[일렉트릭파워 배상훈 기자]표준석탄화력은 지난 20년간 안정적 전력공급 책무는 물론 저렴한 가격으로 국가경쟁력 제고에 기여했다.

현재 30년 설계수명이 도래한 상황에서 최근 미세먼지 등 환경 이슈와 기후변화에 따른 에너지전환 과제가 대두된 바 있다. 특히 발전부문 온실가스 감축량을 제9차 전력수급기본계획에 반영해야 하는 상황에서 석탄발전 감축 및 수단과 관련된 진지한 논의가 필요하다.

전력포럼은 5월 10일 서울 엘 타워에서 ‘제9차 국가 전력수급기본계획에 대한 제언-노후석탄화력 조기 폐지의 대안 모색-’을 주제로 16차 전력포럼을 개최했다. 이 자리에는 학계·연구계·산업계 관계자 100여 명이 참석했다.

이번 포럼은 석탄화력의 역할 및 다양한 정책 대안을 모색하기 위해 열렸다. 이날 전충환 부산대학교 교수의 주제발표와 함께 패널토론이 진행됐다.

전충환 교수는 제9차 전력수급기본계획에 대해 설명하면서 ▲경제성 없는 노후 석탄발전소 추가 폐지 ▲세제개편·배출권 거래비용 등 환경비용 반영 ▲상한제약 확대를 석탄화력 이슈로 꼽았다.

전충환 교수는 “제9차 전력수급기본계획에서 탄소배출권 3,410만톤 추가감축 문제 등이 있다”며 “석탄화력은 축소되는 방향으로 갈 것으로 예상된다”고 말했다.

신재생 불확실성 흡수할 발전원 유지 필요
전충환 교수는 에너지 안보 차원에서 발전원 간 균형유지가 필요함을 강조했다. 이어 “석탄화력 축소시 전원별 설비용량 비중 변화를 살펴보면 LNG 비중이 절반을 차지한다”며 “신재생 전원의 불확실성을 흡수할 발전원 유지가 필요하다”고 말했다.

가스터빈(브릿지전원) 산업의 경우 국산화 등 국내 기술 성장시간이 절대적으로 필요한 상황이다. 현재 국내 가스터빈 시장은 GE, 지멘스 등 외자에 의존하고 있다.

산업부에 따르면 가스터빈 구매(4조2,104억원)와 유지보수(8조1,208억원) 등에 19조원이 지출되는 것으로 나타났다.

전충환 교수는 “가스터빈 고온부품 등 고비용 자재 국산화가 필요하다”며 “일부만 국산화가 진행 중”이라고 설명했다.

또한 “국내 LNG 발전소 44곳에 들어간 가스터빈 150기 전량이 GE·지멘스·MHPS 등 외국산”이라며 “두산중공업이 현재 가스터빈 국산화 개발을 추진하고 있지만 초기단계”라고 밝혔다.

한편 미국은 2008년부터 2017년까지 석탄화력발전소의 47%를 폐지했다. 다만 폐지된 석탄화력의 평균 가동년수는 52년이다. 운영 중인 석탄화력은 평균 39년으로 나타났다.

전충환 교수는 “국내 표준석탄화력의 경우 40년 이상 운영 가능하다”며 “유럽에서는 40%, 북미에서는 56%의 석탄화력이 40년 이상 운영되고 있다”고 밝혔다.

또한 “독일은 석탄화력에 ‘잔여발전량’ 개념을 도입했다”며 “2050년 재생에너지 비중 80% 달성, 2038년 석탄발전소 퇴출을 발표했다”고 말했다. 잔여발전량 개념은 운전 중인 발전소가 수명을 다할 때까지 가동한 후 폐쇄한다는 개념이다.

전충환 교수는 또 석탄화력 조기 폐지시 사회적 비용이 발생함을 강조하며 일자리 문제 등 연관 산업계에 미치는 영향이 크다고 지적했다.

이와 관련해 경제성 없는 노후 석탄발전소 추가 폐지 일환으로 언급되고 있는 30년 설계운전 대상 석탄발전소는 ▲삼천포 5·6호기(1GW) ▲보령 3~6호기(2GW) ▲태안 3~6호기(2GW) ▲하동 1~6호기(3GW) ▲당진 1~4호기(2GW)로 총 20기다.

