두산에너빌리티의 10㎿ 해상풍력발전기. 지난달 23일 국제 인증기관 UL로부터 형식인증을 취득했다. 사진두산에너빌리티

태양광과 풍력 등 재생에너지 비중이 빠르게 늘어나는 상황에 맞춰 경직적인 전력시장 구조를 바꿔야 한다고 국책연구기관이 제안했다.

윤여창 한국개발연구원(KDI) 연구위원은 4일 이러한 내용의 ‘재생에너지 확대에 대응한 전력도매시장 구조 개선 방향’ 보고서를 발표했다. 보고서에 따르면 2001년 0.04%이던 재생에너지 발전 비중은 2023년 8.5%로 늘었고, 2030년 18.8%, 2038년 29.2%까지 오를 전망이다. 하지만 현재의 전력도매시장은 이 같은 재생에너지 확대 추세를 제대로 따라가지 못하고 있다.

재생에너지는 날씨에 따라 발전량이 크게 변하는 것이 특징이다. KDI는 “변동성으로 인해 전력 수급이 불안정해지면 자칫 대규모 정전 사태로 이어질 수 있다”며 “하지만 현재 전력시장의 가격 결정 방식이 전력 변동성 우려를 높이고, 관련 투자를 가로막고 있다”고 분석했다.

현재 전력도매가격은 입찰 방식이 아니라, 한국전력거래소 등 전력시장 운영기관이 산정한 변동비를 기준으로 결정된다. 발전기를 돌리는 데 들어가는 연료비를 기반으로 한다. 그러나 태양광이나 풍력 같은 재생에너지는 연료비가 거의 발생하지 않아 이런 산정 방식을 적용하기 어렵다. 이에 따라 재생에너지는 전력도매시장을 통하지 않고 우선적으로 구매되고 있다. 기후에 따라 순간적으로 전력 공급이 넘쳐날 경우 어떤 발전기의 출력을 줄일 지(출력 제어)에 대한 명확한 기준도 없다. 이 때문에 전력 안정성에 문제가 생길 수 있다는 지적이 제기된다.

KDI는 보고서에서 전력시장 가격 체계 전반에 대한 개편을 제언했다. 우선 발전사들이 판매하고자 하는 가격을 제시해 경쟁하는 ‘가격입찰제’ 도입이 필요하다고 제안했다. 이 제도를 통해 재생에너지와 에너지저장장치(ESS) 등 다양한 자원의 시장 가격에 실질적으로 반영돼 전력 시장의 효율성을 높이고, 발전사가 가장 비싼 값을 부른 발전기부터 출력을 제어하는 등 전력시장 운영 기준을 명확히 할 수 있다는 것이다. 아울러 용량 가격과 보조서비스 가격도 시장 기반으로 결정해 설비 투자와 기술 혁신을 유도해야 한다고 KDI는 강조했다.