오늘날의 세계적인 에너지 위기는 에너지 사용량의 90% 이상을 수입 화석 연료에 의존하고 있는 대한민국에 큰 영향을 미치고 있다. 그러나 한편으로 한국에서 태양광, 풍력, 배터리 저장 장치 기술의 지속적인 발전과 그에 따른 비용 절감은 전력 생산으로 인한 배출량과 비용을 줄일 수 있는 중요한 기회를 창출하므로, 한국은 2050년 탄소 중립 목표를 달성하기에 유리한 위치를 차지하고 있다.

한국의 가장 중요한 탈탄소화 전략은 주로 태양광과 풍력을 기반으로 하는 재생 에너지와 원자력 발전을 통해 청정 전력 생산 비중을 높이는 것이다. 2022년 청정 에너지 발전 자원은 국내 총전력 생산량의 35%에 불과했다.

한국의 단기적인 목표는 2036년까지 청정 전력 발전 비율을 59%까지 높이는 것이다. 본 연구에서는 전력 생산 과정에서 화석 연료의 사용량을 획기적으로 줄이면서 관련 비용이나 신뢰도, 배출량과 관련된 목표를 달성하는 데 영향을 미치는 요인들을 조사한다. 또한 아래의 중요한 세 가지 질문에 답함으로써 한국에서의 청정 에너지 전환에 대한 논의를 촉진하는 것을 목표로 한다.

• 최근 발생한 풍력, 태양광, 배터리 저장 장치 비용의 하락이 재생 가능 자원 개발의 속도와 규모에 어떤 영향을 미칠 것인가?

• 전력 수요 증가, 화석 연료의 가격, 재생 에너지와 및 에너지 저장 비용에 대한 내재적 불확실성을 고려할 때 기술적으로나 경제적으로 실현 가능한 청정 에너지 목표는 무엇인가?

• 청정 에너지로의 빠른 전환이 어떻게 환경적, 경제적 이점을 제공하고 수입 화석 연료에 대한 의존이나 이와 관련된 안보 위험을 줄일 수 있는가?

본 연구는 개선된 용량 확장과 시간별 급전 모델을 사용하여 2025년, 2030년, 2035년의 청정 에너지 보급을 탐구하고 두 가지 주요 시나리오를 고찰한다. 현재 정책 시나리오는 2030년 국가 온실가스 감축 목표(NDC), 2050년 탄소 중립 목표, 제10차 전력 수급 기본 계획(10차 전기본)을 반영하여 풍력 발전과 태양광 발전의 연간 보급량을 정부의 현재 목표에 맞추어 제한한다. 청정 에너지 시나리오는 풍력 발전과 태양광 발전의 연간 보급량을 본 연구에서 실현 가능하다고 가정한 최대 수준까지 증가할 수 있도록 허용한다. 이는 모델링에 의해 결정되며 기존 목표를 초과할 수 있다. 또한 청정 에너지 시나리오에 여러 가지 민감도 분석(예: 재생 에너지 및 저장 장치의 비용, 높은 화석 연료 가격, 전력공급 신뢰도)을 적용했다.

우리의 연구 결과에 따르면 한국은 2035 년까지 안정적인 전력망을 유지하면서도 현재 정책 목표를 넘어 43GW의 재생에너지를 효율적인 비용으로 추가 보급할 수 있다(재생 에너지 용량 보급 31% 증가). 따라서 우리는 한국이 탄소 중립을 가속화하고 기후 변화에 대응하는 동시에 상당한 경제적, 환경적 이점을 실현하고 에너지 안보를 강화하기 위해 2035년까지의 재생 에너지 및 에너지 저장 장치 보급 목표를 상향할 것을 권고한다.

< 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