월간전기



『포커스』 중국 원전산업 동향 및 성장동력에 관한 고찰

2024-08-19

중국 원전산업 동향 및 성장동력에 관한 고찰 설비 자국화 & 정부 지원 등에 업고 ‘Going Global’ 최근 들어 중국 원전의 성장세가 심상치 않다. 중국은 1987년 첫 원전 도입 이후 빠르게 설비를 늘려 현재 미국과 프랑스에 이어 세계 3번째 규모를 자랑한다. 국가 5개년 발전계획을 통해 자국 내 원전 설비 규모를 점진적으로 확대하겠다는 뜻을 밝힌 중국에서는 2024년 현재도 신규 건설허가 승인을 받은 36기 중 24기가 건설 중이다. 중국 정부의 계획대로라면 2030년경에는 중국이 세계 최대 원전국가로 부상하게 된다. 블룸버그뉴에너지파이낸스(BNEF)가 분석한 중국의 원전산업 동향 및 성장동력에 관한 칼럼을 소개한다. 출처 BNEF(KEMRI 김형조 차장 칼럼 재인용) 중국 광둥성 타이산 원전 전경 (출처: EDF) 2023년 중국의 원전 설비용량은 57GW(55기)로 전체 발전설비 용량(2,919GW)의 2%를 차지했다. 원전 발전량은 433TWh로 총 발전량(8,909TWh)의 5%를 차지했다. 중국은 1985년 첫 원전 도입 이후 빠르게 설비를 늘려 현재 미국(94기, 96GW)과 프랑스(56기, 61GW)에 이어 세계 3번째 규모다. 가동 10년 이하 원전 비중은 70%로 여타 국가에 비해 노후도는 현저히 낮은 수준이다. 대다수의 원전은 동쪽 해안가에 배치해 전력 수요지와 공급 지역을 일치시켰다. 내륙 지역은 국민들의 부정적인 인식과 안전에 대한 우려로 인해 계속해서 건설허가 승인이 지연되고 있는 상황이다. 중국은 국가 5개년 발전계획(2021~2025)을 통해 자국 내 원전 설비 규모를 2025년까지 70GW, 2030년까지 120GW로 확대하겠다는 뜻을 밝혔다. 2011년 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 저조했던 신규원전 건설허가 건수는 2019년부터 증가하기 시작해 2022년과 2023년에 각각 10건을 기록했다. 향후로도 매년 6~10기의 신규원전 건설허가가 승인될 것으로 예상된다. 2024년 현재 신규 건설허가 승인을 받은 36기 중 24기(약 25GW)는 건설 중이다. 중국 정부의 계획대로라면 2030년경에는 중국이 미국을 제치고 세계 최대 원전국가로 부상하게 된다. 원전, 新 실크로드 꿈 이룰 열쇠 될까 중국이 이처럼 원전 활성화에 사활을 거는 이유는 무엇일까. 전문가들은 몇 가지 측면에서 그 이유를 분석하고 있다. 첫째, 탄소중립 측면. 중국은 원전을 탄소중립 달성의 중요한 정책수단으로 보고 있다. 중국 정부는 2060년까지 탄소중립을 달성하겠다는 목표를 제시하며, 이를 위해 현재 70%에 달하는 화석연료의 비중을 줄이고 5% 수준인 원전 발전량 비중을 2035년까지 10%, 2060년까지 20%로 확대할 계획이다. 둘째, 에너지안보 측면. 석탄가격 급등 및 공급 부족에 따른 석탄발전의 비중이 감소하는 와중, 코로나 팬데믹 이후 전력수요는 가파른 증가세를 보이면서 안정적인 전력공급의 중요성이 부각되고 있다. 특히 석탄과 재생에너지 자원이 부족한 중국 동부 해안지역의 대규모 수요처에 안정적으로 전력을 공급하기 위해서 원전을 확대할 필요를 느꼈다. 셋째, 경제 성장 측면. 신규원전 건설을 통한 양질의 일자리 창출과 지역경제 활성화를 도모하겠다는 계산이다. 중국 지방정부는 그간 원전 건설허가에 소극적이었는데, 중앙정부의 압박으로 최근 신규원전 건설허가 승인 절차를 간소화하는 등 원전 건설에 적극적으로 나서고 있다. 넷째, 글로벌 수출 측면. 원전 및 관련 기술을 해외에 수출함으로써 新 실크로드 전략인 ‘일대일로(一帶一路)’ 및 ‘Going Global’ 등의 국가 전략을 실행할 수 있다. 중국은 원전 개발과 운영에 긴 역사를 지닌 미국이나 유럽과 경쟁하기 위해, 자국의 다양하고 풍부한 건설 경험을 강조하며 원전 수출을 추진하고 있다. 설비 자국화 및 연속 건설로 투자비용 절감 중국 원전은 ▶노형 및 설비기자재를 자국화하고 ▶원자로를 연속적으로 건설하며 ▶국가가 정책적으로 자금을 지원함으로써 자본 투자비용을 세계 최저 수준으로 낮췄다. 2020년 이후 건설된 중국 원전의 자본 투자비용은 310만달러/MW로 알려졌다. 