세계적으로 신재생에너지 비용은 급속히 낮아지고 있고 신재생에너지 비용이 높다는 생각는 이미 오래된 이야기다. 최근 미국 내 운전을 시작한 대규모 풍력발전단지와 메가와트급 태양광발전을 중심으로, 신재생에너지의 경쟁력과 향후 전망을 소개하고자 한다.

미리 결론부터 말하면 최근 미국의 풍력과 태양광발전 비용은 우리가 알고 있는 상식을 초월할 정도로 저비용이다.

국내에서는 신재생에너지가 여전히 고비용 전원의 하나이고, 유럽 내 전기요금 상승의 주요원인이 신재생에너지 보급 확대와 관련된 비용과 제세금 공과금이라고 했지만 최근 미국 사례만 보면 사정이 다르다.

최근 미국 내 신재생에너지공급사업자와 도(소)매 사업자와의 장기매매계약(PPA) 결과만으로 보면 어떻게 이 가격에 공급할 수 있을까 하는 의심이 들 정도의 계약이 이어지고 있다.

풍력자원이 풍부한 텍사스의 경우 풍력발전은 2.5센트~3센트/kWh 정도에서 계약이 이어지고 있고, 태양광발전도 25년간 장기계약으로 7센트/kWh 이하의 계약이 발표되고 있다.

풍력과 태양광 모두 화력발전이나 원전의 대규모 발전보다 낮거나 거의 같은 수준이다. 감세조치(PTC:Product Tax Credit: 2.2센트)를 포함시키고 있기 때문에 실제 원가만으로 보면 좀 높겠지만 그래도 여전히 경쟁력 있는 가격 수준이다.

물론 여기에는 텍사스의 양호한 풍황과 대규모 사업이라는 점도 한 요인이라고 할 수 있다. 실제 이 지역의 풍력설비 이용률은 40~50%에 이른다. 이런 복합적인 요인에 의한 이정도 비용이면 화력발전에 비해 충분히 경쟁력이 있다.

풍부한 셰일가스 개발로 가스발전의 변동비는 과거에 비하면 아주 낮은 수준의 3센트/kWh 정도이다. 여기에 건설비용 등의 비용 약 3센트를 더하면 가스발전의 원가는 6센트/kWh정도다. 결국 텍사스와 중서부지역에서는 신규투자 기준으로 보면 신재생에너지가 충분히 경쟁력이 있다는 결론이다.

풍력터빈(이하 풍차) 기술혁신이 계속되는 가운데 천연가스가격 상승이나 탄소가격을 예상하면 더욱 그렇다. 최근 풍력발전은 풍차마다 축전지를 설치하고 풍황에 따른 가변 날개(각도 조정)를 도입해 예전에 비해 같은 풍속에서도 발전출력은 증가하고 있다. 느린 풍속에서도 발전하고 날씨나 혼잡상황을 감안해 출력을 최적으로 제어하는 기술도 한몫하고 있다.

사정이 이렇다보니 경제를 움직이는 큰손들도 신재생에너지 쪽으로 투자 움직임을 보이고 있다. 예로 미국 최대 투자가의 한사람인 W. Buffet은 ‘풍력은 가장 싼 전원’이라 확신하고 자신이 이끄는 ‘Mid American Energy(Iowa)’를 통해 지멘스와 10억 달러의 풍력발전 설비조달계약을 맺었다.

이런 저비용은 텍사스만이 아니다. 광활한 평지를 가진 중서부에도 잇달아 대형 풍력발전단지가 건설되고 있다. 풍황이 좋고 또 거대 전력시장(PJM, NYISO등)인 미 동부지역과 계통이 연계돼 있기 때문이다. 오바마 정권의 그린뉴딜 정책은 이“Wind route” 경로 상에 폐쇄가 예상되는 자동차 산업이나 석탄발전이 많아 이들 기업으로부터 유휴 노동력를 쉽게 확보할 수 있도록 고려한 면도 있다.

태양광도 사정은 비슷하다. 텍사스 주도인 오스틴 시는 시민 전력회사인 Austin Energy를 운영 중인데, 이 회사는 15만kW 용량의 태양광 발전을 Sun Edison사로부터 25년간 5센트/kWh 이하 가격으로 구입하는 계약을 체결했다.

오스틴 시는 지구온난화 대책과 저비용 전원의 안정적 조달 관점에서 신재생에너지의 조달을 대폭 늘린다는 계획 하에 신재생에너지 발전비율을 2016년까지 35%까지 올릴 방침이며, 이미 풍력 위주로 25%에 도달하고 있다.

시는 또 2020년까지 태양광 발전의 소비량을 20만kW로 목표로 잡고 있어 앞으로 태양광 설비도 계속 늘어날 전망이다. 풍력은 석탄발전 대체 성격이 강한 반면 태양광은 피크전원 확보의 의미가 강해서 피크시의 계통제약을 고려하면 태양광도 도입하지 않을 수 없다.

늘어나는 전력수요와 피크수요에 대응하기 위한 오스틴 시의 과감한 행보가 신재생에너지 투자자의 눈길을 사로잡고 있는 가운데, 신재생에너지 발전에 대한 기술혁신과 향후 가스가격 상승을 고려하면, 미국의 신재생에너지 발전에 대한 투자는 더욱 늘어날 전망이다.

우리 국토 환경과 노동력, 기술력 등에서 많은 차이가 있지만, 신재생에너지의 보급 증가를 통한 지구환경보호라는 큰 흐름에서 보면 우리도 신재생에너지 발전 비율이 점차 증가할 것으로 예상된다.

장기적으로 안정적인 대용량 전원의 확보와 더불어, 환경과 경제성 위주의 신재생에너지 도입 그리고 안정적 계통운영 등 모든 면을 잘 고려한 조화로운 전원개발정책이 기대된다.

<참고>
1)미국은 ‘13년말 기준 약 6,100만kW의 풍력설비를 보유, 텍사스만 1,240만kW의 설비 보유(전미 1위. American Wind Energy Association, AWEP자료 참조). 텍사스내 건설중인 풍력설비는 700만kW, 계획중인 설비량도 2,200만kW에 달함. 텍사스주 내 풍력발전 비율은 약 10%에 이며, 2008년의 5%에 비해 5년간 2배로 증가.

2)미국 연방정부의 면세 조치는, 태양광 발전에 관한 대표적인 지원책으로서 30%의 투자감세(ITC : Investment Tax Credit)가 있고, 또 10년간 2.2센트/kWh의 PTC(Product Tax Credit)를 선택할 수도 있음.