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풍력 에너지 경제학 풍력의 가장 중요한 경제적인 이득 중 하나는 경제가 연료비의 취약성에 노출되는 것을 줄여준다는 점이다. 그래서 풍력이 다른 에너지 기술보다 kWH당 많은 비용이 들어도 유럽연합 국가에서 풍력 에너지 몫을 늘려야 한다. 풍력 에너지 사용은 경제와 사회 전반에 이득을 주는 것이지, 개별적인 시장 참여자에게 이득을 주는 것이 아니다. 이 보고서는 풍력 에너지의 경제적인 차원과 다른 에너지 기술과 비교해 에너지 정책에 관한 논쟁에 유용한 체계적인 틀을 제공하고, 전력을 생산하는 최적의 에너지 원을 선택할 때 연료비의 위험을 직접 제시한다. 풍력 에너지의 기본 비용 풍력 터빈에 대한 총 에너지 비용의 약 75%는 초기 비용(upfront costs)이다. 풍력 터빈은, 연료와 운영유지 관련 비용이 40-70%인, 천연가스 발전소처럼 전통적인 화석연료를 이용하는 기술과 비교할 때 자본 집약적이다. 육지풍력에너지 O M(운영과 유지) 비용은 터빈의 수명이 다하는 전체 기간 동안 kWH당 1.2-1.5 유로 센트다. kWH당 풍력 에너지 발생 비용은 풍속이 낮은 지역에서는 7-10 유로 센트 정도고, 바람이 많은 해안지역에서는 5-6.5 유로 센트 정도이며, 풍속이 평균적인 지역에서는 약 7유로 센트다. 대형 터빈 선호와 비용 효과 개선이라는 동향의 경제적인 영향은 분명하다. 총 설치된 풍력 발전 능력이 두 배로 늘면 새로운 터빈이 생산하는 kWH당 비용은 9-17% 사이에서 줄어든다. 바다 풍력 생산 능력은 육지보다 50% 정도 비싸다. 그러나, 높은 풍속과 시각적인 이유 때문에 일부 유럽 국가에서는 바다 바람에 대한 야심이 크다. 높은 설치 투자비는 후에 생산되는 전력량으로 상쇄될 수 있다. 앞으로 2030년 까지 풍력에 대한 투자는 안정적일 것이다. 2030년 까지 연간 풍력 에너지 투자를 보면 2015년 까지는, 바다에 대한 투자가 서서히 늘면서, 년 100억 유로 정도로 안정될 것이고, 2020년 경엔 풍력생산능력 시장이 년 170억 유로가 되고, 투자는 반반이 되며, 2030년 까진 유럽 연합 27개국의 년 풍력에너지 투자가 200억 유로로 이중 투자의 60%는 바다가 될 것이다. 다른 기술과 비교해본 풍력의 비용 – 전통적으로 전기를 생산하는 데 드는 비용은 연료비, 이산화탄소 비용, 운영과 유지 비용, 자본 비용으로 결정된다. 풍력 에너지의 경쟁력은 연료와 탄소 값이 상승함에 따라 상당히 늘어날 것이다. 풍력 에너지의 가격 풍력 에너지 가격은 에너지가 전달되는 제도적인 상황(institutional setting)에 많이 달려있다. 이 점이 풍력 에너지 값 논의에 포함해야 할 핵심 요인이며 다른 형태의 발전 비용과 적절한 비교를 위해선 필수적인 것이다. 바람으로 만들어진 전기는 단일 가격이 없다. 풍력 발전기를 소유하고 있는 이가 청구하는 값은 그가 전기를 전달하고 계약을 이행하기 위해 감수해야 하는 위험에 따라 달라진다. 풍력 에너지는 자본 집중적인 기술이라, 여러 규제에 따른 이중의 어려움에 직면한다. 