올해 초 온실가스 배출권 거래시장이 개장했다. 배출권거래제가 시행됨에 따라 화석연료 의존도가 높은 발전부문은 부족한 배출권의 상당부분을 시장에서 구매해야 하는 재무적 부담을 안게 됐다. 정부정책 부응은 물론 친환경발전소 구축을 위해 각 발전사는 온실가스 감축에 전념하고 있다. 하지만 김동섭 한국서부발전 기술본부장은 “온실가스 감축수단이 고효율 발전기술 도입·신재생에너지 확대·CCS(이산화탄소 포집저장기술) 기술개발 등 제한적”이라고 밝혔다.
특히 감축 한계비용이 높아 유연탄발전기에 고비용의 CCS 기술을 적용하게 되면 발전원가 상승으로 유연탄 발전기 이용률 하락과 함께 발전원가가 높은 복합발전 등의 이용률 증가로 전기요금 상승이 불가피할 것으로 예상했다.
김동섭 본부장은 “실효성 있는 온실가스 감축수단이 확보되지 않은 상황에서 부족한 배출권 확보를 위해 신기술 적용을 통한 발전설비 에너지 효율 증대와 신재생에너지를 지속적으로 확대해야 한다”고 말했다. 이어 “장기적인 방안으로는 저탄소 발전산업으로 체질개선을 추진하면서 배출권 거래비용 절감을 위해 전력을 다해야한다”고 강조했다.
LNG발전 수익성 개선 위한 용량요금 현실화 등 방안 절실
VC 설계에 따라 수익 결정돼… 철저한 분석·판단 요망
전력예비율이 점차 높아지면서 발전단가가 비싼 LNG발전 이용률이 낮아지고 있다.
서부발전은 총 설비용량 9,305MW 중 LNG발전 비중이 3,867MW로 40% 이상을 차지한다. 이는 전력그룹사 중 남부발전 다음으로 높은 수치다.
김동섭 본부장은 “서부발전 서인천복합(1,800MW) 이용률이 ▲2013년 81% ▲2014년 52% ▲2015년 현재 27%로 매년 하락하고 있어 회사 입장에서도 큰 고민인 것은 사실”이라고 말했다.
이와 관련해 서부발전은 이용률 감소를 극복하고자 전 직원이 공동 위기위식을 갖고 물분사 효율 증대장치 설치, 주변지역 열공급 확대에 대한 수익성 분석 등 다각적인 방면에서 발전설비 효율적 운영 및 수익증대 방안을 검토하고 있다.
한편 기존 민간발전사의 경우 석탄화력을 증강하는 추세에 있다.
올해 부생가스발전에 이어 2016년 석탄발전기에 도입될 ‘정부승인 차액계약제도’(Vesting Contract, VC)는 석탄화력 건설을 추진하는 민간발전사가 가장 먼저 고려해야 할 사항이다.
김동섭 본부장은 “제도 설계가 어떻게 이뤄지느냐에 따라 발전기의 가동기간 동안 수익이 결정되기 때문에 신중한 판단을 해야한다”고 밝혔다.
또한 “SMP(계통한계가격) 하락 및 발전설비 예비력 증가라는 중장기 전력수급전망에 따른 발전사업 환경변화에 대해서도 경제성 평가시 철저하게 분석해 발전시장 진입에 대한 판단을 해야 한다”고 제언했다.
이외에도 ▲부지확보 ▲주변지역 민원문제 ▲송전망 확보 등 과거와 전혀 다른 건설 환경은 신규 민간발전사들이 참고해야 할 부분이라고 설명했다.
지난해 1차 T/F 이어 올해도 의견수렴·협의과정 진행중
VC 기본설계를 위해 정부·전력거래소·한전·발전6사가 참여한 1차 T/F가 지난해 약 9개월 동안 진행됐다.
현재 기존 T/F 인원 외에 민간발전사가 참여한 2차 T/F도 진행되고 있어, 세부사항에 대한 다양한 사업자 간 의견수렴 및 협의과정이 진행되고 있다.
김동섭 본부장은 “합리적이고 모든 이해관계자가 만족할 수 있는 VC가 도입된다면 법 규정처럼 전력수급의 안정을 도모하고 전기사용자의 이익을 보호할 수 있다”고 말했다.
뿐만 아니라 “발전사 역시 재무적 안정성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다”고 밝혔다.
반면 그렇지 않게 제도가 설계된다면 재무적 기반이 약한 사업자(신규 발전사업자)에게는 큰 위험이 될 수 있다.
김동섭 본부장은 “이에 따른 적정한 투자보수가 보장되고, 위약금 한도 설정 등 재무적 위험관리를 할 수 있는 세부 내용이 수반돼야 한다”고 말했다.
복합발전 수익성 악화, 전력수급문제로 이어질 수 있어
VC는 계약기간 동안 당사자 간 계약전력량 및 계약가격을 설정, 이를 통해 시장가격의 변동위험을 회피하는 제도다.
김동섭 본부장은 현행 변동비 반영시장(CBP)의 정산조정계수제도를 대체·개선하는 방향으로 도입이 추진되고 있기 때문에 VC 도입에 따른 혼란은 없을 것으로 예상했다.
