적정 PPA 도입용량 도출을 위한 RE100 이행비용곡선

Key Findings

• RE100 이행비용 곡선은 RE 비율별 PPA 평균 단가를 녹색프리미엄·녹프+배출권·REC 단가와 겹쳐 그려, PPA로 RE를 어느 비율까지 채우는 것이 다른 이행수단보다 유리한지를 보여주는 분석 도구다.
• PPA는 도입 물량이 늘수록 kWh당 비용이 달라지는 장기 계약이므로, "PPA를 하면 이익인가"가 아니라 "PPA를 몇 MW까지 체결하는 것이 적정한가"에 답하는 기준이 필요하며, 이 곡선이 그 역할을 한다.
• 곡선은 사업장의 요금제·전력 사용 패턴에 따라 형태가 크게 달라지고, 배출권거래제 대상 여부에 따라 적정 도입 지점도 달라진다. 연도별로 추정한 곡선은 RE100 조달 포트폴리오 수립의 출발점이 된다.

Strategic Implications

RE100을 추진하는 기업은 녹색프리미엄, REC 구매, PPA 등 여러 이행수단 가운데 무엇을 얼마나 활용할지 결정해야 한다. 이 가운데 PPA는 통상 20년 안팎의 장기 계약으로 체결되고 체결 이후 해지가 어렵다는 점에서, 한 번의 결정이 장기간의 비용 구조를 좌우한다.

기업 내부에서 자주 제기되는 질문은 "PPA를 [X]MW 체결하면 경제적 효과가 얼마인가"에서 "PPA를 [X]MW까지 체결하는 것이 가장 적정한가"로 옮겨가고 있다. 앞의 질문은 특정 용량 하나에 대한 경제성 분석으로 답할 수 있지만, 뒤의 질문은 용량을 늘려가며 다른 이행수단과 비용을 연속적으로 비교해야 답할 수 있다. RE100 이행비용 곡선은 이 두 번째 질문에 답하기 위한 도구다.

주요 이해관계자별 영향은 다음과 같다.

• RE100 이행 기업: PPA 도입 용량의 상한과 나머지 물량의 이행수단을 하나의 그림에서 판단할 수 있다.
• 배출권거래제 대상 기업: 배출권 비용을 함께 고려하면 PPA가 유리한 구간이 비대상 기업보다 넓어질 수 있다.
• 경영진·의사결정 부서: "얼마나 체결할 것인가"에 대해 비용 근거를 갖춘 기준선을 확보할 수 있다.
• PPA 공급사업자: 수요기업이 PPA를 비교하는 기준(녹프·배출권·REC)을 이해하면 제안 물량과 가격 수준을 설계하는 데 참고할 수 있다.

핵심 내용

1) RE100 이행비용 곡선이란

RE100 이행비용 곡선은 가로축에 RE 비율(전체 전력사용량 중 재생에너지로 채우는 비율), 세로축에 20년 평균 단가(원/kWh)를 두고, PPA 곡선과 다른 이행수단의 단가를 한 그림에 겹친 것이다.

여기서 PPA 곡선의 값은 PPA를 해당 비율만큼 도입했을 때 한전 요금만 낼 때와 비교해 20년간 늘어나거나 줄어드는 총비용을 재생에너지 구매량으로 나눈 값이다. 즉 "재생에너지 1kWh를 PPA로 확보하는 데 한전 요금 외에 추가로 드는 비용"이며, 한전 요금 위에 덧붙여 지불하는 녹색프리미엄·REC와 같은 기준으로 비교할 수 있다. PPA 곡선은 도입 비율이 높아질수록 사용 패턴과 발전 패턴의 불일치, 초과발전 등의 영향으로 상승하는 형태를 보이는 경우가 많다.

[그림 1] RE100 이행비용 곡선 개념도. 개념도이므로 곡선 형태, 탄소감축 필요 비율, 교차 위치는 기업 조건에 따라 달라진다. 출처: KEI Consulting 작성.

