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

[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 

[Report] A Clean Energy Korea by 2035 - Transitioning to 80% Carbon-Free Electricity Generation

 AbstractThe current global energy crisis has massive implications for the people and economy of South Korea (Korea), where at least 90% of energy use depends on foreign fossil fuels. Clean electricity accounts for only 39% of total generation, with electricity demand expected to increase 30% by 2035. This study shows that Korea can achieve 80% clean electricity by 2035 by capitalizing on rapid technological improvements and decreasing costs of solar, wind, and battery technology. Doing so would slightly lower electricity supply costs, significantly reduce dependence on imported natural gas and coal, and dramatically cut power sector emissions. Further, this study finds that Korea’s power grid under a clean energy scenario will maintain reliability without coal generation or new natural gas plants. To realize these significant economic, environmental, and energy security benefits, policies such as an 80% clean electricity standard by 2035 and corresponding renewable energy deployment goals are required. Authors: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  Yong Hyun Song3, Hee Seung Moon3, Eunsung Kim3, Sanghyun Hong3, and Seung Wan Kim3,4* 3 NEXT Group, Republic of Korea 4 Chungnam National University, Republic of Korea *corresponding author  < Table of Contents >1. INTRODUCTION2. METHODS AND DATA SUMMARY    2.1. Policy Scenarios              2.2. Modeling Tools and Approach              2.3. Key Modeling Inputs              2.4. Sensitivity Analysis          3. KEY FINDINGS    3.1 Generation, Transmission, and Storage              3.2 Cost, Reliability and Environmental Impacts              3.3 Sensitivity Analysis4. CAVEATS5. CONCLUSIONS AND FUTURE ACTIONSREFERENCESAPPENDIX A | MODELING APPROACHAPPENDIX B | MODELING INPUTSAPPENDIX C | SOLAR AND WIND PROFILESAPPENDIX D | REGIONAL RENEWABLE ENERGY DEPLOYMENT 

[Report] Solving the Coal Puzzle: The UK's Coal to Clean Journey

About 본 보고서는 영국에서 지난 약 10년 이라는 기간 동안 발전부문의 석탄 퇴출이 가능했던 유인들을 살펴보고, 한국의 전력계통 혁신과 관련하여 얻을 수 있는 정책적 시사점들을 다루고 있습니다. 2023년 3월 24일 개최되는 웨비나(영국의 에너지전환이 우리나라 전력계통에 주는 시사점)에서 발표될 예정입니다(주한영국대사관, 사단법인 넥스트, Ember 공동개최).  This study is an insight on the United Kingdom’s coal phase out. It charts the UK’s journey out of coal and the transformation of the power system over the past decade. This study was presented at the webinar entitled “The UK’s Energy Transition and Lessons Learned for Korea’s Power Grid Reform” with the British Embassy in Seoul and NEXT Group, and includes the learnings from the UK experience which may benefit countries such as South Korea.[사사] 본 연구는 주한영국대사관의 지원을 받아 수행되었습니다.[Acknowledgement] This work was supported by the British Embassy Seoul. 

대한민국 2050 탄소중립 시나리오 K-Map: 산업부문 이행안

DOI: 10.22982/NEXTRP.2022.12.20(개요) 산업부문의 NDC 목표 달성 및 탄소중립 이행을 위해 근본적으로 요구되는 것은 저탄소 생산방식으로의 전환이다. 우리나라는 그동안 에너지집약적 제조업 등을 중심으로 산업이 발달해왔기 때문에, 빠른 시일 내에 저탄소 생산방식으로 전환하는 것은 쉽지 않은 과제가 될 것이다. 현재까지는 온실가스 배출권거래제와 환경영향평가 온실가스 항목 등의 제도가 산업부문의 온실가스 배출 감축에 직·간접적으로 기여해왔으나, 여러 한계점으로 인해 저탄소 생산공정으로의 전환 유인을 제공하기에 충분하지 못했다. 본 보고서는 저탄소 생산방식으로의 전환 유인 제공이라는 관점에서 필요한 제도의 도입 및 개선, 예산안을 제안하고자 한다. 특히 저탄소 기술의 개발 및 상용화와 저탄소 제품의 수요 측면으로 나누어 제도 현황 및 개선사항을 확인하였다. 저탄소 기술의 조기 상용화를 유도하는 수단으로 탄소차액계약제도의 도입 필요성과 이를 위한 온실가스 배출권거래제의 개선사항, 저탄소 기술로 생산된 저탄소 제품의수요를 창출하는 수단으로 녹색공공조달제도와 기후변화영향평가의 개선사항을 살펴보았다. 마지막으로 산업부문 온실가스 감축을 위해 배정된 정부 예산의 한계점을 지적하고 개선사항을 제안하였다. <목  차>요약 1. 산업부문 현황 및 K-Map 목표  1.1. 온실가스 배출현황: 2019년 현황, 2021년 추정치  1.2. 2030 온실가스 배출 목표: 정부 NDC 및 K-Map 시나리오  1.3. 정책 현황 및 문제점 2. 산업부문 제도 개선 과제  2.1. 탄소차액계약제도 도입 및 온실가스 배출권거래제 개선  2.2. 녹색공공조달제도 개선  2.3. 기후변화영향평가제도 합리화 3. 산업부문 예산안  3.1. 산업부문 감축사업 관련 예산 현황  3.2. 산업부문 감축사업 관련 예산 한계점  3.3. 산업부문 감축사업 예산 제안 참고문헌 