우선 기존 시장의 규칙과 기술적인 규제는 전통적인 전력생산 기술의 편의를 위해 만들어진 것이고, 둘째, 규제의 확실성과 안정성은 자본이 집약된 기술에서는 경제적으로 좀 더 중요하다. 시장이 규제가 되지 않으면 제품이나 서비스가 효율적으로 생산, 분배된다는 것을 보장 못한다. 시장규제는 공공 정책의 핵심이다. 규제가 가격을 주도하는 시장 기제에서는 재생에너지 생산자는 보조금 형식의 재정지원을 받는다. 양이 기반이 되는 시장 계획에서는 녹색증명서(green certificates models) 나 재생에너지 포트폴리오 표준 모델은 정부가 전력 생산 몫을 재생에너지원을 통해 늘린다는 요건이 기본이다. 이 두 가지 중 어느 것도 더 시장지향적이지 않다. 그리드, 시스템 통합과 시장 상당한 양의 풍력 에너지를 동력 시스템에 도입하는 데는 긍정적이든 부정적이든 일련의 경제적인 영향을 수반한다. 동력 시스템 차원에서는 두 가지 면이 풍력 에너지 통합 비용을 결정하는데, 균형의 필요(balancing needs)와 시설망 기반시설이다. 추가되는 균형비용(balancing cost)은 풍력이 가지고 있는 변동성에서 생긴다. 이 보고서는 그런 가격을 예측할 많은 국가적인 자료가 있으며 그런 비용이 상당히 낮다는 것을 보여준다. 여러 가지 이유로 인해 네트워크 갱신이 필요하다. 네트워크는 전압 관리를 개선하는 데 맞추어 개조가 되어야 한다. 어떤 인프라 개선이라도 전체 시스템에 다양한 이득을 줄것이다. 풍력 에너지가 전력 수요의 20%까지 침투하면 시스템 운영 비용은 풍력 발생 MWH당 1-4 유로 정도 증가할 것이다. 이것은 풍력 에너지 도매가의 5-10% 정도 혹은 그 이하다. 유럽에서는 전력 시장을 지역별로 통합하여 풍력 에너지 통합의 경제성을 높이길 바란다. 더 나은 상호 연결(interconnection)은 상호 이득(balancing areas)을 취하는 지역을 확대하는 데 핵심이다. 시설망 확대 혹은 강화에 드는 추가 비용은 MWH당 0.1에서 5 유로로, 풍력 에너지 발생의 10%, 혹은 풍력 에너지 몫의 30% 정도다. 시설망 인프라 비용은 추가 균형비와 동일한 수준이다. 장기적인 대규모 시설망 통합에 대한 유럽연합의 정책 맥락에서 전력 생산과 전송 사이의 소유권 해체는 불가피하다. 풍력 발전기와 전기설비와 외부 인프라 사이의 경계면을 적절히 정의하는 논의가 필요하다. 특히 원거리 풍력 발전소와 바다 풍력 에너지에 대해. 에너지 정책과 경제적인 위험 세계에너지 수요는 급속히 증가하고 기후 변화는 심각하다. 이런 상황에서 연료와 탄소 값은 증가하고 변동성(volatility)은 전기발생 비용뿐만 아니라 경제 전반에 주요 위험이 될 것이다. 2008년 EU지역의 에너지 수입 비용은 3500억 유로이며 이는 유럽 인구 1인당 7천 유로에 해당하는 금액이다. 최적의 에너지 포트폴리오는 다양한 위험 수준을 지닌 기술로 구성된다. 이것이 포트폴리오 효과로, 위험이 없는 에너지 발생 생산능력을 도입하면 에너지 포트폴리오를 다양하게 하는 데 도움이 되어, 전반적인 생산비를 낮추고 위험을 줄일 수 있다. 풍력의 높은 자본비는, 연료는 공짜다 라는 사실 때문에 아주 낮은 변동비용으로 상쇄될 것이나 투자자는 몇 년이 지나고 나서야 비용을 회수할 것이다. 