영국 전력산업 및 원자력발전 동향

영국 전력산업 및 원자력발전 동향

2017-11-27 차혜아 영국 런던무역관

- 화석연료 중 석탄 사용량은 많이 감소한 반면, 천연가스 사용량은 증가 -

- 정책적 지원으로 태양열 및 풍력, 바이오매스 등 재생에너지 사용 장려 -

- 영국의 원자력 발전 유지 기조 속 우리 기업의 원전프로젝트 참여 가능성도 열려 있어 -

 

□ 영국 전력산업 개요

 

  ㅇ 시장 조사기관인 IBIS의 산업보고서에 따르면 영국 전력산업(Electricity Production Industry)은 2013~2018년 기준 연평균1.2%, 2018~2023년 기준 연평균 1.4% 성장할 것으로 예측되며 2017~2018년 매출은 전기 가격 상승에 힘입어 약 175억 파운드 규모에 달할 것으로 예상됨.

    - 천연가스는 석탄 등 다른 화석연료보다 이산화탄소 배출량이 적어 상대적으로 깨끗한 화석연료에 속하는데, 특히 영국은 북해와 아일랜드해 사이에 천연가스 산지가 있어 에너지원을 구하기 쉬운 지리적 특징을 가지고 있음.

    - 천연가스 다음으로 높은 비중을 차지하는 재생에너지는 환경친화적이고 지속할 수 있는 형태의 에너지원으로 알려져 있음. 영국 내 주요 재생에너지원으로는 육상(Onshore) 풍력 및 태양열이 10.4%, 바이오매스(Biomass)가 8.9%, 해상(Offshore) 풍력이4.4%, 수력이 1.8% 순임.

영국 전력생산 에너지원별 구성

자료원: IBIS World

  ㅇ 화석연료 중 석탄 사용량은 많이 감소한 반면, 천연가스 사용량은 증가

    - 전통적으로 전기는 화석연료의 연소로 생산됐는데, 이 화석연료 중 이산화탄소 배출량이 많은 석탄의 사용량은 2012년 39.4%에서 2017년 11월 현재 4.5%로 지난 5년간 많이 감소한 반면, 상대적으로 탄소배출량이 적은 천연가스의 사용량은 27.5%에서45.7%로 증가함.

    - 이는 영국 내 석탄 매장량의 고갈과 더불어, 탄소배출량 감축을 위해 큰 규모의 석탄발전소의 운영을 중단시킨 데에 기인함. 영국North Yorkshire 지역에 위치한 영국 최대 규모의 석탄발전소 Drax의 일부 유닛은 석탄에서 바이오매스로 에너지원을 전환했으며, 2015년에만 6개의 석탄발전소가 운영을 중단함.

    - 또한 2016년 11월 영국 기업·에너지·산업전략부(Department for Business, Energy and Industrial Strategy, BEIS)는 남아있는 8개의 석탄발전소에 대해서도 2025년까지 폐쇄 계획을 협의하겠다고 밝혔으며, 영국 정부는 최근 유엔기후변화협약(UNFCCC)에서도 이를 선언한 바 있음.

 

  ㅇ 영국 정부의 정책적 노력에 힘입어 재생에너지 사용 증가

    - 전 세계적으로 우려하고 있는 화석연료의 고갈로 인한 에너지 공급의 안정성 문제와 온실가스로 인한 기후 변화 문제에 대비하기 위해 영국 정부는 재생에너지를 활용한 전력생산을 장려

    - 이를 위해 영국 정부는 재생에너지 의무제도(Renewables Obligation, RO)를 도입하고, 전력 생산자에게 매년 재생에너지원로부터의 전력 생산 비중을 증가시키도록 유도

재생에너지 의무제도(Renewables Obligation, RO) - 2002년 처음 도입된 재생에너지 의무제도는 영국 내 대규모의 재생에너지 프로젝트 지원 프로그램으로, 전력공급업체는 매년 의무 할당량에 해당하는 숫자만큼의 재생에너지 인증서(Renewable Obligation Certificates, ROCs)를 정부에 제출해야 함 - 정부는 재생에너지 발전량에 따라 인증서를 발급하고, 관련 업체(Operators)는 이 인증서를 시장에서 자유롭게 거래할 수 있음 - 전력 공급업체가 의무 할당량만큼 인증서를 제출하지 못할 경우 해당 금액만큼 바이아웃펀드(Buy-out Fund)에 돈을 지불해야 함.해당 의무제도의 행정비용은 이 기금에서 충당되며, 기금의 잔액은 인증서 제출 수에 비례한 만큼 전력 공급업체에 재분배됨 - 전력시장 개편(Electricity Market Reform)으로 에너지 관리 정부기관 Ofgem(Office of Gas and Electricity Markets)에서 주관하던 이 프로그램은 2017년 3월 말로 중단됐으며, 민간 부문 주도인 Contracts for Difference(CFDs)로 대체됨

