[기획-에너지 안보] 05. 우리나라 발전소와 송전망 분포 현황... 에너지전환시대에 수요의 분산 필요
수도권과 충청권은 가장 많은 전력 소비로 다양한 발전설비 설치... 탄소중립계획에서 송전망 계획은 지금보다 어려워져
2025-01-13
경디도 용인과 평택은 대한민국의 반도체 산업의 핵심 지역으로 삼성전자와 SK하이닉스 등 대규모 반도체 공장이 위치하고 있다. 이들 기업은 사업을 대대적으로 확장하며 신규 공장 건설을 계획 중이다.
특히 경기도 용인 원삼면에 조성 중인 반도체 클러스터는 약 120조 원 규모의 투자로 진행되는 초대형 프로젝트로 연간 약 1기가와트(GW) 이상의 전력이 필요할 것으로 예상된다.
또한 삼성전자의 평택 공장은 세계 최대의 반도체 생산 단지 중 하나로 현재도 높은 전력 수요를 보이고 있다. 추가 설비 증설로 전력 사용량은 더욱 증가할 것으로 전망된다.
이러한 초대형 산업단지는 전력 소비량이 매우 많아 안정적인 전력 공급을 위한 송전망 구축이 필수적인데다 수도권의 전력 수요가 전력 생산량을 초과해 지방에 위치한 발전소로부터 장거리의 송전망을 통해 부족한 전력을 공급받아야 한다.
하지만 송전망 구축과 관련해 환경, 지역 주민의 반발, 기술적 문제 등이 맞물려 주요 이슈로 부각되고 있다. 이에 따라 현재 우리나라 권역별 발전소 및 송전망 분포를 소개한다.
▲ 우리나라 발전설비 분포 [출처=홍익대학교 전력시스템연구실]
◇ 수도권과 충청권은 가장 많은 전력 소비로 다양한 발전설비 설치
수도권과 인근 충청권은 우리나라에서 전력 소비량이 가장 높은 지역으로 이 지역의 안정적 전력 공급을 위해 다양한 발전설비가 설치돼 있다.
수도권과 충청권에 위치한 발전소는 주로 화력발전(석탄, LNG)과 신재생에너지 중심으로 운영되며 일부 수력 및 소규모 발전설비도 포함된다.
특히 인구과 공장이 밀집한 수도권은 전체 전력 소비량의 약 40%를 차지한다. 대규모 산업단지, 주거지역, 상업시설에 전력을 원활하게 공급하기 위한 목적이다.
서울특별시 구로열병합발전소는 도심 전력 및 난방 공급용 도시형 열병합발전소로서 약 1100메가와트(MW)의 설비 용량을 갖추고 있다.
서울시 마포열병합발전소는 도심 전력 및 난방 공급용 도시형 열병합발전소로서 약 700MW의 설비 용량을 확보하고 있다
인천광역시 영흥화력발전소는 수도권 최대 석탄화력발전소로서 서해안 송전망의 중심으로 평가되며 약 5000MW의 전기슬 생산할 수 있다
인천 복합화력발전소는 액화천연가스(LNG)를 연료로 사용해 청라, 송도 등의 대규모 도심에 전력을 공급하며 약 1800MW의 설비 용량을 갖추고 있다
경기도 평택발전소는 안정적 도시가스를 이용한 LNG 복합화력발전소로서 약 2000MW의 설비 용량을 자랑한다.
경기도 안산발전단지는 태양광 및 LNG를 이용하는 산업단지 중심의 발전소로서 약 1000MW의 설비 용량을 갖추고 있다. 경기도 파주 및 고양 지역에는 소규모 신재생에너지 발전이 이뤄지고 있다.
충청권의 경우에는 서해안에 석탄화력발전소가 밀집해 있으며 일부 LNG 및 신재생에너지 발전소도 가동 중이다.
충청권에는 충청남도 당진화력발전소, 보령화력발전소, 태안화력발전소, 충청북도 청주열병합발전소가 있다. 신재생에너지 설비는 충북 제천, 충주, 음성 등에 위치해 있다.