2030 탄소 없는 섬 제주도, 출력제한 없는 섬에서부터: 재생에너지 출력제한 문제 해결방안의 비용 분석

(개요) 2012년 '카본프리아일랜드 2030'을 선언한 제주특별자치도는 이후 신재생에너지 설비가 빠르게 늘어나 2020년 기준 발전비중이 약 18%에 도달했다. 하지만 빠른 재생에너지 보급 속도에 비례하여 출력제한 명령 횟수 또한 급증하고 있는데 이는 국내 다른 지역보다 좀 더 빨리 나타나고 있는 현상일뿐 육지 계통 전반에서도 곧 이러한 출력제한 조치의 횟수가 증가할 것으로 예상된다. 제주도는 본 문제 해결을 위해 신재생에너지 총량제 도입을 검토하면서 재생에너지 보급 속도 조절에 나서고 있으나 이는 재생에너지 중심의 전력계통 전환을 저해하고 더 나아가 탄소중립이라는 궁극적 목표 달성에 걸림돌이 된다. 이에 본 보고서는 재생에너지 출력제한을 3%로 유지하는 동시에 카본프리아일랜드 2030 및 제9차 전력수급기본계획의 재생에너지 확대보급 시나리오에 근거하여 제주 전력계통 운영에 소요되는 총 시스템 비용을 현 상황을 유지했을 때의 비용과 비교 검토하였으며 관련 시사점을 도출하고 정책 방향성을 제안하였다.  < 목  차 >1. 핵심 요약2. 배경  2-1. '탄소 없는 섬' 제주도는 한국 에너지 전환이 예고편  2-2. 출력제한이란  2-3. 해외에서는? 재생에너지 출력제한 사례 - 덴마크, 독일, 영국  2-4. 국내에서는 왜 문제인가?  - 늦어지는 재생에너지 보급목표 달성, 멀어지는 탄소중립3. 제주도 재생에너지 출력제한 현황 및 원인  3-1. 제주도 재생에너지 출력제한 현황  3-2. 제주도 재생에너지 출력제한의 근본적 원인 - 제주도 전력계통 특성을 중심으로4. 제주도 재생에너지 출력제한 문제 해결을 위한 기술적 시나리오 구성 및 비용 분석 결과  4-1. 방법론 개괄  4-2. 시나리오 설계 4-3. 시나리오 분석 결과5. 결론 및 제언6. 부록

한국 산업계가 직면한 기후 리스크의 손익 영향도 분석: 시멘트, 디스플레이, 비철금속업의 대표기업 3개사를 중심으로

DOI: 10.22982/NEXTRP.2022.7.25(개요) 본 보고서는 2022년 1월 기후변화에 제대로 대응하지 않을 경우 우리나라 5대 산업부문(철강, 반도체, 정유, 석유화학, 자동차 제조업)의 주요 기업이 기후 리스크에 노출됨으로서 직면하게 될 2030년 매출, 영업이익률을 전망한 보고서에 이어 시멘트(쌍용C&E), 디스플레이(LG디스플레이), 비철금속업(고려아연) 대표 기업의 2030년 매출과 영업이익율을 분석하였다. 이들 3개 업종은 우리나라 산업의 주요 근간을 이루고 있는 동시에 온실가스 다배출 업종임에도 불구하고 기후 대응책에 대한 논의가 활발하지 못했던 바, 본 연구를 통해 관련 대표 기업들이 기후 리스크에 의해 받게될 재무적 영향에 대해 분석하고 그 심각성을 논의하고자 하였다. 본 연구에 의하면 해당 3개 기업이 적절한 기후대응 조치를 취하지 않을 경우 전체 매출이 11조원 이상 줄고 (2030 BAU 대비), 영업이익률은 최대 44.6% 포인트까지 떨어질 수 있다 (2021년 대비). 보고서는 마지막으로 향후 기후 리스크 대응을 위한 산업계의 전략과 정부의 정책적 방향성을 제시한다.  <목  차>요약I. 들어가며: 기후 리스크는 특정 대기업만의 문제가 아니다II. 기후 리스크가 기업의 재무제표에 영향을 미치는 경로III. 국내 다배출 기업 3개사의 기후 리스크 손익 영향도 1. 방법론 2. 기업별 분석 결과III. 맺으며: 자금 조달력을 좌우하게 될 기후 리스크 Appendix-1. 기후 리스크 : 정책의 변화로 인한 매출 감소 Appendix-2. 기후 리스크 : 규제 강화에 따른 규제 준수비용 증가 Appendix-3. 한국 배출권거래제 강화 시나리오 참고문헌 

