『에너지현장』 첨단 특화단지 전력공급계획

편집부 기자
입력 2024.03.13 00:00

첨단 특화단지 전력공급계획

안정적 전력 인프라는 첨단산업의 필수

국가첨단전략산업 특화단지에 전력을 적기 공급하기 위한 유관기관 전담반(TF)이 2월 27일에 발족했다. 이는 작년 12월 21일에 발표한 <첨단전략산업 특화단지 전력공급계획>의 후속조치의 일환이다. 대규모 전력의 안정적인 공급이 중요한 첨단산업에 대한 전력공급계획을 유관기관 간 협업을 통해 차질없이 이행하는 것이 전담반(TF)의 목표다. 특히, 특화단지 중 가장 많은 전력이 필요한 용인 특화단지에 대한 전력공급 설비의 효율적 건설방안을 모색해나가기 위해 <용인 반도체 국가첨단전략산업 특화단지 전력공급 사전 업무협약>도 체결하였다. <첨단전략산업 특화단지 전력공급계획>의 현황과 문제점, 추진 계획을 정리한다.

정리 편집부

자료 및 이미지 산업통상자원부

첨단 특화단지 전력 적기공급에 원팀(One-Team) 거버넌스를 구축했다. 첨단 특화단지 전력공급 유관기관 T/F 역할은 공급계획 이행 점검, 인허가·민원 및 관계기관의 이견을 조율하고, 발전소·송전선로 공동추진단을 구성하고, 부지조성, 인허가, 민원 등 대응을 목표로 한다.

첨단전략산업 특화단지
전력공급계획 현황 및 문제점

▲ 7개 첨단산업 특화단지 수요에 따른 공급 필요량은 15GW 이상: 2022년 12월 23일 기준으로 역대 최대부하 전국 94.5GW의 16%에 해당한다. 용인 반도체 국가첨단전략산업특화단지는 계통여건이 열악한 수도권에 입지해 있어서, 10GW 이상의 전력을 반도체 단지 특성에 맞춰 적기에 공급이 필요한 초대형 프로젝트이다. 포항·구미·새만금 첨단단지는 기존 계획의 조기 추진과 부분 변경 사항이 필요하다. 이외 3개 특화단지는 기존 계획을 통해 공급이 가능하다.

▲ 대규모 전력을 소비하는 특화단지에 대한 공급방안 마련의 어려움: 단지 지정 시, 기존 생산시설과의 연계, 기업 투자 중심으로 고려해야 한다. 전력공급 효율성 제고를 위해 수요와 공급을 일치시키는 체계도 필요하다. 용인의 경우, 초기 전력수요 대응에 특히 어려움이 있는 상황이다. 수도권은 전력자립도가 낮으며, 전력망이 이미 밀집하여 수도권 내 설비로는 필요전력의 확보가 불가하고, 장거리 송전선로 신설이 불가피하다. 수도권 전력자급률 0.67%로 전국대비 발전량은 24.3%, 전력소비량은 39.2%에 해당한다. 장거리 송전선로 확충에 장기간 소요되는데 평균 13년이 걸린다. 별도 대책 수립이 필요하다. 전력수급기본계획(15년 계획, 2년마다 수립)과의 부합성, 글로벌 통상환경 대응을 위한 무탄소전원 최대한 활용 등도 함께 고려할 필요가 있다.

▲ 설비 건설지연 급증으로 공급적기 이행 불확실: 전력설비 건설에 대한 주민 반대로 지자체 비협조 사례가 확대되고 있고, 지자체 간(경과지 ↔ 수혜지, 경과지 간 등) 갈등 현상1)도 발생했다. 특화단지의 차질 없는 조성을 뒷받침하는 맞춤형 전력공급계획 수립과 함께 이행력을 높이기 위한 제도보완 병행이 필요하다.

[그림 1] 용인시 계통현황

전력공급계획 기본방향

전력공급계획 수립 원칙은 전력망 최적화, 탄소중립에 대한 에너지정책과 첨단산업 육성을 위한 산업정책 간 조화를 고려하여 첨단전략산업 특화단지 전력공급계획을 수립한다. 수요와 발전 입지의 근접을 유도하기 위해 분산을 촉진하고, 송전선로 신설을 낮출 수 있다. 무탄소전원(Carbon Free Energy) 활용하면 탄소중립 기여도를 높일 수 있다. 송전선로 적기확충하기 위한 이행체계와 제도기반을 갖추게 되면 투자 지연 리스크를 낮출 수 있다.

[그림 2] 용인 반도체 특화단지 전력공급계획

용인 반도체 특화단지 전력공급계획

▲ 용인 산업단지는 현재 필요전력 전체(1,855MW)를 타 지자체를 통해 공급: 용인 내 발전소는 없는 상황으로 타 지자체를 경과 선로 이용이 불가피하다. 용인, 수원, 성남, 광주, 안성 소재의 변전소를 활용 중이다. 송전선로 신규 확충 과정에서 타 지자체 협조가 필수이며, 용인산단 전력공급을 위해서는 특단 대책 수립이 필요하다. 신규 필요전력은 현재 용인시 전체 전력수요의 5배가 넘는 10GW 이상이다.

▲ 용인 반도체 특화단지 신규 전력공급 필요량: 장거리 기간망 평균 건설 기간 13년을 고려한 시점 2030년을 시작으로 2036년까지 누적 기준 필요전력 3GW이며, 이후 누적 기준 필요전력은 10GW 이상 신규 공급이 필요하다. 여건악화로 송전선로 건설 기간이 13년 이상임을 감안할 때, 2030년에서 2036년 전력수요는 특화단지 인근 발전력 신설을 통해 공급할 필요가 있다.

