2022년 러-우 사태로 시작된 에너지 이슈로 EU는 안정적인 에너지 공급을 안보의 문제로 인식하게 되며 탈탄소화의 중요성을 더욱 강조하고 있다. 따라서 기존 화석연료로부터의 탈피 및 재생에너지를 중심으로 역내 에너지 인프라를 재구축하고자 다양한 법안들이 입법 중이다. 한편 EU의 재생에너지가 확대될수록 전체 에너지 공급에서 재생에너지로부터 생산된 전기의 비중이 증가하게 된다. 따라서 현재 EU 전력시장의 가격 책정 방식, 송배전시스템, 전력저장시스템 등에 개혁이 필요하다는 목소리가 커지게 되었다.

이에 2023년 3월 14일 집행위는 전력시장에 대한 근본적인 해결책을 제시하기 위해 EU 전력시장 개혁안(Electricity Market Design revision; EMD) 초안을 발표했다. 이번 개혁안은 에너지 가격의 변동성을 줄이고 안전하고 탄력적으로 지속 가능한 에너지를  공급해 역내 에너지 가격 안정성을 확충함과 동시에 재생에너지를 확대하는 것을 목표로 하고 있다. 또한 기존 전력 시스템에서 재생에너지 발전의 한계를 극복하고 유연성을 확대하기 위한 조치도 마련하고 있다. 

EU 전력 시장 개혁안의 주요 내용을 짚어보며 향후 역내 에너지 시장의 기회 요인은 무엇일지 살펴보자.

법안 주요 내용

에너지 가격 안정

현재 EU의 에너지 시장은 가스 가격 변동에 따라 전기 가격이 민감하게 반응하는 구조를 가지고 있다. 따라서 러-우 사태 이후 역내 전기가격이 큰 폭으로 빠르게 증가하며 그 부담을 소비자와 산업이 오롯이 지게 되었다. 이에 개혁안은 에너지 도매 시장의 가격 변동성으로부터 소비자와 산업을 분리하고자 기존 단기 계약이 아닌 장기 계약을 통해 가격 안정화를 계획하고 있다. 예를 들면 풍력, 태양광, 지열, 수력 등의 다양한 재생에너지와 원자력 에너지에 대한 양방향 차액정산계약(Two-way Contract for Difference; Two-way CfD) 등이다.

양방향 CfD계약이란 에너지 발전소와 에너지 가격을 설정하는 국가기관이 사전에 에너지 가격을 합의하고 그 차액이 발생했을 경우 정산하는 방식의 계약을 말한다. 즉 시장가격이 높을 때 발전소의 수익을 제한하고 대신 시장 가격이 낮을 때는 국가 기관이 발전소에 기준 가격의 차액을 지급함으로써 시장에 비교적 안정적인 가격을 보장 할 수 있다. 양방향 CfD 계약 시스템은 소비자에게 시장의 안정성을 보장 및 투자자들에게도 재생에너지 시장에 대한 장기적인 안정성을 보장 할 수 있는 방안으로 기대되고 있다.

또한 개혁안은 소비자가 원하는 경우 에너지 소매시장에서 고정된 가격으로 전력을 공급하기 위해 한명 이상의 공급자와 고정가격과 변동가격을 혼합한 ’복합 가격 계약’의 체결을 보장하도록 제안하고 있다. 복합 가격 계약을 통해 태양광, 히트 펌프 등 상대적으로 저렴한 재생에너지의 사용으로 전기요금이 인하될 경우 그 혜택을 바로 소비자가 누릴 수 있게 하겠다는 계획이다.

이와 같은 CfD 계약의 확대는 향후 유럽의 전력시장이 천연가스 등 화석 연료와의 연결고리를 끊겠다는 전략으로 해석되기도 한다. 하지만 일각에서는 원자력 에너지에 대한 양방향 차액정산계약의 적용이 어떻게 이루어질 수 있는지에 대한 의문이 제기되고 있으며, 양방향 CfD 계약의 의무 적용 등 전력시장 개혁안이 시장에 대한 정부의 지나친 개입으로 시장 왜곡을 초래할 수 있다는 우려도 존재한다. 이에 대해 유럽의 전력 공급사들은 CfD 계약에 전반적으로 찬성하는 분위기이지만 이와 같은 계약이 자발성에 기초해야 한다는 입장을 비추고 있다.

