부가 청정 에너지 전환에 통합적으로 접근한다면, 전력 계통의 신뢰도를 유지하면서도 적은 비용으로 청정 에너지 전환을 이룰 수 있을 것이다. 본 정책 보고서에서는 저자들의 동반 보고서(2035년 한국 전력부문 청정에너지 80% 달성 시나리오)와 전문가 인터뷰, 최신 데이터, 문헌에 기반하여 한국에서의 청정 에너지 전환을 가로막는 주요 장애물을 도출했다. 그리고 이러한 기술적, 경제적, 제도적 장애물을 극복하기 위한 정책적 해결 방안을 모색하는 동시에 청정 에너지 전환을 가속하기 위한 시장 혁신 방안들을 제안하였다. 풍력, 태양광, 에너지 저장 기술의 비용이 감소하고 기술이 발전하는 추세 속에서, 본 보고서에서 권장하는 정책 조치들을 관계 부처의 담당자들이 추진한다면 한국의 청정 에너지 전환 속도를 크게 높일 수 있을 것이다 저 자: Won Young Park1,*, Nina Khanna1, James Hyungkwan Kim1, Kenji Shiraishi1,2, Nikit Abhyankar1,2, Umed Paliwal1,2, Jiang Lin1,2  and Amol Phadke1,2 1 Lawrence Berkeley National Laboratory, United States of America  2 University of California, Berkeley, United States of America  문희승3, 송용현3, 김은성3, 홍상현3, 정윤식3, 김승완3,4* 3 사단법인 넥스트, 대한민국 4 충남대학교, 대한민국*교신저자 < 목 차 > 요약 1. 서론2. 계통 신뢰도     2.1 계통 관성     2.2 무효 전력 및 전압 서비스3. 혼잡 관리 및 전력망 연계     3.1 혼잡 관리     3.2 전력망 연계4. 지역 수용성5. 재생 에너지의 기술적, 경제적 타당성6. 에너지 저장 설비7. 전력 시장 개편8. 결론 및 향후 연구 과제참고 자료 

[보고서] 2035년 한국 전력부문 청정에너지 80% 달성 시나리오

초 록 오늘날의 세계적인 에너지 위기는 에너지 사용량의 90% 이상을 수입 화석 연료에 의존하는 한국 국민과 경제에 큰 영향을 미치고 있다. 2035년까지 한국의 전력 수요는 30% 증가할 것으로 예상되지만, 청정 에너지 비율은 아직 전체 발전량의 35%에 불과하다. 본 연구는 태양광, 풍력, 배터리 저장 장치 기술의 빠른 기술 발전과 비용 감소를 활용한다면 한국이 2035년까지 청정 에너지 비중 80%를 달성할 수 있음을 보여 준다. 청정 에너지 비중 80%를 달성한다면 전력 공급 비용을 약간 낮추고 수입 천연가스와 석탄에 대한 의존도를 크게 낮출 수 있으며, 전력 부문 배출량을 획기적으로 줄일 수 있다. 또한 본 연구에 따르면 청정 에너지 시나리오 하에서 한국의 전력망은 석탄 발전이나 신규 천연가스 발전소 없이도 안정성을 유지할 수 있다. 이러한 경제적, 환경적, 에너지 안보적 이점을 실현하기 위해서는 2035년까지 80%의 청정 에너지 비중을 달성하고 그에 상응하는 재생 에너지 보급 목표와 같은 정책을 세울 필요가 있다.    저 자:  Won Young Park1,*, Nikit Abhyankar1,2, Umed Paliwal1,2, James Hyungkwan Kim1, Nina Khanna1, Kenji Shiraishi1,2, Jiang Lin1,2, and Amol Phadke1,2  1 Lawrence Berkeley National Laboratory, United States of America   2 University of California, Berkeley, United States of America    송용현3, 문희승3, 김은성3, 홍상현3, 김승완3,4*  3 사단법인 넥스트, 대한민국  4 충남대학교, 대한민국 *교신저자   < 목 차 >  1. 서론 2. 방법론 및 데이터 요약      2.1. 정책 시나리오                2.2. 모델링 도구 및 접근법                2.3. 주요 모델링 입력                2.4. 민감도 분석            3. 주요 연구 결과      3.1. 전력 계통 구성(발전, 송전, 저장 장치)               3.2. 비용, 신뢰도 및 환경 영향                3.3. 민감도 분석  4. 주의 사항  5. 결론 및 향후 계획  참고문헌  부록 A | 모델링 접근법 부록 B | 모델링 입력  부록 C | 태양광 및 풍력 프로파일  부록 D | 지역 재생 에너지 보급