충남 당진화력발전소는 한국동서발전(주)의 화력발전소로서 수도권과 인접해 서해안 송전망으로 연결되며 약 6040MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
보령화력발전소는 석탄화력발전소로서, 탈황 및 탈질 설비로 대기오염을 저감하기위해 노력 중이며 약 5000MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
태안화력발전소는 한국서부발전(주)의 핵심발전소로 회사 발전설비의 45%에 해당하는 6480MW 용량과 최첨단 자동제어설비를 구비하고 있다.
충북 청주열병합발전소는 LNG 기반의 발전소로서 충청권 산업단지와 주거지역에 전력을 공급하며 약 1000MW의 설비 용량을 구비하고 있다.
▲ 지역별 전력 발전량과 소비량 [출처=홍익대학교 전력시스템연구실]
◇ 호남권은 태양광과 풍력발전의 핵심지역으로서 신재생에너지의 중심지
호남권의 경우에는 석탄화력과 LNG 복합발전소가 주력이며 태양광과 풍력발전의 핵심 지역으로서 신재생에너지의 허브(Hub)다.
전라남도 영광한빛원자력발전소는 호남권 유일의 원자력발전소로서 약 5,875MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 여수화력발전소는 석탄화력 및 LNG 복합발전소로서 주로 산업단지에 전력을 공급하며 약 1800 MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
나주와 신안에는 태양광을 이용한 신재생에너지 설비를 구비하고 풍력을 이용한 해상풍력단지가 조성되고 있다. 해상풍력단지는 발전한 전기를 송전 문제로 차일피일 미뤄지는 상황이다.
전라북도 군산 LNG 발전소는 군산 산업단지와 연계된 LNG 기반의 발전소로서 약 950MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 또한 군산, 익산, 부안에는 대규모 태양광 클러스터 단지가 조성되고 있다.
◇ 강원권은 수력발전소, 석탄화력발전소, 신재생에너지가 골고루 배치
강원권의 경우에는 산악지대와 댐을 이용한 수력발전소, 주요 항만과 연결된 석탄화력발전소, 풍력을 이용한 신재생에너지 발전 단지가 위치하고 있다.
강원도 삼척화력발전소는 삼척항과 연계된 석탄화력발전소로 강원 남부지역에 전력을 공급하며, 약 2100MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
소양강댐 수력발전소는 우리나라 최대 수력발전소로 약 200MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 태백, 정선, 대관령과 같은 고지대 강풍 지역에는 풍력발전 단지가 설치돼 있다.
◇ 영남권은 석탄화력, LNG 복합 등 다양한 발전원을 통해 산업단지에 안정적 전력 공급
영남권의 경우에는 수력, 석탄화력, LNG 복합 등 다양한 발전원을 통해 경남과 울산의 산업단지에 안정적으로 전력을 공급하고 있다.
경상북도 한울원자력발전소는 우리나라 최대 원자력발전소 중 하나로 포항, 경주일대에 전력을 공급하고 있다. 약 5,900MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
경상남도 삼천포화력발전소는 남동발전(주)의 석탄화력발전소로서 약 3200MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 고성하이화력발전소는 최신 기술이 적용된 석탄화력발전소로서 약 2000MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
울산복합화력발전소는 LNG 기반의 대규모 복합화력발전소로 약 2700MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 울산 앞바다에는 부유식 해상풍력발전소도 위치하고 있다.
고리원자력발전소는 우리나라 최초의 원자력발전소로 수도권 및 영남권에 전력을 공급하고 있으며 약 5000MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
▲ 우리나라 송전망 분포 [출처=홍익대학교 전력시스템연구실]
◇ 탄소중립계획에서 송전망 계획은 지금보다 어려워져... 에너지전환시대에 수요의 분산 필요 우리나라 송전망은 345킬로볼트(KV) 기간망을 중심으로, 충청지역에서 수도권으로 직접 연계되는 당진-신서산-신안성 구간의 765KV, 강원 지역에서 수도권으로 직접 연계되는 신태백-신가평 765KV 등 초고압 송전선로 이외에 고리 발전소 자체의 안정성 유지 목적이 큰 신고리-북경남 765KV 송전선로가 건설된 상태다.