재생에너지의 확대

전력시장 개혁안은 에너지 가격의 예측 가능성을 높임과 동시에 개혁을 통해 재생에너지가 확대될 수 있는 시장환경을 조성하고자 한다. 재생에너지 구매 선택의 폭을 넓히고 장벽을 낯추기 위해 전력구매계약(Power Purchase Agreement; PPA)을 확대하는 것이 대표적인 조치이다. PPA는 에너지 발전사업자와 전력공급업자 사이에 이루어지는 장기계약(일반적으로 5~15년)으로 재생에너지원의 출처에 투명성을 더하고 장기적인 재생에너지의 공급을 보장함으로 재생에너지 가격 안정화 및 투자 확대에 기여할 수 있다.

이를 통해 소비자는 안정된 가격으로 전기를 장기간 제공받을 수 있으며 생산자는 안정적인 장기 수입원을 확보할 수 있다는 장점이 있다. 특히 철강산업과 같이 대량의 전력 사용이 불가피한 산업의 경우 PPA는 산업의 탄소중립화라는 미래 전환에 큰 도움이 될 것으로 전망된다. 이에 스페인, 스웨덴 등 몇몇 유럽 국가에서는 이미 PPA를 전력 시장의 주요 요소로 사용하고 있다.

한편, 집행위는 이러한 PPA 제도를 유럽시장 전반에 적용함과 동시에 관련 리스크를 완화하기 위해 회사가 PPA로 전환하는 경우에 발생한 경제적 불이익에 대해 각 회원국이 이를 지원할 수 있도록 리스크 감소 수단을 마련하도록 명시하고 있다.

전력 시스템 유연성 확대

이번 개혁안에서 또한 주목할 부분은 바로 전력 시스템의 유연성 확대이다. 전력 시스템의 유연성이란 전력 수급의 균형을 유지해 발전과 부하를 조절하는 능력으로, 전력 시스템의 유연성이 증가할수록 재생에너지의 단점인 변동성을 보완할 수 있다. 재생에너지는 날씨 등의 요인에 따라 생산되는 전력의 양이 상이하기 때문에 수급이 불안전하다는 단점을 가지고 있다. 하지만 전력 네트워크에서 에너지 저장 시스템 (Energy Storage System; ESS)등을 통해 발전된 전기를 저장할 수 있는 수단이 확대될수록 재생에너지의 단점이 보완되어 재생에너지의 확대로 이어질 수 있다. 따라서 ESS는 재생에너지의 확대에 꼭 필요한 촉진제로 여겨지고 있다.

집행위의 제안에 따르면 EU 회원국들은 비화석 에너지의 필요성을 평가하고 유연성을 증가시키기 위해 목표를 설정해야 한다. 초안은 2025년부터 모든 회원국들이 의무적으로 전력 시스템의 유연성을 평가 2년마다 실시하도록 제안하고 있다. 따라서 각 회원국은 평가 보고를 위해 재생에너지 성장 목표 및 에너지 시스템의 유연성 수요, 또한 그에 따른 에너지 저장과 수요 반응(demand response)의 최소 목표를 설정하고, 관련 개입 여부 등이 주요 지표로 사용될 예정이다.

 *수요 반응(demand response) 또는 부하관리란 전기 소비자가 인센티브 또는 시간대별 차등 요금에 반응해 자신의 평상 시 소비패턴에서 전기 사용량을 변화 시키는 것을 말한다.

또한, 집행위는 개혁안 발표와 함께 같은 날 에너지 저장이 에너지 시스템의 탈탄소화에 핵심적 역할을 한다는 분석을 기초로 에너지 저장에 관한 권고(Recommendation for energy storage)를 발표하였다. 에너지 저장 권고에는 네트워크 이용 요금 및 관세 체계를 설계할 때 에너지 저장 서비스 특성을 고려하고 허가 승인을 용이하게 하도록 하는 구체적인 내용들이 포함돼 있다. 이에 따라 현재로써 에너지 저장 서비스 산업의 큰 장벽으로 꼽히는 회원국 별 다양한 에너지 저장 서비스에 대한 법적 정의, 해석, 승인 절차 등이 이 권고안을 통해 역내 규제 조화 및 관련 장벽을 낮추는 효과를 가져올 것으로 것으로 기대되고 있다.

