[Remake] 스마트 그리드의 그리드 패리티

[Remake] 스마트 그리드의 그리드 패리티

대학생신재생에너지기자단 25기 김승현

23기 고가현님의 "대한민국, 그리드 패리티 언제 달성할래?" 기사의 Remake 버전입니다. 기사 작성에 도움을 주시고 배려해 주신 고가현님에게 감사드립니다.

 

신재생에너지 경쟁력의 분기점, 그리드 패리티

[자료 1. 그리드 패리티 개념]

출처 : SKecoplant

지속 가능한 에너지 전환의 핵심은 신재생에너지가 기존 화석연료 기반 전력보다 경제적으로 경쟁력을 갖추는 것이다. 이러한 지속 가능한 에너지 전환을 위해 필히 달성해야 하는 것이 있는데, 바로 ‘그리드 패리티’이다. '그리드 패리티(Grid Parity)'는 신재생에너지로 전력을 만드는 비용이 기존 전력망에서 화석연료로 전력을 구매하는 비용과 같아지는 시점을 말한다. 스마트 그리드가 그리드 패리티라는 분기점을 달성하면, 재생에너지가 화석연료보다 저렴해졌다는 의미이기에 비로소 그 역할을 수행할 수 있다고 말할 수 있다. 따라서 그리드 패리티는 스마트 그리드의 경제적, 지속적인 신재생에너지 사용을 위해 필수적으로 달성해야 하는 경제적 과제이자 기준점이 된다. 

신재생에너지 발전비용이 2025년 역대 최저를 달성했다. 이처럼 그리드 패리티 달성 여부를 판단하기 위해선 화석연료와 신재생에너지같이 서로 다른 에너지원의 경제성을 비교할 수 있는 방법이 필요하다. 따라서 이 평가에는 1MWh 규모의 전력을 생산하는 데 필요한 모든 비용을 산정한 지표인 ‘균등화발전원가(LCOE: Levelized Cost of electricity)’를 이용해 비교할 수 있다.

 

저렴해지는 신재생에너지

[자료 2. 재생에너지원별 전 세계 평균 LCOE 추이]

출처 : BloombergNEF

태양광을 비롯한 신재생에너지 LCOE가 계속해서 하락 추세에 접어들며 2025년에는 사상 최저 수준으로 하락했다. 태양광 LCOE는 MWh당 2% 이상 감소했으며 육상풍력과 해상풍력의 LCOE도 13년 전과 비교해 각각 4%, 9% 감소한 것을 볼 수 있다. 반면 화석연료의 LCOE는 0.1달러로 태양광과 비교해 2.3배, 육상풍력 대비 3배가량 더 높게 나타났다. 이는 신재생에너지가 화석연료 발전과의 경쟁에서 비용 우위를 점하기 시작했으며 화석연료로 전력을 만드는 것보다 태양광이나 풍력발전으로 전력을 만드는 게 더 싸졌다는 의미를 나타낸다. 지난해 기준 태양광을 비롯한 재생에너지 LCOE는 석탄 대비 13% 저렴해졌고, 2030년에는 석탄보다 32% 이상 저렴해질 것으로 예측된다.

 또한 2025년에는 계속해서 그리드 규모의 태양광 및 ESS의 LCOE가 전 세계적으로 감소할 것으로 예상된다. 이 같은 석탄·가스와 청정에너지의 발전 LCOE의 변동은 각각 연료 가격, 기술 가격의 영향을 받기 때문에 발생한다. 석탄·가스의 LCOE는 연료 가격의 하락으로 7∼8% 하락하는 경향을 보였으며, 재생에너지 분야의 경우에는 태양광 모듈, 배터리 가격의 하락이 LCOE를 낮추는 데 영향을 끼친 것으로 나타났다. 지난해에 비해 태양광 모듈과 인버터 비용은 46%, 설치비용은 36% 하락했으며 풍력 터빈 가격은 중국 외 지역에서 41%, 중국에서 64% 감소했다.