현재 수도권에 집중된 수요만으로도 송전망은 거의 포화상태다. 우리나라는 단위면적당 송전선 길이가 세계 최고 수준에 달하고 있는 점을 고려하면 더 많은 송전망을 수도권으로 집중해 건설하는 것은 쉽게 달성하기 어려운 과제다.
특히 탄소중립을 달성하기 위해서는 전기뿐 아니라 난방 등 열 수요도 화석연료에서 무탄소 에너지로 전환돼야 한다. 현재의 인구 분포가 그대로라면 수도권에서 전력 수요는 지금보다 훨씬 증가할 수 밖에 없기 때문이다.
비록 한국전력이 HVDC(초고압직류송전)와 같은 다방면의 기술을 활용하기 위해 노력하고 있지만 HVDC는 접속점에서 직류(DC)용량 대비 교류(AC) 단락 용량의 비율이 일정 이상 확보돼야 안정적인 운영이 가능하다는 한계가 있다.
특히 수도권의 아주 좁은 지역에 대용량의 인천지역 해상풍력(AC-DC-AC), 서남해안의 해상풍력(HVDC), 동해안의 대용량 HVDC가 수도권에 연계되는 상황을 종합적으로 고려해야 한다.
수요가 집중되어 있는 상태에서는 전원을 분산한다고 하더라도 분산된 전력을 수요처에 공급하기 위한 새로운 송전망이 필요한 점을 고려해보면 에너지전환시대에서는 수요의 분산이 필요하다.
즉 수도권으로 초고압 송전선 건설을 최소화하고 지역 거점 수요지역을 서로 연계하는 방식을 검토할 필요가 있다. 수요의 분산을 유도하기 위해 전기요금의 지역별 차등화와 같은 다양한 제도를 도입해야한다.
우리나라 송전망과 관련된 이슈에 대해서는 추후 다시 상세히 언급할 예정이다. 송전망은 대표적인 님비(NIMBY) 현상의 대상이지만 반드시 극복해야 할 이슈라고 봐야 한다.
특히 경기도 용인 원삼면에 조성 중인 반도체 클러스터는 약 120조 원 규모의 투자로 진행되는 초대형 프로젝트로 연간 약 1기가와트(GW) 이상의 전력이 필요할 것으로 예상된다.
또한 삼성전자의 평택 공장은 세계 최대의 반도체 생산 단지 중 하나로 현재도 높은 전력 수요를 보이고 있다. 추가 설비 증설로 전력 사용량은 더욱 증가할 것으로 전망된다.
이러한 초대형 산업단지는 전력 소비량이 매우 많아 안정적인 전력 공급을 위한 송전망 구축이 필수적인데다 수도권의 전력 수요가 전력 생산량을 초과해 지방에 위치한 발전소로부터 장거리의 송전망을 통해 부족한 전력을 공급받아야 한다.
하지만 송전망 구축과 관련해 환경, 지역 주민의 반발, 기술적 문제 등이 맞물려 주요 이슈로 부각되고 있다. 이에 따라 현재 우리나라 권역별 발전소 및 송전망 분포를 소개한다.
▲ 우리나라 발전설비 분포 [출처=홍익대학교 전력시스템연구실]
◇ 수도권과 충청권은 가장 많은 전력 소비로 다양한 발전설비 설치
수도권과 인근 충청권은 우리나라에서 전력 소비량이 가장 높은 지역으로 이 지역의 안정적 전력 공급을 위해 다양한 발전설비가 설치돼 있다.
수도권과 충청권에 위치한 발전소는 주로 화력발전(석탄, LNG)과 신재생에너지 중심으로 운영되며 일부 수력 및 소규모 발전설비도 포함된다.
특히 인구과 공장이 밀집한 수도권은 전체 전력 소비량의 약 40%를 차지한다. 대규모 산업단지, 주거지역, 상업시설에 전력을 원활하게 공급하기 위한 목적이다.