기회 전망

에너지저장시스템(Energy Storage System)

앞서 언급한 바와 같이 재생에너지 산업이 확대되며 풍력, 태양열 등 다양한 재생에너지 발전 유형 간에 전력 수급 균형의 중요성이 강조되고 있다. 또한 ESS는 다양한 재생에너지 발전원으로부터 생산된 여분의 전기를 대량으로 저장했다가 저장된 에너지를 피크 시간대에 사용할 수 있게 함으로 전기 요금을 낮추고 소비자의 필요에 따라 에너지 소비를 조정할 수 있다는 점에서 재생에너지 발전과 수요를 연결하는 중요한 연결 고리이다. 따라서 ESS는 향후 EU의 전력시장 개혁의 가장 필수적인 분야가 될 것으로 기대되는 바 향후 관련 시장이 크게 성장할 것으로 예상된다.

에너지 저장기술은 생산에너지를 기준으로 크게 전기저장 시스템과 열저장 시스템으로 분류되고 화학적 방식(배터리, 전지), 열화학적 방식(압력, 열), 전자기적 방식, 물리적 방식(중력, 운동에너지)등이 있다. 특히 에너지 저장기술의 확대로 다양한 산업의 전기화가 촉진될 것으로 전망 되며 그 중 특히 건축분야의 냉난방 탈탄소화에 도움이 될 수 있는 축열(thermal energy storage) 분야가 유력한 분야로 손꼽히고 있다. 그 외 유럽시장에서는 수소, 배터리 저장기술도 유망한 것으로 전망된다.

축열 시스템의 경우 재생에너지 발전에서 발생한 잉여 에너지를 열의 형태로 저장했다가 공급하는 방식으로, 열 에너지의 공급과 수요 사이의 시간적, 양적 격차를 해소해 수요에 맞춰 에너지를 공급하는 시스템이다. 일반적으로 물, 자갈, 돌 등을 사용한 방식이 많은데, 특히 건축 난방 분야에 이용 가능해 건축 분야 탈탄소에 기여하는 것으로 알려지며 유럽에서도 관심이 증가하고 있다. 

축열기술의 경우 이스라엘의 열에너지 저장기업인 브렌밀러(Brenmiller)가 글로벌 시장을 선두하는 것으로 알려져 있으며, 관련해 이탈리아 에너지기업 에넬(Enel)과 2022년 11월 4일 재생에너지 발전소의 유연성을 강화하기 위한 시스템 테스트를 위한 협력 프로젝트를 시작해 현재 진행 중에 있다. 해당 프로젝트는 축열 시스템을 산업 규모로 적용하는 세계 최초의 프로젝트로, 가스 발전소에서 생산한 증기를 통해 암석을 가열한 뒤, 저장된 열을 방출하며 가열한 물로 증기를 발생시켜 전기를 생산하는 방식이다. 이 시스템은 최소 5시간 동안 약 550도의 온도에서 최대 약 24MWh의 열을 저장할 수 있어 전력 공급의 유연성에 기여할 것으로 기대되고 있으며, 에넬은 향후 이와 같은 기술을 식품 생산이나, 도자기 생산과 같이 직접적으로 열을 사용하는 에너지 집약 산업에 적용할 계획이다. 

한편 브렌밀러는 2023년 4월, 독일의 산업용 에너지 저장 시스템 장비 및 솔루션 기업인 크라프트블록(Kraftblock)과도 협업 프로젝트 진행에 합의한 것으로 알려졌다. 이 프로젝트는 에넬과의 프로젝트와 마찬가지로 축열 방식으로 총 2GWh 규모의 열 에너지를 저장하여 산업 시설에 사용할 계획이며, 크라프트 블록은 산업용 재생에너지의 활성화를 위해 향후 철강, 금속 가공, 세라믹, 식품, 종이 및 화학 제품과 같은 시장을 목표로 하고 있다고 밝혔다.