 

미국의 그리드 패리티 달성과 트럼프 취임 

[자료 3. 위: 미국 발전원별 LCOE 비교, 아래: 미국 발전원별 정부 보조금에 대한 LCOE 민감도 비교]

출처 : Lazard Report

미국은 이미 전부터 그리드 패리티를 달성해 왔다. 위 그래프에 따르면 Renewable Energy(신재생 에너지)의 LCOE 대부분이 Conventional Energy(기존 에너지)의 LCOE보다 낮은 것을 볼 수 있다. 이와 비교한 아래 그래프는 미국의 보조금 지급 시 LCOE 변화를 나타낸다. 기존 진한 남색으로 표시된 LCOE에 비해, 보조금 지원을 받으면 연한 민트색으로 표시된 감소한 LCOE를 살펴볼 수 있다. 이처럼 보조금 지급 시 신재생에너지의 LCOE 상당히 감소하며, 보조금 같은 정책이 그리드 패리티 달성에 방대한 영향을 미친다는 점을 시사한다. 하지만 트럼프의 집권으로 인해 이러한 LCOE의 하락세 지속 여부는 논쟁의 중심에 올라섰다.

[자료 4. 도널드 트럼프]

출처 : ETnews

트럼프의 인플레이션 감축법(IRA) 존속 여부에 따라 LCOE에 큰 변동이 나타날 것으로 전망된다. 인플레이션 감축법(IRA:Inflation Reduction Act)은 청정 전기분야 투자액의 최대 50%를 지원하는 등의 대책을 포함하고 있다. 트럼프 정부에서 IRA를 폐지할 경우 청정에너지에 대한 지원이 사라지게 되며 이에 따라 재생에너지 LCOE가 상승할 것으로 전망되고 있다. 

그러나 미국은 높은 금리와 불확실한 관세 환경에도 보조금 없이도 경제성을 갖춘 환경을 조성하고 있다. 재생에너지 비용 증가에 있어 가장 영향력이 큰 것은 보조금이 맞지만, 미국은 고정비가 가장 큰 비중을 차지하기 때문에 정치 지형의 변화가 나타나더라도 재생에너지 증가 흐름은 지속될 수 있다.

미국과 달리 우리나라는 좁은 국토, 발전 설비용 토지 확보 어려움, 높은 운영비, 높은 해외 의존도로 인해 탄력성이 낮다. 트럼프의 IRA 폐지는 우리나라에 연쇄적 영향을 미칠 것이며, 한국의 신재생에너지 LCOE가 상승할 가능성이 매우 크게 존재한다. IRA를 폐지할 경우 태양광은 53%, 육상풍력은 66%, 해상풍력은 32%의 LCOE 상승이 나타날 것으로 우려된다. 이로 인해 2035년까지 태양광 및 풍력 공급량은 17% 감소할 것이며, 이는 미래 전력망 계획에도 큰 영향을 미칠 전망이다. 따라서 이에 대비한 스마트 그리드의 변화는 필수적이다.

 

그리드 패리티 달성을 위한 스마트 그리드의 변화

[자료 5. 스마트그리드(지능형전력망) 개념도]

출처: 한국스마트그리드사업단

발전원가를 낮추고 빠르게 그리드 패리티를 달성하기 위해선 변동성이 강한 신재생에너지를 감당할 수 있는 전력망 인프라가 필수적이다. 미국은 주요 기술 업체들을 중심으로 스마트 그리드의 AI 관련 투자를 늘리고 있다. RE100 캠페인 하에서 재생에너지를 중심으로 전력을 조달하려고 하는 움직임이 커지는 것인데, 이는 정책과 무관한 자발적인 수요이기 때문에 미국의 정치 구도 변화로 인해서 큰 영향을 받지 않게 된다. 우리나라는 스마트그리드를 이용한 시간대별 요금제, 자가소비형 태양광 모델 확대 등 통해 신재생에너지를 효율적으로 그리드에 활용하여 LCOE를 절감하는 움직임이 활발히 보이는 추세이다. 스마트그리드를 이용하여 실시간 계량과 수요 반응을 통해 사용자에게 최적의 소비를 안내하면, 신재생에너지가 가격 경쟁력을 갖는 시간대에 수요와 공급이 집중돼 활용률이 상승한다. 자가소비형 태양광 모델은 홈 에너지관리시스템, IoT 기반 모니터링 시스템을 통해 전력 흐름을 최적화하여 송배전 손실 없이 전기 활용을 가능하게 한다.

