물건을 살 때 들어가는 비용과 그 물건으로 받을 서비스(혹은 가치)를 모두 고려하듯, 발전설비의 경제적 가치를 비교할 때도 들어가는 최소비용과 가치를 모두 따져볼 수 있다.

1. LCOE(균등화발전원가)

특정 에너지원과 기술을 사용한 발전 설비에 들어가는 비용은 일반적으로 균등화발전비용(Levelized Cost of Energy; LCOE)을 산정해서 제시한다. LCOE는 흔히 발전원가, 발전단가로도 불리는데, 해당 설비를 설치하고 운영할 때 전력시장에서 최소한도로 받아야 하는 수익을 의미한다. LCOE를 계산할 때는 자본 비용, 연료 비용, 고정 운영 및 관리 비용, 변동 운영 및 관리 비용, 금융 비용, 이용률 등이 고려된다.

이러한 요인들은 지역과 시기에 따라 가치가 불확실하고 발전 기술의 종류에 따라 다르다. 가령, 태양광과 풍력의 경우 연료 비용이 거의 들지 않고 운영 유지 관리 비용이 상대적으로 적어서 발전단가는 주로 발전 용량에 대한 자본 비용에 비례한다. 연료 비용이 큰 기술의 경우 연료 비용이 발전단가에 직접 영향을 끼친다.

2. LACE(균등화회피비용)

발전업계에서 사용하는 균등화회피비용(Levelized Avoided Cost of Energy; LACE)은 발전 설비의 ‘가치’를 간접적으로 표현한다고 볼 수 있다.

만일, 우리가 도입하려는 기술(‘A 기술’이라고 하자)을 선택하지 않았을 경우, A 기술이 전체 시스템에 제공했던(혹은 제공할 수 있는) 서비스를 다른 경로나 방식으로 보충해야 한다. 그러기 위해서는 비용이 들어간다. 이를 A 기술의 회피비용이라고 한다. A 기술을 선택하지 않음(회피함)으로써 발생하게 되는 비용이므로 A 기술이 제공하는(할) 서비스의 가치라고 할 수 있다.

예를 들어보자. 신규 도입을 계획했던 가상의 천연가스 발전소를 짓지 않기로 했다고 하자. 그러면 그 가상의 신규 발전소가 공급할 수 있었던 에너지와 발전용량만큼의 다른 전원을 도입하거나 기존 발전소의 활용도(및 그에 따른 연료 소비량)를 늘려야 한다. 이를 위해서 들어가야 하는 비용이 그 가상의 천연가스 발전소의 회피비용이다.

미국 에너지정보청(EIA)이 제시한 자료를 보면 LACE는 한계발전가격(또는 계통한계가격), 급전시간, 용량지불금(capacity payment), 용량신용도(capacity credit), 발전시간대를 고려하여 계산된다. 계절이나 시간대별로 발전용량이나 가격이 달라질 수 있기 때문에 크게 계절(여름, 겨울, 봄·가을)과 부하(낮 최대수요 시간대, 야간 최소수요 시간대, 중간수요 시간대)의 조합으로 모두 9 종류의 시간대별로 구분하여 계산되고 평균하여 제시된다. 회피비용을 산출할 때는 고려할 요인이나 전제조건이 많기 때문에 이 값만 직접적으로 비교해서 판단을 하는 경우는 많지 않다.

• 용량지불금(capacity payment): 지역 전체의 전기 수요 공급을 계획하고 추진하는 차원에서 언제든 전기 수요를 충족시키기에 충분한 발전 용량을 확보하기 위해서 각 발전 설비가 일정량의 용량을 유지할 때 받게 되는 비용. 태양광과 같이 시간대별로 발전량이 다른 설비의 경우 더 많이 받게 됨.
• 용량신용도(capacity credit): 특정 발전 설비가 전체 전력 생산 시스템의 발전 생산 신뢰도에 기여하는 비율.
• 계통한계가격(SMP, System Marginal Price): 각 시간대별 수요를 충족시키기 위해서 발전이 할당된 발전기별 발전가격 중 가장 높은 가격. 에너지 포트폴리오 또는 환경정책을 충족시키기 위한 비용에 의해서도 영향을 받음.

3. LACE−LCOE(발전설비의 순경제가치)

이제 물건을 살 때와 같이 발전원가와 회피비용을 모두 고려해서 발전 설비의 비용을 따져볼 수 있다. 미국 에너지정보청은 균등화회피비용와 발전원가의 차이(LACE−LCOE)로 발전 설비의 순경제가치를 비교한다.

1) 만일 A 기술을 선택하지 않으면 다른 방식으로 A 기술이 제공할 수 있었던 서비스를 구하기 위해 치러야 하는 비용(회피비용)이 A 기술의 발전 원가보다 크다면 A 기술을 선택해야 전체 시스템에 들어가는 비용이 줄어든다.

LACE＞LCOE (또는, ‘LACE−LCOE’ = 양수)
➟ 전체 시스템에 들어갈 비용 감소

2) 반대로 A 기술을 선택하지 않아서 치러야 하는 비용이 A 기술을 선택해서 들어가야 하는 발전원가보다 적은데도 그 기술을 선택하면 시스템에 들어가는 비용은 늘어난다. 그 차이가 클수록 시스템에 부담이 되는 비용이 늘어난다.

LACE＜LCOE (또는, ‘LACE−LCOE’ = 음수)
➟ 전체 시스템에 들어가는 비용 증가

참고문헌
U.S. Energy Information Administration. (2013). Levelized Cost of Electricity and Levelized Avoided Cost of Electricity Methodology Supplement. Washington, DC: U.S. Energy Information Administration.
김남수 연구위원