배터리 산업의 경우 리튬이온전지(Lithium-ion batteries; LIBs)가 가장 큰 비중을 차지한다. LIBs는 에너지 밀도가 높은 충전식 배터리 유형으로 전기자동차 및 가전 제품에 주로 사용된다. 유럽 태양광산업협회는 2030년까지 245GWh의 배터리가 설치될 것으로 예상하고 있으며 글로벌 에너지 컨설팅 회사인 오로라에너지리서치(Aurora Energy Research) 역시 현재 유럽의 정책환경, 투자 경향, 내수 시장 등을 고려할 때 역내 배터리 및 ESS 시장이 2030년까지 7배까지 성장할 것이라고 예상하고 있다.

ESS는 시장의 측면에서 크게 프론트 더 미터(Front-The-Meter; FTM)와 비하인드 더 미터(Behind-the-Meter; BTM) 방식으로 나눌 수 있다. FTM은 전력을 생산·전달하기 위한 시스템으로, 발전소, 계통에 연계된 대규모 태양광/풍력 및 에너지저장장치, 송배전망이 포함된다. 한편 BTM 방식은 배전/송전망에 직접 연결되지 않으나, 주거용 및 상업용의 단일 주체가 소유한 건물이나 시설 내 분산자원 에너지시스템으로 비교적 작은 사이즈의 ESS라고 할 수 있다. 특히 BTM 방식은 기존 발전사가 먼저 에너지를 공급한 뒤 민간이나 기업에서 소비하는 방식의 시장 형태가 아니라, 소비자가 직접 공급자이자 비즈니스 파트너가 되는 방식으로 시장의 구조 변화를 예기하고 있다. BTM 방식의 시장이 확대될 경우 소비자들이 적극적으로 에너지 비용을 줄이는데 기여하고 직접 재생에너지의 확대를 지원할 수 있다는 측면에서 의미 있는 역할을 할 것이라 기대되고 있다. 예를 들어, 현지의 주거 건축용 배터리 ESS(Residential Battery Energy Storage System: R-BESS)의 경우 유럽 내 태양광 발전시설의 증가와 함께 크게 성장하고 있다. 특히 독일, 이탈리아, 오스트리아, 영국 등을 위주로 시장이 확대되고 있으며, 관련해 유럽태양광산업협회는 2026년까지 R-BESS 산업이 23.3GWh까지 성장할 것으로 예측하고 있다.

마지막으로 수소 저장기술의 경우 현재 EU가 주목하는 주요 미래 에너지 기술로 꼽히고 있다. 수소의 에너지 가스 변환(Power-to-Gas; P2G) 기술은 재생에너지로 생산된 전기를 수소로 전환하는 기술로 다른 에너지 저장장치에 비해 대용량의 전기를 오랫동안 저장할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 생산가격이 높다는 단점이 있어 집행위는 수소의 생산가격을 인하해 관련 시장을 확대하고자 향후 수소은행(Hydrogen Bank)을 설립해 생산 보조금을 지급하기로 결정했다(2022.9.). EU는 수소은행을 통해 2030년까지 유럽에서 재생에너지로 생산된 그린 수소 생산량을 1000만 톤까지 확대하겠다는 계획이다. 관련해 2023년 가을부터 입찰이 시작되면 지원 회사는 생산 제안서를 제출한 뒤 혁신기금(Innovation Fund)의 지원을 받을 수 있다. 총 8억 유로의 예산이 수소 은행의 생산 보조금으로 책정되었다. 관련해 현재 역내 수소 및 가스 시장의 탈탄소화를 위한 규정과 지침이 의회와 이사회에서 논의 중이며, 향후 해당 규정이 발효될 경우 수소인프라, 시장 및 통합 네트워크를 위한 역내 구체적인 규제 및 프레임워크가 마련돼 시장에 대한 전망이 보다 명확해질 것으로 예상된다.

스마트그리드

스마트그리드 역시 향후 유럽의 전력시장 개혁에서 주목할 만한 기술이다. 스마트그리드란 전력망에서 자동으로 에너지의 흐름을 모니터할 수 있는 높은 기술력을 가진 에너지 네트워크를 말한다. 스마트그리드는 수요와 공급을 실시간으로 모니터링 하고 정보를 공유할 수 있기 때문에 다양한 재생에너지를 전체 전력망에 통합하는 데 특히 기여하는 바가 크다. 또한 자체적으로 재생에너지를 생산할 수 있는 소비자의 경우 실시간으로 가격에 반응해 초과량을 전체 전력망에 판매할 수 있으며, 이를 위해서는 스마트그리드가 필수적이다. 따라서 스마트그리드는 유럽 에너지 시장의 판도를 인프라 중심에서 서비스 중심으로 변화시키는 열쇠 역할을 하고 있다고 할 수 있다.

