DOI: 10.22982/NEXTRP.2024.4.1

Executive Summary 

본 보고서는 석탄발전의 단계적 폐지를 목표로 하는 정책 결정자 및 관심 있는 모든 이들에게 실질적인 근거와 방향성을 제공하기 위해 작성되었다. 이 보고서는 최신 전력 시스템 모델링과 정량적 데이터를 포괄하여 국내에서 처음으로 제공되는 종합적인 분석 자료이다. 2024년을 기준 대한민국의 석탄발전 현황과 2050년까지 장기적인 전망을 목표로 분석하며, 전 세계적인 탄소 중립 추세 및 국내외 환경 정책의 변화를 고려하여 전원구성의 미래 방향성과 필요한 정책적 방향을 제시한다.

석탄발전에 영향을 미치는 정책들은 대기오염물질규제, 공공금융규제, 전력회사와 금융계약, 탄소가격제, 배출 기준 설정, 대안 기술의 지원, 정의로운 전환 정책, 석탄발전의 연료 전환 등 8가지 주요 범주로 나눌 수 있다. 현재 우리나라는 이러한 정책들 중 대기오염물질규제 관련 2개 정책, 탄소가격제 관련 1개 정책, 대안 기술의 지원 관련 일부 정책을 실행하고 있으며, 추가적으로 자발적 석탄발전 상한제도를 시행하고 있다. 그러나 나머지 정책들은 아직 준비 중이거나 구체적인 설계 단계에 있지 않은 상태다. 또한, 현재 시행 중인 정책들조차도 예상한 효과를 내고 있지 못한 상황이다.

이 보고서는 현재 정책을 유지하는 "Current policy" 시나리오를 포함하여 총 10개의 시나리오를 설정하고 분석했다. 분석의 초점은 각 시나리오 하에서 석탄발전의 이용률, 좌초비용, 보상비용 등 다양한 측면에 대한 면밀한 검토였다. 연구 결과는 "Current policy" 시나리오를 계속 추진할 경우, 2050년까지 석탄발전소의 계속된 운영으로 국가의 탄소중립 목표 달성에 실패할 가능성이 높음을 드러냈다. 이와 대조적으로, 재생에너지의 설치량을 증가시키고 온실가스 감축 목표를 준수하는 시나리오에서는 2035년 이후 석탄발전소의 평균 이용률이 투자비용 회수가 어려울 정도로 크게 감소한 것을 확인했다. 연간 재생에너지 설치 속도가 제한될 경우, 누적 탄소 배출량은 증가하지만 석탄발전의 경제성을 개선시키는 효과는 나타나지 않았다. 또한, 석탄 및 LNG 연료의 가격 변화는 석탄발전의 이용율에 큰 변화를 주지 않는 것으로 나타났다. 이 결과들은 정책 결정자들에게 석탄발전 폐지 및 탄소중립 목표 달성을 위한 전략 수립에 중요한 정보를 제공한다.

2050년 1.5°C 목표를 달성하기 위해 필요한 탄소예산을 고려할 때 대부분의 석탄발전소는 2035년 이전에 조기 폐지되어야 한다. 사용할 수 있는 최대의 탄소예산을 고려하더라도, 석탄발전소는 2035년 이후 평균 이용률이 30% 이하로 감소하기 때문에 사실상 정상적인 운영이 불가능하다. 석탄 발전소를 비용효율적으로 조기 폐지하기 위해서 필요한 보상비용은 최소 1.5조원에서 10.9조원이 소요되는 것으로 분석되었다. 석탄발전은 재생에너지가 증가하고 온실가스 감축 목표를 준수할수록 경제성이 감소하였고, 남아있는 수명동안 낮은 기대수익으로 인해 낮은 보상을 주어도 조기 폐지되는 것이 합리적이라는 결과가 도출되었다.

이에 더해 본 보고서에서는 대한민국이 2050년 지구 평균기온 상승을 1.5°C 이내로 제한하는 목표를 달성하기 위해 설정된 탄소 예산을 고려한다면 석탄발전소는 적어도 2035년까지 폐지되어야 한다는 결론에 도달했다. 따라서, 탄소예산을 고려한다면 재생에너지 확대와 함께 장기적인 국가 차원의 온실가스 배출 목표 경로를 설정하고 이를 달성하기 위한 구체적인 조치들을 시행하는 노력을 더 해야 한다.

본 보고서는 NEXT Electricity Outlook 시리즈의 첫 번째 간행물로, 대한민국의 전환부문 전망과 정책분석을 매년 2회로 나누어 공개할 예정이다

< 목 차 > 

Executive Summary

국내 석탄발전 현황

석탄발전 전망

석탄발전의 효율적 폐지 전략 분석의 시사점 및 향후 연구

참고문헌

부록 1. OPEN 2.0 모형

부록 2. OPEN 모형 검증

부록 3. 대기오염물질 상세 분석 결과