신재생에너지 활용
전기자동차 충전 경제성 분석

최근 에너지 부문 CO₂ 배출에서 수송 부문의 증가율이 다른 부문 대비 높은 증가세를 보이고 있다. 특히 도로 부문에서 더 빠른 증가세가 나타나고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전기 친환경 자동차와 같은 대안이 나오고 있지만, 전기자동차의 CO₂ 배출은 전원믹스에 따라 크게 변한다. 수송 부문에서 전기차를 이용하여 CO₂ 를 저감 하기 위해서는 CO₂ 를 덜 배출할 수 있는 전원믹스 * 를 고려해야 한다. 그렇다면, 신재생에너지를 충전시스템에서 활용할 수 있는 효율적인 방안은 무엇일까?

만약 한 사업자가 현 제도 아래에서 신재생에너지 발전 전력이 전기차 충전에 직접 사용된다면 사업자는 계통한계가격 ^{System Marginal Price, SMP} +신재생에너지 공급 인증서 ^{Renewable Energy Certificate, REC} 의 수익을 얻지 못한다. 때문에 신재생에너지 발전사업과 전기자동차 충전사업을 통합하는 것보다 각각의 사업을 개별적으로 수행하는 것이 수익적인 측면에서 이익이다.

현재는 신재생에너지 발전 전력을 직접 판매하는 것도 불가능하고 이를 전기차 충전에 활용했을 경우, REC에 상응하는 어떤 혜택을 받을 수 있는 정책 또한 마련돼 있지 않다. 이처럼 전기차 충전 사업자 입장에서 신재생에너지 발전 전력을 활용한 유인은 아직 없지만, 신재생발전 전력을 REC를 받고 전기차 충전에 직접 판매할 수 있다면, 신재생발전사업자는 새로운 이익 창출 기회를 얻을 수 있을 것으로 보인다(그림1 참조).

현재 비용 조건에서 에너지저장장치 ^{Energy Storage System, ESS} 를 신재생에너지와 결합한 충전시스템에 도입하는 것은 경제성을 갖기 어렵지만, ESS 설치비용이 약 60% 정도 하락한다면 ESS와 신재생에너지, 충전시스템 통합이 경제성을 가질 것으로 보인다.

그러므로 현재 전기자동차 충전시스템에 ESS를 무리하게 도입하기보다는 여러 실증사업을 통해서 재생에너지, 충전시스템, ESS 결합 시 통합 충전시스템 운영과 통합에 따른 문제점에 대한 여러 자료를 축적하는 것이 가장 중요하다.

*전원믹스란? 전체 전력 생산에서 화석연료 등 비재생가능에너지와 재생가능에너지가 차지하는 비율

[그림 1] 재생에너지 발전과 충전사업 결합 시,
재생에너지 발전 전력의 충전 사용 비중별 수익 변화

기존 모델 충전으로 사용된 태양광 전력에 REC 미지급

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기존모델+REC 충전으로 사용된 태양광 전력에 REC 지급

충전시스템에서
신재생에너지 활용 방안

그러기 위해서는 먼저, 충전시장 활성화 및 충전 인프라 구축 지원이 이뤄져야 한다.
충전시장에서 수익성이 확보돼 민간 부문의 적극적 투자를 유치하고 충전시스템에서 신재생에너지를 활용하기 위해서는 충전시스템에 대한 정부의 지원이 필요하다.
충전설비의 높은 비용과 신재생에너지 대비 짧은 수명은 충전시스템에서 신재생에너지 활용의 경제성에 큰 영향을 미치고 있다. 정부는 공공급속 충전시설의 유료화 정책을 시행하면서 유료화에 따른 수익으로 충전시설 인프라 구축 및 확대 사업에 사용할 것이라고 말했다. 이러한 재원을 활용해 전기자동차 충전 네트워크를 구축 및 확대할 필요가 있다.

직접 판매, REC 발급,
상계거래 허용

충전시스템에 신재생에너지를 도입하기 위해서는, 신재생에너지 발전사업자가 충전용 전력을 판매할 유인이 발생해야 한다. 만약 신재생에너지 발전사업자의 수익 구조가 SMP+REC와 충전요금+REC로 확대될 수 있고, 충전요금+REC가 SMP+REC 보다 높다면, 신재생에너지 발전사업자는 충전사업에 진출할 유인을 갖게 된다.
신재생에너지 전력의 충전용으로 직접 판매와 REC 발급 허용은 신재생에너지 설치의 경제적 유인을 증가시키고, 충전시장에서 신재생에너지 활용을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다. 신재생에너지 사업자의 충전용 전력 직접 판매의 허용은 소매 전력 시장 개방의 시범적인 사업이 될 수 있을 것이다. 또 한 가지 해결해야 할 문제는 신재생에너지 발전사업자는 전기자동차 충전 소비자의 행태를 조절할 수 없어 충전용 전력을 얼마나 팔지를 미리 결정할 수 없다는 것이다. 충전용 전력 판매량을 결정할 수 없어 자연스레 전력거래에 문제가 발생할 수 있을 것이다. 이를 해결하기 위해서는 상계거래 시행을 고려해야 한다.

전기자동차 충전 관련
실증사업 추진

사실, 단기적으로 충전시스템에 ESS를 도입하는 것은 경제성을 갖지 못한다. 그러므로 현 상태에서는 ESS와 신재생에너지, 충전시스템 통합에 대한 즉각적인 수익성 사업을 찾기보다는 여러 실증사업을 추진하는 것이 중요하다. 즉, 실증사업을 통해 ESS, 신재생에너지, 충전시스템 연계 시 문제점을 분석하고, 새로운 운영시스템을 시범적으로 적용하는 사례를 늘려나가야 한다.

전 기 차   사 용 자 의
신 재 생 에 너 지   선 호 는   
충 전 시 장 에   신 재 생
에 너 지   전 력   공 급 을   
증 가 시 킬   수 있 는   
요 인 으 로   작 용 할   
수   있 을   것 이 다

신재생에너지로 생산된
전력의 충전 이용자 혜택 부여

충전사업에 신재생에너지를 공급하는 사업자에게 인센티브를 제공하는 것도 좋은 방법 중 하나지만, 전기차 충전 시 신재생에너지를 사용하는 소비자에게 인센티브를 제공하는 것도 중요하다. 전기차 사용자에게 충전 시 신재생에너지 사용에 대한 인센티브를 제공한다면, 전기차 사용자는 신재생에너지를 소비하려는 유인을 받게 된다. 전기차 사용자의 신재생에너지 선호는 충전시장에 신재생에너지 전력 공급을 증가시킬 수 있는 요인으로 작용할 수 있을 것이다. 이를 위해 첫 번째로 전기차 충전시 신재생에너지로 생산된 전력을 사용하는 소비자에게 부여될 수 있는 인센티브로 CO₂ 감축효과를 소비자에게 돌려주는 것이다. 온실가스 감축에 상응하는 경제적 혜택을 전기차 사용자에게 부여할 수 있는 방안으로 충전요금 인하와 연간 자동차세를 감면해 주는 방법 등도 고려해볼 수 있다. 이 외에도 소비자에게 부여될 수 있는 인센티브로는 그린카드와 에코머니 제도의 활용을 고려해 볼 수 있다.

이처럼 제도 개선이 이뤄진다면 전기차 충전시장은 신재생에너지 보급 확대에 새로운 기회를 제공할 수 있을 것으로 보인다.