[이슈브리프] 빈틈을 찾아라, 철도 태양광 잠재량 분석

개 요본 이슈브리프에서는 기존의 지붕형 및 방음벽 태양광에 더해 추가적인 태양광 설비 도입 여력을 찾기 위한 노력의 일환으로 철도 태양광 설비의 잠재량에 대하여 분석하였다. 철도 태양광은 철도 궤도 사이에 설치하는 태양광 패널로 지붕형 태양광 등 기존 건물 등에 설치되는 태양광 설비와 마찬가지로 새로운 토지를 매입하는 비용이 추가되지 않으며, 이격거리 확보나 송전망 확충 등으로 인한 제한이 없다는 점에서 장점을 갖고 있다. 자체 가정과 방법론(표1)에 따른 분석 결과, 전국 약 6600km의 궤도 연장에 철도 태양광 패널이 설치 가능하며, 연간 최대 1.7TWh (철도 전력 소비량의 약 25%) 수준의 발전량을 기대할 수 있다. 전체 설비용량(1.4GW)에 한전의 산업용 전기요금을 적용하면 연간 약 4,155억원 전력비용이 감소될 것으로 추정되며, 설비비용에 대한 회수에 대해서도 충분한 경제성을 확보할 수 있을 것으로 분석된다. 다만, 철도 태양광은 아직 상용화에 이르지 못한 실증 단계의 기술로서 안전한 구간에서 실증과제를 통해 기술적 어려움을 해결해가는 노력이 필요할 것이다. 

[기타] Quantifying Benefit of Well-Located Distributed Energy Resources

DOI: 10.22982/NEXTWP.2023.4.25AbstractIn recent years, there has been a global acceleration in the adoption of Distributed Energy Resources (DERs), due to their potential to decrease net demand and minimize costs associated with transmission and distribution networks. In practice, however, many of them are not situated in load areas, but in remote areas for return of investment, i.e., mostly characterized by high solar radiation, abundant wind resources, and relatively low land-use fees. As a result, the locational mismatches can lead to excessive network construction, significant congestion, and loss costs. To achieve cost-effective grid operation and planning results, it is crucial to locate DERs considering their system level impacts. Since the locational benefits of DERs are not fully assessed for and reflected in their field deployment process today, DERs are not induced to the appropriate sites. To fill this gap, this study quantifies the benefits of diverse DER deployment scenarios using Monte Carlo simulations and provides policy recommendations for utilities and authorities. To estimate the benefits, we conducted a long-term analysis using the transmission expansion planning approach and a short-term analysis based on the AC optimal power flow methodology. Our research demonstrates that well-located DERs can significantly contribute to the overall power system. 

[보고서] [Policy Paper] Korean Power System Challenges and Opportunities: Priorities for Swift and Successful Clean Energy Deployment at Scale

AbstractWith South Korea’s electricity demand expected to grow 30% by 2035, transitioning to clean energy resources will be critical in reducing the electric sector emissions and achieving national climate goals. Rapid technological improvements can help keep costs low and maintain grid reliability, if Korea’s government takes a coordinated approach to the clean energy transition. This policy brief identifies key barriers to Korea’s shift toward clean energy, based on the authors’ companion report (A Clean Energy Korea by 2035: Transitioning to 80% Carbon-Free Electricity Generation), interviews with experts, and the most recent data and literature. It then explores policy solutions for overcoming these technological, economic, and institutional barriers, and suggests market transformation strategies to speed the adoption of clean energy technologies. Amid ongoing cost and technological improvements in wind, solar, and energy storage, advancing this report’s recommended policy actions with maximum coordination among government officials can meaningfully accelerate Korea’s clean energy transition.Authors:Won Young Park1*, Nina Khanna1, James Hyungkwan Kim1, Kenji Shiraishi1,2, Nikit Abhyankar1,2, Umed Paliwal1,2, Jiang Lin1,2, and Amol Phadke1,21 Lawrence Berkeley National Laboratory, United States of America2 University of California, Berkeley, United States of America Hee Seung Moon3, Yong Hyun Song3, Eunsung Kim3, Sanghyun Hong3, Yunsik Chung3, and Seung Wan Kim3,4*3 NEXT Group, Republic of Korea4 Chungnam National University, Republic of Korea* corresponding author < Table of Contents >Executive Summary1.  Introduction2.  System Reliability     2.1 System Inertia     2.2 Reactive Power and Voltage Service3. Congestion Management and Grid Interconnection     3.1 Congestion Management     3.2 Grid Interconnection4. Local Priorities5. Technical and Economic Feasibility6. Grid Energy Storage7. Market Reform8. Conclusions and Areas for Further ResearchReferences