[그림 3] 전력고속도로

’30년~’36년, 산단 내 LNG 발전소 3GW 구축

산단 내 발전소를 통해 초기수요 대응, 장거리 송전선로도 확충한다. 무탄소 발전력 공급 원칙으로 단, 공급필요시점, 기술발전 속도 등 고려한다. 대규모 전력을 단기간 내 적기공급, 탄소중립 목표 이행을 함께 고려한다. 반도체 산업은 전력공급 안정성이 필수이므로, ’30년 Fab 가동에 맞춘 대규모 전력공급을 위해서는 3GW LNG 발전소 건설이 최적방안이다. 탄소중립, 수급 안정성, 대체시점 등을 고려하여, 노후석탄 대체 LNG 발전소(전기본 총 28기 기 반영) 중 6기를 산단 내 이전·건설한다. 2030년은 동서발전(당진→용인), 2031년은 남부발전(하동→용인), 2032년 서부발전(태안→용인) 각 1GW이다. 청정수소 활용 추진으로 적극적인 탄소중립 실현에 기여한다는 계획이다. 수소터빈 상용화 진행 상황, 수소배관 등 인프라 여건의 성숙도를 위한 고려가 필요하다. 국내는 50% 수소혼소 R&D 추진 중이며, 해외는 30% 수소혼소 터빈을 제조사 자체 검증 중이다.

2037년부터 장거리 송전선로 건설

▲동서 횡축, ▲남북 종축 전력고속도로(Electric Transmission eXpress) 건설 추진한다. 발전원은 전국의 무탄소전원 공급을 통해 RE100 및 CFE 달성에 기여한다. 횡축망은 영동권 원전(한울·신한울) 11.5GW 및 재생에너지 5.8GW를 활용한다. 재생에너지 설비용량은 태양광은 1.9GW, 풍력은 3.9GW이며 제10차 장기 <송변전설비계획>에서 ’36년 기준으로 한다.

종축망은 호남권 원전(한빛) 5.9GW과 재생e에너지 56.8GW를 활용한다. 경과구간은 횡축으로 영동권에서 용인까지 연결 내륙 교류망 2개이며, 종축으로는 호남권에서 용인까지 연결 내륙 교류망 1개 및 서해안 초고압 직류망 2개를 검토한다.

[그림 4] 포항 영일만 산단 계통현황

포항·구미·새만금 첨단전략산업
특화단지 전력공급계획

기존 계획의 조기 추진 및 일부 변경을 통해 전력공급 추진한다. 인근 무탄소전원 활용이 가능해 발전소 신설이 필요 없고 기존 전력망의 설비보강을 추진한다.

[그림 5] 포항 블루밸리 산단 계통현황

포항 이차전지 특화단지

계통현황은 당초 저수요 예상 지역으로 저용량 전력망으로 구성, 기업들의 12.1조 원 규모 신규투자로 대용량 전력수요 발생이 예상된다. 공급계획은 지자체 주도 기업 간 계약용량조정, 변전소 조기 건설한다. 단축일정은 동포항 변전소는 2028년 10월까지, 공당 변전소는 2025년 12월까지다. 송전선로 보강으로 864MW 신규 필요 전력공급을 추진한다.

[그림 6] 구미 국가산단 계통현황

구미 국가산단(반도체 소자)·새만금

국가산단(이차전지 핵심광물)

계통현황은 구미산단 내 기존 변전소 활용 중, 새만금산단 매립 및 조성에 맞춰 변전소 등 설비계획을 수립한다. 공급계획은 구미변전소 추가 설치 및 선로용량 증대로 220MW 공급(解년), 새만금변전소 조기 건설을 통해 2028년까지 861MW 추가 전력을 공급한다.

[그림 7] 새만금 국가산단 계통현황

제도보완 방향

▲ 특화단지 전력공급계획 수립·이행체계 확립: 선정 이전 후보지 전력공급 여건을 선제적으로 검토, 평가에 반영한다. 산단입지를 발전소 인근, 전력망 여유 지역으로 유도, 전력시설 신설 관련 주민수용성 확보방안 및 지자체 협력계획 수립 후보지를 우대한다. 공급시기는 단지조성 시점-전력공급계획 연동, 필요시 조성목표를 조정한다.

▲ 선정 이후는 ‘정부-기관’이 협력하여 맞춤형 전략을 수립하고 이행관리한다.

▲ 전력망 적기 확충을 위한 제도 개선: <국가기간 전력망 확충 특별법> 제정으로 핵심 전력망적기건설을 지원한다. 무탄소 전원연계, 첨단산업 전력공급 대용량·장거리 전력설비 345kV 이상이다. 총리주재 범부처 <전력망위원회>를 신설하여 입지의 주민 간 갈등조정 등을 진행한다. 기존 <송·변전설비 주변지역의 보상 및 지원에 관한 법률> 개정법령 개정으로 송전설비 주변지역 지원 단가의 현실화를 추진한다.

주민친화형 송전철탑 디자인 적용의 다양화로 일률적 철탑 디자인에서 벗어나 지역 특화 디자인 적용으로 철탑의 랜드마크화 한다. 송전철탑 디자인 공모전을 통해 새로운 철탑 디자인을 발굴하고, 입지선정위원회에 지역 주민들이 참여하여 철탑 디자인을 직접 선정한다.