지식경제부(이하 지경부)는 2010년부터 2024년까지 15년간 전력 수요 전망 그리고 이에 따른 발전소 및 송 · 배전 설비 건설 계획 등을 담은'제5차 전력수급기본계획'을 확정 공고했다. 계획에 따르면 국내 총 전력 소비량은 연평균 1.9% 증가해 2024년에 5516억㎾h(2010년 4238억㎾h)로, 여름철 최대 전력 수요는 2024년에 9504만㎾(2010년 6989만㎾)에 이를 것으로 전망했다. 지경부는 "여기에 맞추어 발전 설비도 올해부터 총 49조 원을 투자(신재생 · 집단에너지 제외)해 총 4333만㎾를 계획에 반영함으로써, 2024년에는 총 1억 1259만㎾의 발전 설비를 확보하겠다"고 발표했다.
우리나라는 사용의 편리성과 가격 안정으로 전력 소비가 꾸준하게 늘어나는 추세다. 1인당 전력 소비량은 1980년'859㎾h/년'에서 2009년'8092㎾h/년'으로 9배 정도 증가했다.
이러한 전력 수요 증가에 따라 공급 설비도 1980년 9391㎿에서 2009년 7만 3470㎿로 약 8배 증가했다. 전력 소비 증가율은 경기 침체 영향으로 2008년에는 4.5%, 2009년에는 2.4%에 그쳤으나, 2010년에는 경기 회복 및 난방기기 보급 증가 그리고 다른 에너지원 대비 낮은 수준의 전기요금으로 7.8% 증가했다.
지경부 관계자는 "2024년 전력 소비량은 연평균 1.9% 증가해 55만 1606GWh, 최대 전력은 연평균 2.2% 증가해 9만 5038㎿에 이를 것으로 전망한다"면서, " 에너지 기본계획상 기준수요(BAU)에서 전력 및 기타 부문의 수요 관리 강화를 통해 목표 수요를 설정했다"고 밝혔다. 이러한 목표 수요를 달성하고자 에너지 효율 향상 기기의 보급 확대와 전기요금 체계의 합리화 등 관련 대책을 수립해 추진하겠다는 것이다.
그 구체적인 방안을 보면 ▲ 에너지 공급자 효율향상 의무화 제도(EERS : Energy Efficiency Resource Standard) 도입에 따른 효율 향상 관련 투자 확대를 통한 에너지 고효율 기기 보급 및 대기전력 · 효율 등급제 도입 ▲ 에너지 효율 향상을 위한 R&D, 산업 · 건물 부문 에너지 이용 시스템 혁신, 고효율 조명기기 저가화, 기기 전반에 대한 효율표준화 시행 ▲ 공급 원가에 기초한 전압별 요금 체계로 단계적 이행과 소비자 선택 요금제, 시간대별 차등과 실시간 요금제와 같은 탄력적 수요 관리형 요금제 강화 · 도입 등이다.
전력 수급과 전원 구성 전망
지경부 관계자는 "전국 전력 수급의 경우 설비 예비율은 기준 수요 대비 2013년까지 3.7∼5.0% 수준으로, 단기 수급 측면에서 적극적 대응이 필요하다"면서, "2014년 이후에야 13.9∼20.4% 수준으로 안정적인 수급유지가 가능하다"고 전망했다.
에너지원별로 ▲ 원자력 14기(1820만㎾, 4차 계획반영 12기, 신규 2기) ▲ 석탄 15기(1209만㎾) ▲ LNG 19기(1224만㎾) 등의 발전량을 계획에 반영한다. 원자력 발전량 비중은 2010년 31.4%에서 2024년 48.5%로 늘어날 전망이다. 안정적인 전력 수급을 도모하기 위해 2010년부터 2024년까지 발전 설비건설에 총 49조 원을 투자할 예정이다.
지경부 관계자는 "전력 수급 안정과 다양한 정부정책을 고려한 이상적인 설비 계획을 수립해 적정 설비예비율 및 전원구성비를 제시했다"면서, "석탄화력 · 조력 등과 같이 환경과 생태계에 미치는 영향이 큰 설비는 지역 주민이나 지자체의 의견을 충분히 고려해 사업허가 등 필요한 절차를 이행할 계획이다"라고 밝혔다.