자료원: Ofgem.gov.uk 및 IBIS World

  

  ㅇ 원자력발전 유지 기조

    - 원자력발전은 원자로에서 발생하는 열을 이용한 것으로, 온실가스 배출이 없다는 장점이 있음. 그러나 1986년 체르노빌과 2011년 후쿠시마에서와 같은 대형 원전사고를 불러올 수 있는 잠재적인 위험을 안고 있어 원자력에 대한 대중의 인식이 곱지만은 않음. 영국에서는 1993년 원자력발전 사용량이 정점을 찍었다가 복합가스화력 발전소(Combined Cycle Gas Turbines)의 등장으로 전반적으로 사용 비중이 줄어듦.

    - 그런데도 운영비용이 저렴하다는 점, 저렴한 원료인 우라늄을 사용한다는 점 및 탄소배출이 없다는 요인으로 인해 원자력발전은 매력적인 에너지원으로 언급되고 있으며, 실제로 최근 영국의 전체 전력 생산 중 원자력발전이 차지하는 비율은 2012~2013년19.4%에서 2017~2018년 22.3%로 다소 증가할 전망

 

□ 영국 원자력발전 현황

 

  ㅇ 영국 원자력 발전소 현황

    - IBIS의 보고서에 따르면, 2017년 11월 현재 영국 내 운영 중인 원자로는 총 15대로, 8개의 원자력발전소에 있음. 15대의 원자로는 모두 프랑스기업 EDF Energy가 소유·운영하고 있음. 이 중 일부는 작동연수가 오래돼 2023년까지 작동을 멈추게 되는데, 2016년2월 EDF Energy는 투자 증대를 통해 4개 발전소에 대해 운영 기간 연장을 받아낸 바 있음.

    - 스코틀랜드에 위치한 Heysham II 발전소, Torness 발전소는 작동 중단연도가 2023년에서 2030년으로 7년 연장됐고, Lancashire에 위치한 Heysham I 발전소와 Hartlepool 발전소는 본래 2019년 운영 중단 예정이었으나, 각각 5년씩 운영이 연장됐음.

    - 이밖에 Hinkley Point B 발전소와 Hunterston B 발전소는 2023년, Dungeness B 발전소는 2028년, 영국 내 유일한 가압형 원자로(Pressurised Water Reactor, PWR)인 Sizewell B는 2035에 운영을 중단할 예정임.

영국 원자력발전소 현황(총 15대 원자로, 8개 발전소)

구분	원자로명	발전소명	유형*	순발전용량(MWe)	운영시작연도	폐쇄예정연도
1	Dungeness B 1	Dungeness B	AGR	520	1983	2028
2	Dungeness B 2		AGR	520	1985	2028
3	Hartlepool 1	Hartlepool	AGR	595	1983	2024
4	Hartlepool 2		AGR	585	1984	2024
5	Heysham I 1	Heysham I	AGR	580	1983	2024
6	Heysham I 2		AGR	575	1984	2024
7	Heysham II 1	Heysham II	AGR	610	1988	2030
8	Heysham II 2		AGR	610	1988	2030
9	Hinkley Point B 1	Hinkley Point B	AGR	475	1976	2023
10	Hinkley Point B 2		AGR	470	1976	2023
11	Hunterston B 1	Hunterston B	AGR	475	1976	2023
12	Hunterston B 2		AGR	485	1977	2023
13	Torness 1	Torness	AGR	590	1988	2030
14	Torness 2		AGR	595	1989	2030
15	Sizewell B	Sizewell B	PWR	1198	1995	2035

  주*: AGR(Advanced Gas-cooled Reactor)는 개량 가스 냉각형 원자로, PWR(Pressurised Water Reactor)는 가압형 원자로

자료원: 세계원자력협회(World Nuclear Association)

