2050년 탄소중립 목표를 향해 나아가야 할 한국은 여전히 전체 발전량의 약 60%를 화석연료에 의존하고 있으며, 재생 에너지로의 전환이 지연되어 왔다. 에너지 전환을 보다 속도감 있게 이행하기 위해서는 정부의 정책적 지원이 필수적이나, 2024년 신규 재생에너지 설비의 계통연계를 차단하는 등 재생에너지 보급을 제한하는 각종 조치가 등장했다. 이러 한 조치들은 글로벌 에너지 전환 추세에 비추어 볼 때, 계통 운영상의 불가피한 조치로 볼 수 없다.

본 이슈 브리프는 재생에너지 확대를 위한 핵심 과제로서 화력발전기의 최소발전용량의 하향 조정을 제시한다. ‘최소발전용량’이란 발전기의 안전 운전 및 환경규제 준수를 이유로 각 발전기가 운전 시 보장받는 최소 출력 수준을 의미하며, 주로 석탄·가스·원자력 발전 등 대규모 설비에 적용된다. 국내의 경우, 평균 50~60%에 달하는 과도한 최소발전용량을 보장하고 있어 재생에너지 발전량은 제한될 수밖에 없다 (아래 표 참조).

이처럼 대규모 기존 발전기의 최소발전용량을 과도하게 보장하는 경우 재생에너지 발전은 제한된다. 계통평가세부운영규정에 따르면, 아래와 같이 필수운전 발전기들의 합산된 최소발전용량을 보장한 뒤, 남은 전력 수요량 범위 내에서 재생에너지 발전을 허용한다. 재생에너지의 예상 발전량이 수용한계량을 초과하는 시점부터 출력제어가 시행된다(동 규정 제8.3.1조). 반대로, 필수운전 발전기들의 최소발전용량을 하향 조정할 경우 재생에너지 출력제어를 저감할 수 있고 계통 안정화에 기여할 수 있다 (아래 그림 참조).

국제적으로는 기술적으로 안전한 최소발전용량 수준으로 20~40%를 권고하고 있고, 주요국들은 이를 반영해 제도를 개선했다. 실제로 일본은 2024년 화력발전소의 최소발전용량을 기존 50%에서 30%로 하향 조정했으며, 인도는 2023년 기존 70%에서 55%로 조정한데 이어 40% 달성을 위한 로드맵을 수립했다. 중국 역시 2019년 설비 개조와 보상 체계 도입을 통해 기존 60~70%였던 하한치를 30~40%로 낮추고, 출력제어율을 크게 줄였다.

국내에서도 일부 진전이 있었다. 제주 계통에도 2024년 8월 ‘최소발전용량 이하 운전시 출력하한치’ 개념을 도입하여 필수운전 발전기의 최소발전용량 이하 운전이 가능하도록 규칙을 개정한 바 있다. 그러나 이러한 제도 개선은 여전히 육지 계통에는 적용되지 않고 있으며, 재생에너지 출력제어가 심화하고 신규 설비의 접속이 제한되고 있다. 육지 계통에도 조속히 시장 제도를 개선하여 기존 발전기의 유연성을 높이고, 재생에너지가 실질적으로 기존 전력망 인프라를 더 활용 할 수 있도록 해야 한다. 그 출발점이 바로 최소발전용량 조정이다.