2050 탄소중립 시나리오 K-Map: 산업부문 세부보고서

DOI: 10.22982/NEXTRP.2022.3.31(개요) 2022년 2월 공개된 대한민국 K-Map 2050 탄소중립 시나리오(녹색에너지전략연구소, 녹색전환연구소, 사단법인 넥스트, 독일 Agora Energiewende 공동 연구)는 전환(전력), 산업, 수송, 건물, 농업, 수소 등 세부 부문에 걸쳐 정부의 2050 탄소중립 시나리오(2021.10월)보다 강력한 달성방안을 제시하였으며, 주요 내용으로 구체적인 중간 감축경로와 탄소중립 사회로 전환하는데 필요한 투자규모 분석을 포함하고 있습니다. 본 세부보고서는 K-Map 시나리오 중 산업 부문을 집중적으로 다룬 해설서로 사단법인 넥스트가 단독 발간하였습니다. 우리나라 산업부문의 탈탄소 전략을 연구하고 고민하는 분들께 유용한 참고자료가 되기를 바랍니다. 

대한민국 K-Map 2050 탄소중립 시나리오: 미래 세대와 한국 경제를 위한 보다 야심 찬 경로

(개요) 2022년 5월 출범하는 다음 정부는 기후보호와 관련해 그 역할과 책임이 막중합니다. 다음 정부는 한국사회 탄소중립을 위한 기반마련과 실행에 속도를 내야 하고, 당장 2023년에 있을 UN의 파리협정 이행점검 평가를 준비해야 합니다. K-Map은 전환(에너지), 산업, 수송, 건물, 농업, 수소 등 세부 부문별 특성 및 미래 전망을 바탕으로 각 부분의 탈탄소 녹색전환 잠재량을 분석해 연도별 감축 경로를 제시했습니다. 이를 통해 정부의 2030년 목표보다 6,900만톤(2018년 순배출량의 10% 수준) 추가 감축이 가능함을 확인했으며, 2050년까지 약 16억 3천만 톤 이상의 누적 온실가스 감축이 가능함을 과학적으로 입증했습니다. 이번 K-Map 연구가 새롭게 출범할 대한민국 정부의 보다 적극적인 기후보호 정책에 밑거름이 되길 기대하며, 많은 분들의 관심을 부탁 드립니다. ※ K-Map은 녹색에너지전략연구소, 녹색전환연구소, 사단법인 넥스트 홈페이지를 통해 확인하실 수 있습니다.   

한국 산업계가 직면한 기후 리스크의 손익 영향도 분석: 철강, 반도체, 정유, 석유화학, 자동차 제조업의 대표 기업 5개사를 중심으로

DOI: 10.22982/NEXTRP.2022.1.28 (개요) 본 보고서는 기후변화에 제대로 대응하지 않을 경우 우리나라 주요 기업이 기후 리스크에 노출됨으로서 예상되는 2030년 매출, 영업이익율을 분석 및 전망하였다. 기후 리스크란 기후변화로 각국의 정책과 법이 바뀌거나 기술 변화, 평판 하락, 홍수·태풍 같은 자연재해 등으로 기업 매출이 줄거나 비용이 늘어나는 것을 말한다. 연구에 의하면 국내 주요 업종별 5개 기업의 매출이 30조원 줄고, 영업이익률은 최대 24% 포인트까지 떨어질 수 있다. 보고서는 마지막으로 향후 기후 리스크 대응을 위한 산업계의 전략과 정부의 정책적 방향성을 제시한다. --------------------------------------------------------------------------- <목 차>   요 약 I. 들어가며: 기업들의 선언뿐인 탄소중립 II. 한국 산업계가 직면한 기후 리스크 1. 기후 리스크의 정의와 기업의 재무제표에 영향을 미치는 경로 2. 기후 리스크① : 정책의 변화로 인한 매출 감소 3. 기후 리스크② : 규제 강화에 따른 규제 준수비용 증가   III. 국내 다배출 기업 5개사의 기후 리스크 손익 영향도 1. 방법론 2. 기업별 분석 결과 1) 철강업종 – 포스코 2) 반도체업종 – 삼성전자 3) 정유업종 – S-Oil 4) 석유화학업종 – LG화학 5) 자동차 제조업종 – 현대자동차   Ⅳ. 맺으며: 커져가는 기후 리스크, 기업과 정부의 올바른 전략은? Appendix-1. 기후변화 관련 국내외 정책 목표 및 규제 입안 동향 Appendix-2. 한국 배출권거래제 강화 시나리오 참고문헌