전충환 교수는 “석탄화력 축소 대상인 20기를 폐지할 경우 약 1,600~1,800명의 잉여인력이 발생한다”며 “신규 LNG 복합으로 대체하더라도 발전사·협력사 등 잉여인력이 다수 발생한다”고 말했다.

이어 “석탄화력은 직접고용 뿐만 아니라 간접고용 인력이 큰 일자리 창출 산업”이라고 말했다.

국내 실정에 맞는 현명한 대처 절실
전충환 교수는 “석탄에서 LNG로의 에너지전환에 있어 과정에 대한 로드맵이 필요하다”며 “현재는 과정이 없이 목표만 있다”고 말했다. 또한 변화를 지속해서 추구하되 현실적인 대안을 고민해야 한다고 강조했다.

전충환 교수는 미세먼지와 CO₂를 동시에 저감하는 방안으로 석탄화력 LNG 혼소를 제안했다.

그에 따르면 이 기술은 미세먼지가 심한 기간 중 LNG 전소를 통해 국가 에너지전환 정책에 부응할 수 있다. 미세먼지가 적고 전력수요가 높은 기간에는 LNG 혼소를 통해 ▲안정적 전력공급으로 계통 안정화 ▲계통한계가격(SMP) 억제로 전기요금 인상 방지가 가능하다.

전충환 교수는 “LNG 사용관련 보일러 튜브 전열면 개조, 보일러 버너 추가설치 등이 필요하다”며 “LNG 혼소시 기존 석탄화력 대비 발전원가는 상승할 수 있다”고 밝혔다.

이어 미국 듀크 에너지 가스 석탄혼소 기술 적용사례를 소개하며 Cliffside Steam Station 5·6호기를 예로 들었다. 이 사례를 살펴보면 먼저 550MW 규모의 5호기에는 최대 40%의 가스를 혼소했다. 825MW 규모의 6호기에는 최대 100%의 가스를 혼소했다.

그 결과 플랜트 효율은 소폭 감소한 것으로 나타났다. 하지만 이는 보일러 튜닝을 통해 증가 가능성이 있는 것으로 나타났다.

전충환 교수는 “가스 혼소율 1%당 대기오염물질 배출 감소율은 황산화물(SOx) 1%, 질소산화물(NOx) 2~5%, 이산화탄소(CO₂) 0.4%를 기록했다”고 밝혔다.

이외에도 그는 “신재생 설비 증가에 따라 불가피하게 덕 커브(Duck curve) 현상이 발생하고 있다”고 설명했다. 덕 커브 현상은 신재생에너지, 특히 태양광 발전량이 증가하면서 낮 동안의 순부하가 급격하게 떨어지는 현상이다.

전충환 교수는 “전력계통 신뢰성 유지·블랙아웃 방지를 위해 충분한 수요충족이 필요하다”며 “신재생에너지 출력 안정성을 보완하기 위해 일몰 후 백업전원이 필요하다”고 말했다.

아울러 “노후 표준석탄화력 조기 폐지는 신중하게 접근해야 한다”며 “환경뿐만 아니라 다양한 측면에서 우리나라 실정에 맞는 현명한 대처가 필요하다”고 제언했다.

노후석탄화력, 법률에 근거해 정당한 보상 이뤄져야
박진표 법무법인 태평양 변호사는 발제 후 진행된 패널토론에서 전충환 교수가 제안한 석탄화력 LNG 혼소에 대해 언급했다.

박진표 변호사는 석탄화력 LNG 혼소가 기술적으로 충분히 고려해 볼 수 있는 부분이라면서도 국내 전력시장에서수용되는 기술인지 반문했다. 그 이유로 석탄화력 LNG 혼소시 기존 석탄화력 대비 발전원가 상승 및 효율 하락을 꼽았다.

박진표 변호사는 “발전원가가 상승하고 효율이 하락한다는 것은 변동비 반영시장에서 급전순위가 밀린다는 것이고 결국 무용지물인 설비를 설치하게 되는 것”이라고 지적했다.

또한 제9차 전력수급기본계획은 신재생 비중을 늘리고 원전과 석탄의 비중을 줄인다는 측면에서 에너지전환 정책의 역할이 더 강화된 버전이라고 설명했다. 다만 계획대로 국민의 건강과 안전을 책임지는 계기가 될지 의문이라고 밝혔다.