특히 스마트 미터링 시스템은 전력망에 공급, 소비되는 전력 정보를 기존 미터보다 더 정확하고 자세하게 제공함으로써 최종 고객이 시스템을 통해 실제로 사용된 전기에 대한 요금만을 지불할 수 있다는 점도 장점이다. 현재의 EU 에너지지침(Electricity Directive (EU) 2019/944)은 향후 회원국이 스마트 미터링 시스템 도입을 확대하도록 관련 조항을 포함하고 있는데 이미 프랑스, 핀란드, 이탈리아, 포르투갈, 스페인 등의 회원국들에서 스마트 미터링 시스템의 확대를 본격적으로 시작하고 있다. 전력시장 개혁안에서도 수요의 유연성 측면이 크게 강조되면서 기존 에너지 지침에서부터 대두되었던 스마트 그리드가 더욱 주목받을 것으로 전망된다.

시사점

기후 중립과 에너지 안보의 문제로 EU의 친환경 에너지 전환이 가속화되며 이제 EU의 전력시장 개혁은 필수적인 문제가 되었다. 이번 집행위 개혁안은 전력구매계약(PPA), 차액정산계약(CfD) 등의 개혁 조치를 비롯해 기존 시장의 패러다임의 변화를 예고하고 있다. 이에 대해 현지 전문가들은 현재의 회원국별 특성이 강한 유럽 전력 시장의 생태계를 고려할 때 과연 이러한 개혁 조치가 회원국에 일괄적으로 적용될 수 있을지, 집행위의 의도가 실제로 성공할 수 있을지 그 시행 과정에 의문을 제기하고 있다.

실제로 회원국마다 각각의 에너지 시장과 산업 특성에 따라 개혁안에 대한 이견이 발생하는 것으로 확인된다. 독일의 경우 2030년까지 전력 수요의 80%를 재생에너지로 공급하는 것을 목표로 하고 있으나 현재의 높은 전기 비용으로 인해 산업 전반의 높은 생산 비용이 경제에 무리가 되는 상황이다. 따라서 독일은 이번 개혁안의 전기가격 안정성 조치와 유럽시장 통합 조치와 관련해 적극적으로 지지하고 있다. 하지만 그 외 기존 EU의 에너지 목표를 넘어서는 개혁 조치에 대해서는 심층 영향 평가를 먼저 도입해야 한다는 조심스러운 입장을 보이며 덴마크, 에스토니아, 핀란드, 룩셈부르크, 라트비아, 네덜란드와 공동 서한을 제출했다. 반면 스페인과 프랑스의 경우 개혁안에 적극적으로 찬성하는 입장을 보이고 있다. 그리고 폴란드의 경우 현재 화석 에너지가 국가의 총 에너지 믹스의 큰 비중을 차지하고 있으며 향후 재생에너지 확대와 함께 원자력 발전소 신규 건설 계획을 갖고 있어, 관련 투자가 저해되지 않도록 집행위에 회원국별로 재생에너지 생산이 부족할 경우 이를 보완하기 위한 재생에너지가 아닌 탄소 저배출 발전 수단에도 보조금을 지불할 수 있도록 요청한 바 있다.

한편, 관련해 ESS의 경우 EU의 전력시장 개혁과 함께 그 필요성이 더욱 더 강조되고 있으며, 향후 EU에서 입법 중인 REPowerEU 및 탄소중립 산업법 등 재생에너지 관련 허가 절차의 간소화 및 가속화 조치가 발효될 경우 관련 시장이 더욱 크게 성장할 것으로 전망된다. 향후 배터리, 수소 등 다양한 ESS 상품들에 대한 역내 규제가 간소화되고 투자가 확대될 전망에 따라 역내 다양한 재생에너지 상품의 수요 및 공급자가 모두 증가할 것으로 예상된다. 따라서 관련해 역내 진출을 희망하는 우리 기업들은 EU의 전력시장 개혁안을 비롯 관련 규제 동향에 대한 지속적인 모니터링을 통해 시장 진입 기회를 모색해 봐야 할 것으로 생각된다.

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