발전 설비 계획 수립 기본 방향은 ▲ 친환경 전원구성 - 원전 및 신재생 전원 최대 반영 ▲ 저원가 전력 공급 체계 구축 - 기저 설비(원자력 · 석탄) 확충 ▲ 전력 수급 안정성 강화 - 미래 불확실성(수요 · 건설 이행)에 대응 ▲ 타 계획과 정합성 확보 - 에너지 관련 기본 계획과 정합성 확보 등이다. 이를 토대로 4만 3326㎿ 발전 설비 계획을 5차 계획(2010∼2024년)에 반영했다. 구체적으로 살펴보면 원자력 1만 8200㎿(14기), 유연탄 1만 2090㎿(15기), LNG 1만 2236㎿(19기), 수력/양수800㎿(2기) 등이다.
이에 따라 2024년 발전원별 설비 비중은 원자력은32%로 2010년(25%)보다 대폭 상승하는 반면, 석탄 및 LNG는 각각 28%와 21%로 2010년에 비해 소폭감소할 전망이다. 원자력 발전량 비중은 2024년 48.5%로 2010년에 비해 약 17% 증가하고, 신재생도 8.9%로 증가해 석탄 · LNG · 석유 등 고탄소 배출전원의 발전량비중은 점진적으로 줄어들 전망이다.
전력 수급과 전원 구성 전망
장기 송 · 배전 설비 계획은 송 · 배전 설비의 전압별 역할 분담, 적정 공급 신뢰도 확보, 공급 신뢰도와 경제성 조화, 전력 계통 안정도 특성 개선, 발전소 계통 연계, 송전선로 신설 기준, 변전소 신 · 증설기준, 배전선로 신설 기준 등으로 구분했다. 2009년 대비 2024년에는 송전선로 총 긍장(선로 길이)은 1.27배 증가하고, 배전선로 총 긍장은 1.08배 증가할 전망이다. 변전소 수는 920개로 1.3배 증가(변전소 건설 계획 건수 약 215개)하고, 변전 설비용량은 1.31배 증가할 전망이다.
송 · 배전 설비 전압별 역할 분담 | 설비별로 765㎸는 대단위 전원 단지와 대용량 부하 밀집 지역 간 전력 수송, 345㎸는 지역 간 간선 계통망 구축 또는 도심지 대전력 공급망, 154㎸는 345㎸ 공급 지역내 계통 구성 또는 배전 계통 전력 공급원, 66㎸는 신규 건설을 억제하되 부하 특성을 고려해 신축적 운용, 22.9㎸는 154㎸ 변전소로부터 일반 고객 수급 지점까지 전력 공급 등이다.
적정 공급 신뢰도 확보 | 송 · 배전 설비를 적기에 확충하고, 변전소 · 송전선로 입지를 사전에 확보한다. 발전 설비 건설 계획과 송 · 변전 설비 건설 계획의 연계성 및 수도권 · 제주도 전력 계통의 안정성을 강화한다.
공급 신뢰도와 경제성의 조화 | 송 · 배전 설비의 투자효율성을 높이기 위해 전력손실 및 혼잡비용을 최소화한다. 송 · 배전설비 고장 시 전력공급지장을 최소화하고, 전력 계통 경제성 검토 기법 향상 및 공급 신뢰도 평가기법을 도입한다.
전력 계통 안정도 특성 개선 | 유연 송전 시스템(Flexible AC Transmission System) 등 신기술 도입으로 대형 계통 안정도를 확보한다. 차단기 규격향상 · 직렬 리액터 설치 · BTB(Back to Back) 설치 · 모선 및 송전선로 분리 운전 등으로 고장 전류를 억제한다. 전력용 콘덴서 · 분로 리액터 · 순동 무효 전력 보상 장치 설치 · 분산형 전원 개발 · 경부하 시 송전선로 부분 개방 등으로 무효 전력 수급 균형을 유지한다.
발전소 계통 연계 | 발전소 계통 연계 적용 원칙은 <송 · 배전용 전기 설비 이용 규정>에 따라 발전사업자와 송전사업자 간 계약으로 결정한다. 발전소 접속 설비 구성 기준은 1000㎿ 이하(345㎸ 또는 154㎸) 및 1000㎿ 초과(345㎸ 이상)로 발전소는 2회선 이상 연결함을 원칙으로 한다(단, 발전사업자가 희망하고 계통에 큰 영향이 없는 경우 1회선으로 구성). 접속선로는 설비 고장 시 전력 계통의 과도 안정도 불안정 현상 등 전력 계통 계획 기준을 만족할 수 없는 경우 2개 루트 이상으로 구성한다.