예정된 원자력 발전소 건설 계획(총 3개 그룹, 5개 지역)

제안 그룹명	원자로명	지역명	발전소 유형	총발전량 (MWe)	건설 시작연도	예상운영 시작연도
EDF Energy	Hinkley Point C1	Somerset	EPR	1670	2019	2026
EDF Energy	Hinkley Point C2	Somerset	EPR	1670	2020	2027
EDF Energy	Sizewell C1	Suffolk	EPR	1670?		?
EDF Energy	Sizewell C2	Suffolk	EPR	1670?		?
Horizon	Wylfa Newydd 1	Wales	ABWR	1380	2019	2025
Horizon	Wylfa Newydd 2	Wales	ABWR	1380	2019	2025
Horizon	Oldbury B1	Gloucestershire	ABWR	1380		2020년대 말
Horizon	Oldbury B2	Gloucestershire	ABWR	1380		2020년대 말
NuGeneration	Moorside 1	Cumbria	AP1000	1135	2019?	2025년 말
NuGeneration	Moorside 2	Cumbria	AP1000	1135		2026년 예상
NuGeneration	Moorside 3	Cumbria	AP1000	1135		2027년 예상

자료원: 세계원자력협회(World Nuclear Association)

  ㅇ EDF Energy, Hinkley Point C와 Sizewell

    - 2013년 3월, EDF Energy의 영국지사 Nuclear New Build Generation은 영국 Somerset 지역 Hinkley Point의 두 개의 원자로 건설에 대해 영국 정부로부터 허가를 받았고, 2014년 10월 EU로부터 승인을 얻음. 이후 해당 프로젝트는 투자 자금에 대한 우려로 두 번 연기된 후, 2016년 9월 마침내 최종 승인을 받았음. EDF Energy는 또한 영국 Suffolk 지역의 Sizewell에 두 개의 원자로를 추가로 건설하려고 계획 중임.

    - 세계원자력협회에 따르면 Hinkley Point C에 첫 번째 원자로가 가동되는데 9년 7개월 정도가 소요될 것으로 보이며, 예상 운영 시작연도는 약 2026년 초가 될 것으로 추정.

 

  ㅇ Horizon, Wylfa Newydd와 Oldbury B

    - IBIS 보고서에 의하면 2012년 말 일본 기업 히타치(Hitachi)는 영국 에너지 회사 호라이즌 뉴클리어 파워(Horizon Nuclear Power)를 7억 파운드에 인수하고, Anglesey 지역의 Wylfa와 Gloucestershire 지역의 Oldbury에 발전소 건설을 계획 중임. 호라이즌 뉴클리어 파워는 2017년 4월 영국 원자력규제국(Office for Nuclear Regulation, ONR)에 사업자 신청서를 제출하고, 2018년 말까지 필요한 모든 승인을 받겠다는 계획

    - 2017년 3월 히타치는 투자자를 모집하기 위해 건설비용 관리에 중점을 둘 계획임을 밝힌 바 있으며, 2017년 6월에는 프로젝트 진행에 관한 결정이 투자파트너를 찾는 것에 달린 상황이라고도 말한 바 있음.

 

  ㅇ NuGeration, Moorside

    - 세계원자력협회에 따르면 뉴제너레이션(NuGeneration)사는 본래 2009년 초 스페인의 이베르드롤라(Iberdrola)와 프랑스의Engie(당시 GDF Suez)가 각각 37.5%씩, 영국 기업 SSE(Scottish & Southern Energy)가 25%의 지분을 가지고 있었음. 그러나SSE가 자신의 지분을 매각하며 이베르드롤라(Iberdrola)와 Engie, 두 기업이 각각 50대 50의 지분을 가진 조인트벤처로 구성됨.

    - 이후 이베르드롤라(Iberdrola)는 자신이 갖고 있던 지분 50%를 8500만 파운드에 일본 기업 도시바에 매각함. 이 과정에서 중국 국영기업 SNPTC(State Nuclear Power Technology Corporation)가 관심을 표하기도 했었음. 이후 도시바는 Engie의 지분 1/5도 같은 가격에 사들이며, 2014년 6월부터 약 1억200만 파운드에 달하는 총 60%의 지분을 가진 대주주가 됐음.