다만 VC 도입시 전력시장의 환경변화를 적극적으로 수용하고, 공정한 설계 및 계약체결이 이뤄질 수 있도록 설계해 사업자 간 이해관계를 충족시킴으로써 전력시장이 적절하게 운영될 수 있도록 고려해야 한다고 강조했다.
한편 SMP 하락 및 발전설비 예비력 증가로 인한 LNG발전 이용률·수익성 저하는 발전사업자의 재무적 경영환경을 악화시킬 수 있다고 그는 경고했다.
김동섭 본부장은 “VC 도입과 연계해 LNG발전의 수익성 개선을 위한 용량요금 현실화 등 전력시장 제도개선의 검토가 필요하다”고 주장했다.
이와 관련해 일각에서는 VC를 도입함으로써 중·장기적인 전력수급이 심각한 문제로 이어질 수 있다는 우려의 목소리도 제기되고 있다.
이에 대해 김동섭 본부장은 “VC의 가장 중요한 점은 공정한 설계 및 계약체결”이라며 “계약 당사자 모두가 납득할 수 있는 수준의 계약물량, 계약가격 등이 산정돼 운영된다면 중·장기적으로 전력수급의 문제는 발생하지 않을 것”이라고 말했다.
단 VC 대상에서 제외된 LNG발전의 수익성 악화로 경영상 어려움이 발생해 발전기 폐지로 이어진다면 2~3년 전과 같은 전력 수급문제가 재발할 수 있다고 지적했다.
김동섭 본부장은 “전원구성상 반드시 필요한 LNG발전의 적절한 수익성이 보장됨으로써 지속적인 투자가 이뤄질 수 있도록 전력시장 제도개선이 반드시 필요하다”고 목소리를 높였다.
IGCC, 석탄 사용해 복합화력발전 가능
과거 상대적으로 환경의 중요성에 대한 인식이 부족했던 시절, 발전소 운영의 주 초점은 효율(경제성)에 있었다.
이후 점차적으로 환경의 중요성에 대한 인식이 높아지면서 친환경 발전설비 운영이 발전사 경영의 화두가 되고 있다.
김동섭 본부장은 “현재까지는 신기술 적용을 통한 석탄화력의 용량증대와 주증기 온도 및 압력을 높여왔다”며 “최적의 환경설비 검토·기술개발 제고로 친환경·고효율발전소라는 두 마리 토끼를 잡기 위해 노력해 왔다”고 말했다.
그러나 “석탄발전소의 신기술 적용 및 효율향상은 기술적인 한계에 이른 것으로 판단된다”며 “이런 한계를 극복하기 위해서는 기존의 틀을 깨지 않으면 안된다”고 말했다.
김동섭 본부장은 친환경·고효율 발전소를 구축할 수 있는 가능성을 IGCC(석탄가스화복합발전)에서 찾았다.
단일 사이클(Rankine Cycle)을 이용하는 석탄화력보다 복합 사이클(Rankine + Brayton Cycle)을 이용하는 복합화력의 효율이 높은 것은 사실이다.
특히 복합화력은 청정연료인 LNG를 사용하는 것이 일반적이지만 IGCC는 석탄을 사용해 합성가스를 만들어 복합화력이 가능하게 하는 신기술이다.
김동섭 본부장은 “IGCC는 전 세계적으로 상업운영 중인 설비가 10기 미만이지만 환경성이 우수하다”며 “이산화탄소 배출량은 석탄화력보다 15% 적고 ▲먼지 ▲황산화물 ▲질소산화물 등의 배출은 석탄화력의 절반 수준”이라고 말했다.
한편 IGCC 기술은 다양한 분야로 응용이 가능하다.
발전분야에서는 IGFC(석탄가스화 연료전지)로, 화학분야에는 암모니아·요소비료·소다·수소 등의 생산 및 활용이 가능하다. 천연가스 주성분인 메탄도 생산 가능하다.
서부발전은 IGCC에 대한 선진기술을 습득하고 선점하기 위해 현재 태안에 300MW급 IGCC를 건설, 시운전하고 있다.
김동섭 본부장은 “2016년 3월 상업운전에 돌입할 예정”이라며 “태안 IGCC는 친환경·고효율 발전소의 모델이 될 것”이라고 밝혔다.
‘발전사업=국책사업’
2001년 변동비 반영시장이 개설된 이후 현재 국내 전력시장은 가장 큰 변화의 시기를 맞고 있다.
원자력·석탄·수력 등을 대상으로 한 VC가 정부 주관으로 추진 중에 있으며(부생가스는 올해 2월 시행) 온실가스 배출권거래제 시행 등은 발전사업자들에게 결코 녹록치 않은 환경을 제공하고 있다.
김동섭 본부장은 “전력거래 제도개선에 민첩하게 대응하고 설비 안정운전에 만전을 기한다면 변화된 환경 속에서도 발전사업자는 충분히 성장할 수 있을 것”으로 전망했다.
또한 “발전사업이 국가경제 발전에 기반이 되는 ‘국책사업’이라는 것을 잊지 말아야한다”며 “국책사업을 수행한다는 자부심을 갖고 안정적인 전력공급이라는 기본 책무를 성실히 이행하기 위해 노력하는 것이 우리가 추구해야 하는 발전사업의 최종 목표”라고 강조했다.
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