 

기술 너머의 과제

신재생에너지가 전력망에서 지속 가능한 에너지원으로써 경제적 경쟁력을 갖기 위해선, 낮은 LCOE를 기반으로 한 그리드 패리티의 달성이 중요하다. 신재생에너지의 단가가 상승한다면 기업들은 신재생에너지 투자를 줄이고 다시 전통적인 화석연료로 공백을 채울 것이다. 전문가들은 LCOE 하락 추세가 2030년까지 이어질 것으로 예측했지만, 이런 흐름이 계속 이어질지에 대해서는 아직 확신할 수 없다고 본다. 이 같은 배경 아래에서, 지속적인 신재생에너지 공급을 위해서 전력망의 중요성이 더욱 커지고 있다. 그리드 패리티는 단순히 기술적 발전으로만 달성되는 목표가 아니기에 시장 요금 구조, 정책 유연성, 저장 기술, 데이터 기반 수요관리 등 스마트그리드 전반에 통합적 접근이 필요할 것으로 생각된다. 그리드 패리티를 통한 안정적인 신재생에너지 전력망 형성을 위해 해외사례에서 같이 기술개발 고도화와 정부 차원의 대규모 프로젝트 확대 등을 통해 정부와 기업은 함께 비용 저감 노력을 이어가야 할 것이다.

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그리드 패리티에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "대한민국, 그리드 패리티 언제 달성할래?", 23기 고가현, https://renewableenergyfollowers.tistory.com/4118

대한민국, 그리드 패리티 언제 달성할래?

 

2. "재생에너지 발전 단가와 그리드 패리티", 20기 이주선, https://renewableenergyfollowers.tistory.com/3570

재생에너지 발전단가와 그리드 패리티

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참고문헌 

[신재생에너지 경쟁력의 분기점, 그리드 패리티] 

1) 김진후, “태양광, 발전원 중 가장 저렴” 중국발 LCOE 하향세 지속될까”, 전기신문, 2025.05.11, https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=334991,2025.05.11

2) 오현길, “[초동시각]'그리드 패리티' 도달이 던지는 물음들”, 아시아경제, 2025.01.17, https://www.asiae.co.kr/article/2025011709073115804

3) BloombergNEF, “Global Cost of Renewables to Continue Falling in 2025 as China Extends Manufacturing Lead: BloombergNEF”, 06,02,2025.

[미국의 그리드 패리티 달성과 트럼프 취임 ] 

1) 김지웅, IRA 폐기 시작으로 '트럼프 리스크' 연쇄 확산 우려…“美협력 확대와 통상 정책 강화 시급”, 전자신문,  2024.11.17, https://www.etnews.com/20241117000060

2) 박병인, ”원료비 하락·기술혁신에 LCOE 하락세 ‘뚜렷’…2035년까지 이어진다”, 에너지플렛폼뉴스, 2025.04.14, http://www.e-platform.net/news/articleView.html?idxno=92647

3) 이재호, “한국은 원자력, 미국은 태양광·풍력 경제성 더 우수”, 내일신문, 2022.05.16, https://www.naeil.com/news/read/423412

4) 오현길, “[초동시각]'그리드 패리티' 도달이 던지는 물음들”, 아시아경제, 2025.01.17, https://www.asiae.co.kr/article/2025011709073115804

5) Lazard, "Lazard LCOE+ (June 2024)", 2024

[그리드 패리티 달성을 위한 스마트 그리드의 변화]

1) 김진후,"한전, 계통여유지역으로 발전자원 분산 유도한다", 전기신문, 2024.07.04, https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=339679