새만금 태양광 발전 및 전력 비용

지난해 10월 정부는 새만금에 총 3GW의 태양광 설비와, 1GW의 해상 풍력 발전 단지를 조성하겠다고 발표했다.

2017년말 기준, 우리나라의 태양광 발전 설비가 5.6GW였던 점을 감안하면

새만금에 들어설 용량은 2017년 전체 설비의 약 54%에 해당하는 큰 규모인 셈이다.

현존하는 중국의 Tengger Desert Solar Farm의 설비도 1,547MW이니, 약 두배에 해당하는 규모다.

전체적으로는 향후 10년에 걸쳐 조성될 예정이며,

우선 2022년까지 2.4GW의 태양광 설비와 0.6GW의 해상 풍력 발전 설비를 조성한다고 했다.

3GW, 즉 3,000MW를 38.29㎢의 면적에 설치한다고 하니 제곱킬로미터당 산출 전력 용량도 78.3MW/㎢에 달한다.

Tengger Desert Solar Farm의 산출 전력 용량이 36.0MW/㎢이었고

건설중인 Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Farm(5,000MW)의 산출 전력 용량이 64.9MW/㎢인 점을 감안시

현재 기준 최신 기술로 설치하려고 하는 것으로 보인다.

2015년 파리에서 개최된 제21차 기후변화 당사국 총회 (이하 파리 협정) 결과

우리나라도 2030년 BAU (business as usual) 대비 37%의 온실가스 감축 이행을 해야 하는 관계로

태양광을 비롯한 재생가능에너지의 확대는 시급한 상황이긴 하다.

한국전력의 2017년 발전원별 전력구입단가는

△원전 1㎾h당 68원 △유연탄 73원 △유류 110원 △액화천연가스(LNG)복합 101원 △신재생에너지(평균) 156원 순이었다고 한다.

다른 나라의 연구 결과를 보면

미국 에너지 정보청(EIA)이 분석한 2022년 균등화 발전원가는 1MWh당 풍력 64달러, 태양광 85달러, 원전 99달러라고 하고

영국기업에너지산업전략부(BEIS)가 분석한 2025년 균등화 발전원가는 풍력 61파운드, 태양광 63파운드, 원전 95파운드라고 한다.

현재 환율 (1달러 1,116.85원, 1파운드 1,420.8원)을 적용하고 1kWh로 환산했을 경우

미국은 풍력 71.5원, 태양광 94.9원, 원전 110.6원에 해당하고

영국은 풍력 86.7원, 태양광 89.5원, 원전 135.0원에 해당한다.

여기서 균등화 발전원가라 함은 발전소에서 생산하는 전력(kWh)당 평균 실제 발전비용을 말하는데

고정비(건설비, 운전유지비, 접속비용)와 변동비(연료비, 송전손실비용)이외에도

원전의 경우 사고 위험 비용, 화력은 대기 오염 비용 및 발전소, 송전선 주변 지역지원금 등 정책 비용을 포함한 금액을 말한다.

태양광 발전원가를 간단히 정리하면 (꼭 맞는 것은 아니나)

1kWh당 2017년 한전의 전력 구입단가는 156원이었으나

2022년에는 94.9원, 2025년에는 89.5원으로 내려갈 것으로 예상해 볼 수도 있겠다.

시각을 원가 측면에서 사용 요금 측면으로 바꿔서

우리나라 주택용 전력 요금을 보면

200kWh까지는 1kWh당 93원이 부과되고, 201~400kWh 구간에는 188원이, 401kWh이상 구간에는 281원씩 부과되는 체계이다.

(이런 관계로, 3kW급의 주택용 태양광 발전 설비를 설치하여 월 300kWh의 전기를 발생시킬 경우

사용량 1000kWh의 가정은 263,670원에서 167,950원으로 95,720원이 절감되고

사용량 400kWh의 가정은 65,760원에서 11,630원으로 54,130원이 절감될 수 있겠다.)

전기자동차용 충전전력요금(자가기준)은

표준전압 220V, 380V의 경우 기본요금 2,390원에 시간대별로 kWh당 57.6원에서 232.5원의 요금이 부과되게 되어 있다.

계절별로 여름/봄가을/겨울이 다른데

봄가을 기준시 경부하 시간은 23시~9시이며 이때 요금은 kWh당 58.7원이고, (여름 57.6, 겨울 80.7원)

중부하 시간은 9시~10시, 12시~13시, 17시~23시이며 이때 요금은 70.5원, (여름 145.3원, 겨울 128.2원)

최대부하 시간은 10시~12시, 13시~17시이며 이때 요금은 75.4원이 된다. (여름 232.5원, 겨울 190.8원)

여름은 봄가을과 부하별 시간이 같으나, 겨울에는 중부하시간이 오후에 12시~17시와 20시~22시로, 최대부하시간이 17시~20시, 22시~23시로 조정된다.

봄가을 요금이 전체적으로 낮고,

여름과 겨울에는 중부하시간과 최대부하시간의 요금이 상대적으로 높게 책정되어 있다.

충전서비스 사업자용 요금은 별도로 있다.

참고로 산업용의 경우 계약전력 300kW 이상 구간을 일반용 전력 을, 산업용 전력 을로 나누고

계약전력 300kW 미만 구간을 일반용 전력 갑, 산업용 전력 갑으로 나누는데

월 500시간 초과 사용 구간의 경우 계절/부하시간대별로 최저 53.7원에서 최고 187.5원이 부과된다. (하단 KEPCO 전력요금표)

여기서 2017년 기준 한전에 구입한 전력단가가 제일 낮은 원전만 하더라도 68원이었으니까 제 비용을 감안할 경우

일부 구간은 원가 이하로 공급도 하고 있다고 볼 수 있겠다.

그래서, 에너지 전문회사인 에어리**사에 따르면, 산업용 전력 요금을 평의상 kWh당 100원으로 계산하기도 한다.

예를들어 수소 1kg을 생산하는데 필요한 전력을 55kWh로 본다면, 100원 x 55kWh = 5,500원으로 계산한다.

바꿔 말하자면, 전력 요금이 50원이 되면 수소 1kg 생산에 필요한 전력 요금이 2,750원이 되는 것이고

20원이 되면 1,100원이 된다는 것이다.

참고로 우리나라의 경우 수소 생산시 나프타가 kg당 750원이라고 할 경우, 수소 1kg은 2,500원에 생산된다고 한다.

전압측면에서는 저압/고압A/고압B/고압C로 나뉘어 가정이나 산업체에 공급되는데

저압은 표준전압 220V와 380V

고압A는 3,300V~66,000V

고압B는 154,000V

고압C는 345,000V 으로 분류된다. (전압V x 전류A = 전력W, 고압B, 고압C는 초고압변압기 구간)

* 송전(발전소에서 변전소로) 전압은 765kV, 345kV, 154kW

변전 전압은 1차 765kV가 345kV나 154kV로, 2차 154kV에서 22kV로 강압하며

배전 전압은 22kV가 6.6kV로 강압되어 산업현장으로 직송되거나, 주상변압기에서 220v로 변압되어 가정용이나 상업용으로 송전된다.