이는 프랑스(920만달러/MW), 미국(1,300만달러/MW)에 비해 각각 66%, 76%가량 낮은 비용이다. 우리나라(290만달러/MW)와는 비슷하다. 이는 동일한 노형을 건설하더라도 중국에서 건설되면 자본 투자비용이 30%(ERP-1750)에서 65%(VVER-1200) 낮다는 의미다. 중국은 1987년 프랑스로부터 수입한 M310 원자로를 개량하여 안전설비를 개선하고, 설계수명을 40년에서 60년으로 늘린 CPR-1000(2.5세대)를 개발해 초기 노형 대비 자본 투자비용을 82% 절감했다. 후쿠시마 원전 사고 이후 안전성을 더욱 개선하고, 설계수명을 60년으로 연장한 미국(AP-1000), 캐나다(CANDU6), 프랑스(EPR-1750), 러시아(VVER-1200)의 3세대 노형을 채택해 기술을 축적한 뒤 CAP-1000, HPR1000 등 독자적인 3세대 노형을 개발한 것이다. 지난 10년간 중국에서 1GW급 원자로를 건설하는데 걸린 기간은 평균 5.3년으로, 나머지 국가들(6~8년)에 비해 짧은 것도 건설비용을 절감할 수 있었던 요인으로 보인다. 원전은 노형의 첫 번째 호기 건설에 가장 많은 비용이 수반된다. 노형을 연속적으로 건설하게 되면 건설 숙련도 향상, 공급망 구축 개선 등을 통해 여러 불확실성을 줄일 수 있어 비용이 절감된다. 또한, 현재 중국 정부가 운영하는 은행들은 원자로 건설비용의 약 70%까지 대출을 해준다. 중국광핵집단(CGN)이 밝힌 2023년 원전 건설에 대한 중국 은행의 우대금리는 2.3%로, 평균 대출금리인 3.45%보다 낮은 수준이다. 2020년 이후 국가별 원전 자본 투자비용 중국-해외국가 동일 노형의 자본 투자비용 비교 정부의 다양한 지원 통해 높은 수익률 보장 중국 정부는 원전의 건설 단계뿐만 아니라 운영 단계에서도 다양한 정책적 지원을 통해 초기비용 회수를 돕고 원전의 높은 수익률을 보장하고 있다. 2015년~2022년 사이 중국 원전의 가장 낮은 연평균 영업이익은 33달러/MWh(2015년)였다. 그러나 이는 가스 수급 불안으로 미국 원전의 연평균 영업이익이 이례적으로 높았던 2022년(31달러/MWh)보다도 높았다. 중국 원전 용량의 95%를 차지하고 있는 중국광핵집단(CGN)과 중국핵공업그룹회사(CNNC)의 2022년 순이익률은 각각 12%와 13%였다. 이는 자사 발전용량의 약 60%를 원전으로 보유하고 있는 미국의 Constellation Energy사의 순이익률(3.35%)보다 높은 수준이다. 이처럼 높은 수익률을 낼 수 있는 건, 2017년부터 원전 의무발전시간을 준수하도록 하는 조치를 적용했기 때문이다. 의무발전 정책은 공식적으로 재생에너지에만 적용되지만, 중국에서는 운전시간 할당, 유리한 가격 조정 등의 원전 우대조치가 시행되고 있다. 이로 인해 2022년 중국의 연평균 원전 이용률은 세계 최고 수준인 86%를 달성했다. 특히 수요가 밀집된 동부의 산동성(98%), 장쑤성(92%)과 남부의 하이난성(92%), 광시자치구(96%)는 2022년 원전 이용률이 90%를 웃돌았다. 향후 늘어나는 전력수요에 맞추려면 원전 이용률이 계속 높은 수준을 유지할 것으로 보인다. 또한 중국 중앙정부는 개별 원전별로 급전량을 할당하고, 이를 원전 건설 계획 단계에서 설정한 ‘고정가격’으로 판매할 수 있도록 하여 원전의 수익성을 보장해준다. 이 고정가격은 원전의 자본 투자비용 회수를 감안하여 설정한 것으로 통상적으로 시장가격보다 높다. 2022년에 전체 판매량에서 CGN과 CNNC가 고정가격으로 판매한 물량이 각각 55%, 44%다. 즉, 원전사업자가 전체 판매량의 약 절반을 시장가격보다 높게 판매하여 수익성을 확보할 수 있다. 최근 전력수요 증가와 석탄발전가격 상승으로 원전의 시장가격도 고정가격 수준으로 상승하면서 원전사업자의 수익을 더욱 높여주었다. CGN과 CNNC의 순이익률 추이 BNEF는 장기적으로 봤을 때, 재생에너지 증가로 인해 시장가격이 하락하면 원전의 수익성이 악화될 수도 있을 거라고 예상했다. 그러나 중국 정부가 추가적인 가격 규제를 통해 신규원전의 투자비용 회수 및 일정 수준의 수익성을 보장해줄 것으로 전망했다. 그러니 당분간 중국에서 원전은 만사형통일 것으로 보인다. 광둥성 루펑 원자력발전소 6호기 건설 모습 (출처: CGN) < Energy News >