박진표 변호사에 따르면 님비(NIMBY)현상의 확산은 신규 발전소 건설을 어렵게 하고 있다. 그 대상은 태양광, 육상·해상풍력, 바이오매스, SRF, 연료전지, LNG 등 전원의 유형을 가리지 않고 있다.

특히 신재생에너지원이 확대되면서 보완돼야 할 전력계통망 구축은 주민과 환경단체의 반대로 어려운 상황이다.

박진표 변호사는 “전력계통망 구축이 가능하다 하더라도 신재생설비 증가 및 친환경LNG발전소로 인해 상당한 비용이 투입된다”며 “현재 한전이 재정적자를 기록하고 있는데 재원조달 측면에서 이행될 수 있는지 의문”이라고 말했다.

이외에도 그는 발전공기업이 보유한 노후석탄화력을 조기에 폐지하면 LNG발전소를 대체 건설할 수 있도록 하는 방안을 제시할 것으로 알려져 있다는 점을 우려했다. 또한 이 같은 방안은 발전사업세부허가기준상 발전사업허가에 대한 특례를 통해 실현될 것으로 전망했다.

박진표 변호사는 “이 특례는 모법인 전기사업법에 명시적인 근거를 두지 않은 점에서 위임입법의 한계를 벗어나 헌법의 법치주의에 근거한 법률유보원칙에 위배된다는 법적 비판에 직면할 수밖에 없다”고 말했다.

무엇보다 전기사업의 발전과 전기사용자의 이익보호를 위해 발전사업자 간 경쟁을 촉진하려는 전기사업법의 목적, 그리고 성실하고 효율적인 사업자에게 공정한 과정을 통해 발전사업의 기회를 부여하고자 마련된 허가제의 근본 취지를 해한다고 해석했다.

박진표 변호사는 “환경문제 해결을 위해 석탄발전소 조기 폐지가 정책적으로 긴요하다면 발전설비 투자에 있어서 효율성 경쟁을 왜곡시키는 특례에 의해서가 아니라 헌법의 재산권보장 원칙에 따라 법률에 근거해 정당한 보상을 실시하는 방식으로 이뤄져야 한다”고 말했다.

이어 “신규 LNG발전소 투자의 기회는 누구에게나 부여돼야 한다”고 밝혔다.

한편 박원주 민간발전협회 사무국장은 현 에너지정책 기조 하에선 공급의 안정성 확보 방안이 가장 절실한 때라고 진단했다. 신재생에너지 확대 정책은 정부 정책방향이기 때문에 공급 측면에서 신재생 확대에 따른 계통운영의 정밀성이나 유연성을 확보해야 할 필요가 있다는 것이다.

박원주 사무국장은 “제9차 전력수급기본계획에선 용량에 대한 믹스보다 발전량 믹스에 대한 최적화가 요구되고 있다”며 “발전량 비중을 명확하게 밝힐 필요가 있다”고 제언했다.

발전량 비중을 어떻게 밝힐 것인지에 대해선 지난해 2030 온실가스 감축로드맵에 대해 밝힌 바가 있기 때문에 온실가스 감축목표에 따라서 발전량을 맞출 수 있다고 전망했다.

박원주 사무국장은 “매년 발전량을 밝히기 어렵다면 적어도 2~3년 간격으로라도 발전량을 밝혀야 발전사업자든 판매사업자든 미래에 대한 예측가능성이 확실해져서 대응할 수 있는 계획을 세울 수 있다”고 말했다.

특히 “제9차 전력수급기본계획에선 적어도 한전의 정산금을 최소화할 필요가 있다”며 “전기요금 현실화가 필요하다”고 강조했다.

현재 민간사업자의 경우 시장에서 계통한계가격으로 정산을 받는 구조다. 민간발전사업자 역시 부익부 빈익빈 현상이 일어나고 있다.

박원주 사무국장은 “0.1%의 효율이라도 높이기 위해 효율경쟁을 해온 상황에서 연료를 직도입하는 회사들은 여전히 이익을 창출하고 있다”며 “반면 효율은 좋은 것을 도입했지만 연료를 직도입하지 못한 발전사업자들은 적자가 지속되는 현상이 발생하고 있다”고 토로했다.

이어 “민간발전사 입장에서 향후 한전의 정산금 예측가능성을 높이기 위해서라도 이제는 계약시장, 실시간시장, 현물시장 도입을 검토해야 할 시점”이라고 말했다.