서울특별시 구로열병합발전소는 도심 전력 및 난방 공급용 도시형 열병합발전소로서 약 1100메가와트(MW)의 설비 용량을 갖추고 있다.
서울시 마포열병합발전소는 도심 전력 및 난방 공급용 도시형 열병합발전소로서 약 700MW의 설비 용량을 확보하고 있다
인천광역시 영흥화력발전소는 수도권 최대 석탄화력발전소로서 서해안 송전망의 중심으로 평가되며 약 5000MW의 전기슬 생산할 수 있다
인천 복합화력발전소는 액화천연가스(LNG)를 연료로 사용해 청라, 송도 등의 대규모 도심에 전력을 공급하며 약 1800MW의 설비 용량을 갖추고 있다
경기도 평택발전소는 안정적 도시가스를 이용한 LNG 복합화력발전소로서 약 2000MW의 설비 용량을 자랑한다.
경기도 안산발전단지는 태양광 및 LNG를 이용하는 산업단지 중심의 발전소로서 약 1000MW의 설비 용량을 갖추고 있다. 경기도 파주 및 고양 지역에는 소규모 신재생에너지 발전이 이뤄지고 있다.
충청권의 경우에는 서해안에 석탄화력발전소가 밀집해 있으며 일부 LNG 및 신재생에너지 발전소도 가동 중이다.
충청권에는 충청남도 당진화력발전소, 보령화력발전소, 태안화력발전소, 충청북도 청주열병합발전소가 있다. 신재생에너지 설비는 충북 제천, 충주, 음성 등에 위치해 있다.
충남 당진화력발전소는 한국동서발전(주)의 화력발전소로서 수도권과 인접해 서해안 송전망으로 연결되며 약 6040MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
보령화력발전소는 석탄화력발전소로서, 탈황 및 탈질 설비로 대기오염을 저감하기위해 노력 중이며 약 5000MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
태안화력발전소는 한국서부발전(주)의 핵심발전소로 회사 발전설비의 45%에 해당하는 6480MW 용량과 최첨단 자동제어설비를 구비하고 있다.
충북 청주열병합발전소는 LNG 기반의 발전소로서 충청권 산업단지와 주거지역에 전력을 공급하며 약 1000MW의 설비 용량을 구비하고 있다.
▲ 지역별 전력 발전량과 소비량 [출처=홍익대학교 전력시스템연구실]
◇ 호남권은 태양광과 풍력발전의 핵심지역으로서 신재생에너지의 중심지
호남권의 경우에는 석탄화력과 LNG 복합발전소가 주력이며 태양광과 풍력발전의 핵심 지역으로서 신재생에너지의 허브(Hub)다.
전라남도 영광한빛원자력발전소는 호남권 유일의 원자력발전소로서 약 5,875MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 여수화력발전소는 석탄화력 및 LNG 복합발전소로서 주로 산업단지에 전력을 공급하며 약 1800 MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
나주와 신안에는 태양광을 이용한 신재생에너지 설비를 구비하고 풍력을 이용한 해상풍력단지가 조성되고 있다. 해상풍력단지는 발전한 전기를 송전 문제로 차일피일 미뤄지는 상황이다.
전라북도 군산 LNG 발전소는 군산 산업단지와 연계된 LNG 기반의 발전소로서 약 950MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 또한 군산, 익산, 부안에는 대규모 태양광 클러스터 단지가 조성되고 있다.
◇ 강원권은 수력발전소, 석탄화력발전소, 신재생에너지가 골고루 배치
강원권의 경우에는 산악지대와 댐을 이용한 수력발전소, 주요 항만과 연결된 석탄화력발전소, 풍력을 이용한 신재생에너지 발전 단지가 위치하고 있다.
강원도 삼척화력발전소는 삼척항과 연계된 석탄화력발전소로 강원 남부지역에 전력을 공급하며, 약 2100MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
소양강댐 수력발전소는 우리나라 최대 수력발전소로 약 200MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 태백, 정선, 대관령과 같은 고지대 강풍 지역에는 풍력발전 단지가 설치돼 있다.
