재생에너지 건설비용 감소로 원자력·석탄 '찬밥'

[에너지신문] 천연가스 및 재생에너지가 미국 내 발전원 가운데 대부분의 비중을 차지하는 것으로 나타났다.  

최근 미국 에너지정보청(EIA)에 따르면 2019년 미국내 신규 설치된 전력 생산시설 중 약 99%를 천연가스(41%), 풍력(35%), 태양광(23%)이 차지하는 것으로 나타났다. 재생에너지 발전시설 건설비용 감소로 미국 발전원에서 원자력 및 석탄이 차지하는 비중이 감소하고 풍력, 태양광 등 재생에너지 비중이 증가하고 있다.

2020년 기준 미국의 전력 설비용량은 총 1117GW로 발전원별로는 천연가스, 석탄, 풍력, 수력, 원자력, 태양광이 각각 43.2%, 19.5%, 10.5%, 9.2%, 8.7%, 4.3%를 차지했다. 석탄과 원자력 발전은 감소세, 풍력과 태양광은 관련 기술 개발 및 이로 인한 비용 절감으로 높은 성장세를 보이고 있다.

▲ 미국 발전원별 비중 변화 동향(단위: 백만kW)
▲ 미국 발전원별 비중 변화 동향(단위: 백만kW)

풍력 발전에 대한 축적된 경험 및 기술 발전으로 인한 저렴한 건설비용 등으로 당분간 풍력 발전이 지속 확대될 것으로 예상된다. 다만 지역 주민 반대 및 규모의 경제 등으로 향후 육상 풍력 단지 건설 보다는 대규모 해상풍력 발전 단지 건설이 본격화될 전망이다.

태양광은 아직 풍력에 비해 전체 발전원에서 차지하는 비중이 적으나 그 증가세는 풍력 발전을 앞서고 있으며, 기술 개발로 인한 건설비용 하락세가 본격화될 경우 발전원별 비중에서도 풍력 발전을 능가할 전망이다.

2013년 3705달러/kW였던 미국의 태양광 발전 평균 건설비용은 2019년 약 50% 감소한 1796달러/kW 을 기록했다. 높은 건설비용이 최대 단점이던 태양광 발전은 최근 급격한 성장을 보이며 2019년 기준 미국 발전원별 비중(설비용량 기준)에서 4.3%까지 증가했다.

2019년 미국내 신규 설치된 태양광 발전 설비용량은 5.5GW 로 전체 신규 설치 발전시설의 23.2%를 기록했다. 지역별로는 캘리포니아, 플로리다, 조지아, 텍사스, 노스캐롤라이나 등이 신규 설치 태양광 발전의 약 60%인 3.2GW 를 차지한 것으로 나타났다.

미국의 육상풍력 발전은 상대적으로 낮은 건설비용(2019년 기준 1391달러/kW)과 축적된 경험을 바탕으로 2019년 미국 전체 신규 설치 발전시설의 41%를 차지하는 9.6GW가 신규 설치됐으며, 전체 발전원에서의 비중이 10.5%로 증가했다.

풍력 발전 건설비용은 설치 규모에 따라 차이를 보였다. 200MW 이상 대규모 시설의 경우 100MW 이하 소규모 시설보다 설치비용이 25% 가량 저렴함에 따라 향후 주로 대규모 풍력발전 건설이 주를 이룰 전망이다.

2013년 965달러/kW 이던 미국의 천연가스 발전 평균 건설비용은 2018년까지 소폭의 등락을 반복하다 2019년에는 천연가스 가격 상승으로 전년 대비 29% 증가한 1078달러/kW를 기록했다. 천연가스 발전 건설비용은 여전히 태양광과 풍력에 비해 경제성이 있으나, 그 격차가 점차 감소하고 있는 것으로 나타났다.

2019년 미국에 신규 설치된 천연가스 설비용량은 총 8.1GW로 전체 신규 설치 설비용량의 34.5%를 차지하며 재생에너지의 도전을 원활히 방어하고 있는 수준이다. 최근 신규 설치되고 있는 천연가스 발전소는 주로 태양광 발전소와 '짝(pair)'을 이뤄 태양광 발전의 간헐성을 보완하는 데 기여하고 있다는 분석이다.

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