송전선로 신설 기준 | ▲765㎸ - 대규모 전력 융통이 필요하고 345㎸ 전압으로 전력 공급이 어려운 경우 신설하며, 1회선 고장만 고려해 성능을 유지하도록 확충한다. ▲345㎸ - 154㎸ 송전선로의 신설로는 전력 융통 및 전력 공급이 불가능한 경우 또는 앞으로 전력 수요 증가가 예상됨에 따라 154㎸보다 345㎸ 송전선로 건설이 적합한 경우 신설한다. 가공 송전선로의 신설은 2회선의 1개 루트 건설을 원칙으로 하고, 지지물은 장기적인 계통 구성 변화를 고려해 선정한다. 간선 계통은 루트 고장, 방사상 지중 계통 1회선 고장을 고려해 성을 유지하도록 확충한다. ▲154㎸ - 발전소, 345㎸ 및 154㎸ 변전소의 송전망 연결이 필요한 경우 또는 기설 선로가 발전설비 및 전력 수요 증가로 적정 수준을 유지할 수 없는 경우 신설한다. 345㎸ 단위로 자체 환상망(약 800㎿ 수준의 부하 공급)을 구성한다. 기존 선로의 분기는 2π분기를 원칙으로 하고, 부하 특성 · 고장잔류 · 과부하 · 설비 유지 등에 문제가 없는 경우 1π분기를 고려한다. 345㎸ 변전소 인출선로는 계통 조류를 감안해 가급적 410㎟×2B(지중 2000㎟ 이상) 규모를 고려한다. 지중 관로는 부하 증가 등을 고려해 최종 규모로 하고, 도심지 변전소 인출은 계통 확충 등을 고려해 전력구 시공을 검토한다.
345㎸ 변전소 인출선로 등 주요 선로는 루트 고장, 기타 선로 및 지중 계통은 1회선 고장을 고려해 성능을 유지하도록 한다.
변전소 신 · 증설 기준 | ▲초고압 변전소 - 최종 규모는 4Bank가 원칙이며 초기 Bank 수는 부하 공급 및 경제성을 고려해 결정한다. 하위 전압 공급이 곤란하거나 대규모 전력 융통 필요 시 765㎸ 변전소를 신설한다. 기존 3Bank 설치 변전소에 추가 증설이 필요한 지역 등에 향후 부하 전망을 고려해 345㎸ 변전소를 신설한다. ▲154㎸ 변전소 - 최종 규모는 4Bank가 원칙이며 초기 Bank 수는 부하 공급 및 경제성을 고려해 결정한다. 산업단지 및 신도시 조성 등 대규모 신규 부하 공급이 예상되는 지역 등에 신설한다.
배전선로 신설 기준 | 배전선로 회선은 배전선로 최대 부하 실적이 상시 운전 용량을 초과하는 경우, 기설 선로로는 전기 품질을 유지하기 곤란해 계통보강이 필요한 경우, 계약 전력 5000㎾ 이상 대용량 신규 고객 전력 공급을 위해 회선 신설이 필요한 경우, 주택 및 산업단지 등 대규모 개발 지역에 전력공급이 필요한 경우 신설한다.
 저탄소 · 고효율 에너지 소비 구조 실현
지경부 관계자는 "제5차 전력수급기본계획은 전력 수급 안정, 경제적 전력 공급 체제 구축, 친환경 전원 구성을 목표로 상위 계획인 에너지기본계획과 정합성 확보 및 온실가스 감축을 위한 친환경 전원확대 등을 고려한 전력 부문 실행 계획으로 수립했다"고 밝혔다. 특히, 이 계획에 따라 전원 구성을 실현할 경우, 저원가 기저 발전 설비 비중 확대로 연료비를 줄일 것으로 전망했으며, 2024년 발전량 기준으로 원자력 비중이 많이 증가함에 따라 저탄소 · 고효율 에너지 소비 구조 실현에도 이바지할 것으로 기대했다.
글 윤홍로 기자
<Energy News>
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