◇ 영남권은 석탄화력, LNG 복합 등 다양한 발전원을 통해 산업단지에 안정적 전력 공급
영남권의 경우에는 수력, 석탄화력, LNG 복합 등 다양한 발전원을 통해 경남과 울산의 산업단지에 안정적으로 전력을 공급하고 있다.
경상북도 한울원자력발전소는 우리나라 최대 원자력발전소 중 하나로 포항, 경주일대에 전력을 공급하고 있다. 약 5,900MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
경상남도 삼천포화력발전소는 남동발전(주)의 석탄화력발전소로서 약 3200MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 고성하이화력발전소는 최신 기술이 적용된 석탄화력발전소로서 약 2000MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
울산복합화력발전소는 LNG 기반의 대규모 복합화력발전소로 약 2700MW의 설비 용량을 구비하고 있다. 울산 앞바다에는 부유식 해상풍력발전소도 위치하고 있다.
고리원자력발전소는 우리나라 최초의 원자력발전소로 수도권 및 영남권에 전력을 공급하고 있으며 약 5000MW의 설비 용량을 갖추고 있다.
▲ 우리나라 송전망 분포 [출처=홍익대학교 전력시스템연구실]
◇ 탄소중립계획에서 송전망 계획은 지금보다 어려워져... 에너지전환시대에 수요의 분산 필요 우리나라 송전망은 345킬로볼트(KV) 기간망을 중심으로, 충청지역에서 수도권으로 직접 연계되는 당진-신서산-신안성 구간의 765KV, 강원 지역에서 수도권으로 직접 연계되는 신태백-신가평 765KV 등 초고압 송전선로 이외에 고리 발전소 자체의 안정성 유지 목적이 큰 신고리-북경남 765KV 송전선로가 건설된 상태다.
현재 수도권에 집중된 수요만으로도 송전망은 거의 포화상태다. 우리나라는 단위면적당 송전선 길이가 세계 최고 수준에 달하고 있는 점을 고려하면 더 많은 송전망을 수도권으로 집중해 건설하는 것은 쉽게 달성하기 어려운 과제다.
특히 탄소중립을 달성하기 위해서는 전기뿐 아니라 난방 등 열 수요도 화석연료에서 무탄소 에너지로 전환돼야 한다. 현재의 인구 분포가 그대로라면 수도권에서 전력 수요는 지금보다 훨씬 증가할 수 밖에 없기 때문이다.
비록 한국전력이 HVDC(초고압직류송전)와 같은 다방면의 기술을 활용하기 위해 노력하고 있지만 HVDC는 접속점에서 직류(DC)용량 대비 교류(AC) 단락 용량의 비율이 일정 이상 확보돼야 안정적인 운영이 가능하다는 한계가 있다.
특히 수도권의 아주 좁은 지역에 대용량의 인천지역 해상풍력(AC-DC-AC), 서남해안의 해상풍력(HVDC), 동해안의 대용량 HVDC가 수도권에 연계되는 상황을 종합적으로 고려해야 한다.
수요가 집중되어 있는 상태에서는 전원을 분산한다고 하더라도 분산된 전력을 수요처에 공급하기 위한 새로운 송전망이 필요한 점을 고려해보면 에너지전환시대에서는 수요의 분산이 필요하다.
즉 수도권으로 초고압 송전선 건설을 최소화하고 지역 거점 수요지역을 서로 연계하는 방식을 검토할 필요가 있다. 수요의 분산을 유도하기 위해 전기요금의 지역별 차등화와 같은 다양한 제도를 도입해야한다.
우리나라 송전망과 관련된 이슈에 대해서는 추후 다시 상세히 언급할 예정이다. 송전망은 대표적인 님비(NIMBY) 현상의 대상이지만 반드시 극복해야 할 이슈라고 봐야 한다.
 ▲ 전영환 전문위원(홍익대학교 교수) |
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