내용에 들어가기에 앞서 LCOE(Levelized Cost of Energy)에 대해서 언급하겠습니다. 발전과 관련된 건설,운영,폐기 전 과정에 대해서 해당 발전원의 총 비용을 산정한뒤 운영기간동안의 총 발전량으로 나누어서 발전량당 얼마만큼의 비용이 드는지를 나타내는 수치인데 보통 발전원당 발전단가를 비교할때 이 수치를 사용합니다.따라서 아래 내용에서 계속 이야기하는 발전단가는 이 LCOE라는 것을 인지하시기 바랍니다.
http://energytransitionkorea.org/post/800
http://www.newstof.com/news/articleView.html?idxno=12226
https://www.nucnet.org/news/nuclear-is-most-affordable-dispatchable-source-of-low-carbon-electricity-12-3-2020
*위에 둘은 에너지전환포럼,친재생에너지 단체, 아래는 NEA, 원자력기구. 소스의 성격에 따라 특징이 드러남.
뭐 그래도 산정조건이나 가중치만 다를뿐 항목조건이 각각의 평가에 따라 차이가 나지 않는다면 그나마 문제가 덜 할수 있는데 문제는 외부비용을 어떻게 계산하느냐도 논쟁거리라는 것입니다. 외부비용은 계산이 안되는 부분도 있고 조건에 따라 달라지는 부분도 있습니다.
예를들어 원전이라면 정책비용이라던지 사고위험대응비용이라든지 안전대책비용이라든지, 환경오염비용이라든지 이런게 완전히 통일되어 있는것은 아닙니다. 당연히 비용을 추산할때 현재수준에서 정확하게 힘든 부분이 있기 때문입니다.
고준위폐기물의 현재 관리비용은 이미 추산된 것들이 있지만 고준위 지하방폐장을 선정해서 대민정책을 마련하고 실제 건설에 사용될 비용을 추산하는건 지금 현재로선 정확한 계산을 할수 없습니다. 부지선정이 아직 이루어지지도 않았기 때문에.
외부비용에서 반영이 안되는 부분과 안되는 부분은 아래를 참고하시기 바랍니다. (폐기물도 마찬가지)
원자력발전 외부비용의 이해 (에너지경제연구원)
http://www.keei.re.kr/keei/download/seminar/150904/DI150904_a02.pdf
원전의 비용이 신재생에너지보다 오히려 비싸다는데요? (서울대 원자력센터)
"https://atomic.snu.ac.kr/index.php/원전의_비용이_신재생에너지보다_오히려_비싸다는데요?"
그럼 이런 불명확성은 원전만 그러하냐? 재생에너지도 마찬가지입니다.
재생에너지의 외부비용 관련해서도 역시나 찾으면 단편적으로는 찾을수는 있습니다.
예를들어 독일의 경우라는 아래경우처럼
https://3space-environment-glossary.com/glossary/external-cost/
재생에너지는 확산에 따른 문제의 해결을 위한 비용이 발생하게 되는데 이를 시스템통합비용(System Integration Cost, SIC)으로 정의합니다.
이것도 연구에 따라 조금씩 다르게 정의되지만
1. 백업비용 : 재생에너지의 발전량이 계획에 미치지 못하는 경우 이를 보완하기 위한 발전 설비투자 및 운영비용
2. 균형비용 : 재생에너지의 변동성으로 인해 발생하는 변화에 대응하기 위한 예비력 자원을 필요로 하는데 이때 필요로 하는 비용
3. 계통접속비용 : 재생에너지설비를 수용하기 위한 망보강을 포함한 계통 비 투자비용
대개 이렇게 구성하고 있습니다. 문제는 발전단가에서 시스템통합비용중 계통접속비용은 반영이 되는 편이지만 백업비용과 균형비용은 잘 반영이 안된다는 것.
더군다나 시스템통합비용(SIC, 단가에포함,미포함 모두)은 산정하면 그걸로 고정된 것이냐? 그게 아니라 이 값은 조건에 따라 변합니다.
소스 (위 자료도 당연히 나라마다 평가기관마다 달라집니다)
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360544213009390
SIC는 재생에너지와 같은 변동성 발전원의 비율이 계통내에서 차지하는 비율이 높아지면 높아질수록 그 비용이 올라갑니다. 그래서 보통 재생에너지의 발전비중이 50%를 넘을 경우 재생에너지 자체에 대한 설비비용보다 이 SIC비용이 더 많아지는 비용역전현상이 발생할 수 있다고 이야기를 하는 것입니다.
소스: https://ourworldindata.org/energy-mix (2020)
물론 SIC를 최소화할수 있는 방법으로 계통유연성라는 개념이 있습니다. 전력 수급의 변동성과 불확실성을 안정적으로 관리하는 능력을 말하는데 계통의 전압이나 주파수를 보장하거나 주파수를 적절히 제어하고 잉여전력,출력제한,수급균형등의 관리하는 것입니다. 이에 대한 방법은 아래 테이블 참고하시기 바라고.
아래 테이블에 나와있는 4가지 방법도 각기 장점과 한계들이 존재합니다.
http://www.keaj.kr/news/articleView.html?idxno=4352
https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=224604
계통유연성의 수준에 따라 아래 태양광에 대한 영국의 연구사례처럼 발전비율에 따른 SIC비용을 줄일수는 있습니다. 계통유연성의 정도에 따라 (NO,Moderate,Fast, Maximum Progress)
소스:
http://www.keaj.kr/news/articleView.html?idxno=4403
단 이를 통해 발전단가는 줄일수는 있지만 계통유연성을 위한 송배전시장이 또 따로 만들어져야 하기 때문에 역시나 이에 대한 비용은 당연히 전력을 이용하는 소비자에 전가될 수 있습니다.
결론:
원전이나 재생에너지나 발전단가와 관련해서 생각보다 따져야 할것이 많고 현재 또는 미래에 반영될 비용이 고려되지 않는 중요한 부분이 있기 때문에 단편적으로 현재 공개된 몇몇 자료를 가지고 비교하는건 신중해야 합니다. 나라마다 산정기관마다 다 다르고 당연히 재생에너지 우호적인 나라나 기관, 원자력 우호적인 나라나 기관인지도 참고해야 합니다.
이건 탄소중립이라는 새로운 시대적 흐름에 맞춰 원자력과 재생에너지 업계사이의 밥그릇싸움 관점으로 바라봐야 하는데 정치적 도구로 이용하고 있으니..
전 원자력과 재생에너지가 핵융합이 나오기 이전까지 상호 공존하는 시스템을 지지합니다. 어느 한쪽에 의한 제로섬은 지지하지 않습니다. 제로원전도 반대고 재생에너지 투자에 소극적인 정책도 반대합니다. 문제는 이런 정당이 없으니 답답한거죠. 그래서 보수진보 양쪽 모두를 비판할 수밖에 없습니다.