이 점 때문에 안정적인 규제가 이 분야에서 아주 중요하다. 에너지 생산 비용을 비교하는 새로운 모델-연료와 탄소 값 위험 설명 풍력, 태양력, 수력은 자본 집약적인 기술로, 에너지 유입이 공짜라 운영과 관리 비용을 예측할 수 있다. 전통적인 화력발전소는 다르다. 이 기술은 비용집약적으로 운영과 관리비가 많이 들고 미래의 연료 비를 예측할 수도 없고 예측도 불가능하다, 만일 연료비가 단순히 불확실한 것이면 월 연료비에 대해 보험을 들 수도 있다. 불확실한 연료비는 세계적인 금융 선물 시장에서 구매될 수도 있을 것이다. 그러나 실상은 그렇지 않다. 현실에선 15-20년 거래를 내다보고 화석 연료 거래를 계약 할 수 없다. 발전소 투자자들은 가능한 낮은 그러나 예측할 수 있는 환수비(return rate)로 투자 할 것이다. 금융경제에서 이것을 분석하는 방법은 관련된 위험에 따라 다른 할인율을 이용하는 것이다. 이 분석이 말해주는 것은 기관(institutions)이 미래의 모든 지출에 대해 단일한 할인율을 적용한다면, 그들은 연료비는 위험이 없고 예측가능한 것처럼 생각한다는 것이다. 그러면 연료비 할인은 너무 지나치고, 이는 비용은 과소 평가하고 위험이 적은 자본 지출은 과대평가하는 것이다. 현재의 계산 방식은 재생에너지 보다는 전통적인 지출 집약적인 연료 기반의 에너지 발생 방법에 호의적이다. 전통적이 공학경제(engineering economics)는 백여년 전에 만들어져 여러 나라에선 폐기되었으니 에너지 모델에서는 광범하게 이용된다. 만일 우리의 에너지가 석유, 가스, 석탄 기술로만 이루어져있다면 이런 공학 비용 접근은 문제가 될 수 없다. 하지만 지금은 아니다. 오늘 날, 에너지 기획자는 전통적인 위험이 많은 화석 연료에서부터 연료비와 운영비가 낮은 저 위험의, 수동적인, 자본 집약적인 풍력에 이르기까지 다양한 원천에서 선택을 할 수 있다. 현재의 에너지 모델은 다른 할인율을 이용하여 연료비를 추정한다. 그러나 이 방법은 다른 연료 조건을 지닌 다른 기술을 비교하는 문제를 해결할 수 없다. 다른 위험 수준을 이용하기 보다는 IEA는 다양한 기술에 대한 차별화된 할인율을 이용해야 한다. 여기선 에너지 비용 계산을 전통적인 공학 경제적인 방식이 아니라 금융경제적인 접근방식으로 설명한다. 이것은 고 Shimon Awerbuch가 만든 혁신적인 방식으로 그는 풍력 비용을 다른 기술 비용과 비교하는 것은 무의미하다고 보았다. 에너지비용(COE)을 의미있게 비교하려면 발전비용 경비 지출에 –연료와 운영과 유지비-대해 정확한 할인율을 측정해야 한다. 화석 연료 기술에 대한 할인율 측정에 다른 방법을 적용함으로써 우리는 현재의 화석연료 지출의 가치 비용이 8-13% 까지 상당히 높다는 것을 알았다. 풍력 에너지 비용은 기술이 연료비 위험을 수반하지 않기 때문에 변동이 없다. 풍력 에너지는 분석에 탄소 값 위험이 포함되면 가격 경쟁력이 더 있을 것이다. 목차 요약 도입 1. 풍력 에너지의 기본 비용 구성요소 2. 풍력 에너지 값 3. 그리드와 시스템 통합 문제 4. 에너지 정책과 경제적인 위험 5. 풍력 에너지 가치 대, 전통적인 전력 생산 방식 |