    - 도시바와 Engie는 무어사이드(Moorside)에 세 대의 AP1000 원자로를 건설할 계획이었으며, 그 중 1호기는 애초 2024년까지 가동을 개시할 예정이었음. 2018년 쯤 이루어질 최종 투자 결정 이후 본격적인 건설에 앞서 최소 18개월의 사전 작업이 필요할 것으로 예상됐으며, 도시바 소유의 설계 및 기술 회사인 웨스팅하우스(Westinghouse)는 당시 1호기 건설과 가동에 54개월이 소요될 것으로 예상하기도 함.

  

Westinghouse의 AP1000 원자로 건설 과정

자료원: Westinghouse

     - 그러나 웨스팅하우스가 파산 신청을 함에 따라 2017년 4월 Engie는 도시바에 자신의 나머지 지분인 40%의 매수를 요구, 2017년 7월 1억900만 파운드에 거래가 완료됨. 2017년 11월 현재 새 파트너를 찾고 있는 가운데 한국전력(KEPCO)도 도시바의 지분을 인수하는 데 관심을 표하고 있으며, 세계원자력협회는 한국전력의 프로젝트 참여 여부는 한국형 원자로인 APR1400의 사용 여부와도 관련이 있을 것이라고 밝힘.

     - NuGeneration은 도시바가 계속해서 Moorside 개발에 일조할 것이지만 실제 건설 작업을 수행하는 데서 오는 위험을 감수하지 않을 것이라고 밝혔으며, 2017년 11월 기준 현재 설계, 조달 및 건축(Engineering, Procurement and Construction, EPC) 계약자는 지정되지 않은 상황임.

자료원: NuGen Consultation 웹사이트

    - IBIS 리포트에 의하면, 이러한 프로젝트를 둘러싸고 있는 여러 가지 불확실성에도 불구하고, 2025년까지 영국 내 모든 석탄발전소가 운영을 중단할 예정임. 이에 따라 영국 원자력발전은 향후 5년간 그 자리를 공고히 할 것으로 보임.

 

□ 시사점

 

  ㅇ 영국 전력 산업(Electricity Production industry)은 2013~2018년 기준 연평균 1.2% 성장하며, 2017~2018년 매출은 약 175억 파운드 규모에 달할 것으로 예상됨.

    - 전력 생산에서 천연가스가 차지하는 비중은 45.7%를 차지했는데, 이는 북해와 아일랜드해 사이에 천연가스 산지가 있어 상대적으로 구하기 쉽다는 장점에서 기인함. 원자력 발전 22.3%로 그 뒤를 따르고 있으며, 태영열 및 육상풍력 10.4%, 바이오매스 8.9%,석탄이 4.5%를 차지

    - 또한 영국 정부는 재생에너지 사용을 장려하려는 방안으로 재생에너지 의무제도를 도입한 바 있으며, 2020년까지 전력 '생산'에서 재생에너지가 차지하는 비중은 30%, 전력 '소비'에서 재생에너지가 차지하는 비중은 15%까지 끌어올리는 데 집중하고 있음.

 

  ㅇ 2017년 11월 현재 영국에서는 8개 발전소, 15개의 원자로에서 원자력발전으로 전기를 생산하고 있는데 대부분의 원자로가 1970~1980년대 운영을 시작해 2023~2024년까지 반 이상의 원자로가 운영을 중단할 예정이었음. 이에 따라 EDF Energy, Horizon, NuGeneration, 세 그룹에 의해 다섯 개의 지역에서 새로운 원전 개발 계획이 진행되고 있으며, 무어사이드 원전 프로젝트의 경우 우리 기업의 참여 가능성도 언급되고 있는 상황

 

  ㅇ 2017년 11월 8~9일 산업부는 파리에서 열린 2017 국제에너지기구(IEA) 각료 이사회에서 영국 리차드 해링턴(Richard Harrington) 하원의원 겸 기업에너지산업전략부 차관과의 면담을 통해 한국 원전 기술력에 대한 우수성을 강조하고, 한국 정부의 지속적인 원전 수출 지원 계획을 밝힌 바 있음.

    - 한국은 '원전 건설' 분야에 영국은 '원전 해체' 분야에 우수성을 가지고 있는 만큼 양국의 원전 프로젝트 협력 가능성이 높다는 점을 강조하며, 우리 기업의 원전사업 참여 방안 등에 대해 논의

    - 향후 예정된 양국의 장관급 회의를 통해 구체적인 협력방안에 대한 논의가 진행될 것으로 보임.