2038년 최대 전력수요 129.3GW 전망…대형원전·SMR로 추가 필요 10.6GW 충당

제11차 전력수급기본계획 전력수요 산정과정(2038년 기준).ⓒ산업통상자원부

우리나라의 2038년 최대 전력수요가 129.3GW로 전망됐다. 적정예비율(22%) 고려시 필요한 설비는 157.8GW이다. 재생에너지 보급전망(2038년 120GW, 실효용량 기준 13GW) 등을 감안할 때의 확정설비는 147.2GW이다.

따라서 10.6GW의 발전설비가 추가로 필요하다. 신규로 필요한 전원은 무탄소에너지를 우선으로해 2038년 발전량 중 무탄소 비중을 70%까지 확대할 계획이다.

31일 산업통상자원부에 따르면 제11차 전력수급기본계획 총괄위원회는 이러한 내용을담은 ‘제11차 전력수급기본계획(전기본)’의 실무안을 이날 공개했다.

2038년 전력수요 2023년 대비 30.6GW 증가 전망…수요관리목표 16.3GW

우선 2038년 전력수요는 2023년 최대수요(98.3GW, 전력계통 수요 기준) 대비 30.6GW가 증가한 128.9GW로 전망됐다.

▲반도체 클러스터 조성 등으로 향후 투자 급증이 예상되는 반도체 산업 ▲인공지능(AI)의 확산으로 큰 폭 증가가 예상되는 데이터센터 ▲산업부문을 중심으로 한 전기화 수요 등 계량모형이 예측한 추세 이상으로 증가할 것으로 예상되는 전력수요를 합산해 2038년 16.7GW의 전력수요를 추가로 반영했다.

이기간 수요관리목표는 한국전력 등이 참여하는 ‘에너지공급자 효율향상 의무화제도(EERS)’ 목표를 기초로 수요반응자원(DR) 확대 등 기타 수요관리 수단을 반영하여 16.3GW로 도출됐다.

이에 따라 발전설비의 불시고장, 정비소요, 건설지연 가능성 등을 고려한 기준 설비예비율은 단기(2024~2028년) 20%, 중기(2029~2032년) 21%, 장기(2033~2038년) 22%로 나왔다. 이는 10차에서 적용됐던 기간별 예비율과 동일한 수준으로 예비율을 감안한 2038년 목표설비는 157.8GW로 산출됐다.

신재생에너지 설비 보급전망과 기계획된 화력, 원자력발전 등의 건설·폐지 계획 등을 반영한 2038년 확정설비는 147.2GW(실효용량)로 추산됐다.

태양광·풍력을 중심으로 재생에너지 보급은 꾸준히 증가해 태양광·풍력 설비용량은 115.5GW, 수력·바이오 등을 포함한 재생에너지 전체는 119.5GW까지 증가할 것으로 전망됐다.

화력은 10차에서 확정된 노후석탄의 LNG 전환은 유지하면서 2037~2038년에 설계수명 30년이 도래하는 석탄발전 12기는 양수·수소발전 등 무탄소전원으로 전환하는 계획을 반영했다.

불가피하게 LNG 등으로 전환하더라도 열공급 등 공익적 사유가 명확한 경우에 수소혼소 전환 조건부 LNG로 제한해 화력발전의 총용량은 늘어나지 않도록 관리할 것을 권고했다.

원자력의 경우 건설 중인 새울 3·4호기, 신한울 3·4호기 등 ’10차’까지의 준공계획과 계속운전 계획을 반영, 현재 26기에서 2038년 총 30기가 가동될 계획이다.

전원별 건설기간·기술여건 등 고려해 기간별 신규건설 수요 도출…2038년 CFE 70% 달성

제11차 전력수급기본계획 필요설비 산정과정(2038년 기준).ⓒ산업통상자원부

신규 필요설비는 10.6GW 규모가 필요한 것으로 산출됐다. 연도별 확정설비와 기간별 설비예비율을 감안시 2031년 이후부터 설비가 부족할 것으로 예상된다. 전원별 건설기간과 미래 기술여건 등을 고려하여 기간별 신규건설 수요를 도출했다.

2031년부터 2032년까지는 2.5GW의 신규설비가 필요할 것으로 예상된다. 무탄소전원의 기술개발 속도를 고려할 때 진입 여부가 아직 불명확해 LNG를 활용한 열병합 발전으로 필요한 설비를 충당하기로 했다.

2033년부터 2034년까지는 1.5GW의 신규설비가 필요할 것으로 봤다. ‘수소혼소 전환 조건부 열병합 또는 무탄소’ 물량으로 두고 차기 12차 전기본에서 전원을 결정할 것을 권고했다.

2035년부터 2036년까지는 2.2GW의 신규설비가 필요할 것으로 예상된다. 현재 개발 중인 SMR의 상용화 실증을 위해 0.7GW 분량을 할당하고 나머지 1.5GW는 무탄소전원 간의 경쟁이 가능한 무탄소 입찰시장을 도입해 최적의 전원을 결정할 것으로 전망된다.

2037년부터 2038년까지는 4.4GW의 신규설비가 필요할 것으로 보인다. 1기당 1.4GW인 APR1400을 건설한다고 가정할 경우 산술적으로 최대 3기 건설이 가능한 물량이다. 다만 2038년까지의 건설 기수는 부지확보 등 추진일정, 소요비용 등을 종합적으로 고려해 정부가 사업자와의 협의를 통해 최적안을 도출할 것을 권고했다.

한편 이번 전기본 실무안에 반영된 설비계획이 이행된다면 10차 대비 증가한 신재생과 수소발전에 힘입어 400만t 상향된 2030년 국가온실가스감축목표(NDC)를 달성할 수 있을 전망이다.

2038년에는 신규원전이 진입하고 수소발전이 보다 확대되는 한편 태양광·풍력 등 신재생 발전도 대폭 증가하면서 2023년 40%에 못 미쳤던 무탄소에너지(CFE)의 비중이 70%에 달해 본격적인 무탄소에너지 시대에 접어들 것으로 기대된다. 또한 2030년부터는 무탄소 비중이 50%를 넘어설 것으로 전망됐다.

재생에너지 확대에 따른 안정적인 계통운영을 위해 21.5GW의 장주기 ESS가 필요할 것으로 분석됐다. 양수발전과 BESS로 구분하여 충당할 예정이다. 아울러 지난해 10차에 따라 선정했던 신규 양수발전(6개소)의 경우 우선·예비사업자 모두 11차 전기본의 확정설비(3.9GW)로 반영했다.

산업부는 전문가위원회에서 마련한 실무안을 바탕으로 전략환경·기후변화영향평가, 탄소중립녹색성장위원회 등 관계부처 협의를 거쳐 정부안을 마련한다. 이후 ‘전기사업법’에 규정된 공청회, 국회 상임위원회 보고 등을 진행한 후 전력정책심의회의 심의를 통해 11차 전기본을 최종 확정할 계획이다.