곡선은 두 구간으로 나누어 읽는다. 기업이 정한 탄소감축 필요 비율까지는 온실가스 감축 효과가 인정되는 수단끼리 비교해야 하므로 PPA와 REC를 비교한다. 그 이후의 잔여 RE100 이행분은 RE100 이행 실적만 확보하면 되므로 PPA를 녹색프리미엄(배출권거래제 비대상 기업) 또는 녹프+배출권(배출권거래제 대상 기업)과 비교한다. 각 구간에서 PPA 곡선이 기준선보다 아래에 있으면 PPA가, 위에 있으면 비교 수단이 저렴하다. 결국 PPA 곡선과 기준선이 만나는 교차점이 PPA 도입 비율의 상한이 된다.

주: 각 기준선은 연도별 단가를 20년 평균 단가로 환산해 곡선 위에 수평선으로 표시한다. REC 가치 구성은 RPS 일몰로 의무수요가 사라지고 기업의 효용가치로 가격이 형성된다는 전제를 따른다. 출처: KEI Consulting 정리.

배출권거래제 대상 기업의 기준선이 녹프+배출권인 이유는 다음과 같다. 녹색프리미엄으로 RE100을 이행하더라도 배출권 부담은 그대로 남는다. 반면 PPA로 전환한 물량은 배출권 구매 부담을 줄일 수 있다. 따라서 이 기업에게 PPA의 비교 대상은 녹색프리미엄 단가에 배출권 가치를 더한 값이 되고, PPA가 유리한 구간도 그만큼 넓어진다.

2) 왜 필요한가

PPA 도입과 관련해 기업이 마주하는 질문은 크게 세 가지로 나뉘며, 질문마다 필요한 분석 도구가 다르다.

출처: KEI Consulting 정리.

RE100 이행비용 곡선이 필요한 이유는 다음 세 가지로 정리할 수 있다.

• PPA 비용은 물량에 따라 달라진다: PPA의 kWh당 비용은 고정값이 아니다. 도입 물량이 늘수록 사업장 사용 패턴과 발전 패턴의 불일치, 초과발전, 정산방식 변화 등의 영향으로 평균 단가가 달라지므로, 특정 용량 하나의 경제성만으로는 적정 규모를 판단하기 어렵다.
• 이행수단마다 인정 범위가 다르다: 탄소감축으로 인정되는 수단과 RE100 이행 실적만 인정되는 수단이 구분되므로, 감축이 필요한 물량과 그렇지 않은 물량을 나누어 비교해야 한다.
• 장기 계약은 되돌리기 어렵다: 20년 안팎의 계약을 체결한 뒤에는 물량을 줄이기 어려우므로, 체결 전에 "어디까지가 다른 수단보다 유리한가"를 확인해 두는 것이 중요하다.

3) 사업장마다 곡선의 모습이 다르다

같은 방법으로 곡선을 그려도 사업장의 요금제, 전력 사용 패턴, 사용량 규모에 따라 결과는 크게 달라진다. KEI Consulting이 분석한 사례를 보면 곡선은 대체로 다음 세 가지 유형으로 나타난다.

[그림 2] 사업장별 RE100 이행비용 곡선 유형. 실제 분석 사례를 유형화한 개념도이며, 개별 사업장 수치는 표기하지 않았다. 출처: KEI Consulting 작성.

출처: KEI Consulting 자체 분석 사례를 유형화. 개별 사업장의 결과는 요금제, 사용 패턴, PPA 계약 조건에 따라 달라진다.

4) 어떻게 활용할 수 있는가

첫째, 적정 PPA 용량의 상한을 정한다. 기업의 탄소감축 목표와 배출권거래제 대상 여부를 반영해 PPA 곡선과 기준선의 교차점을 찾으면, PPA로 채울 수 있는 RE 비율과 이에 해당하는 계약 용량의 상한을 도출할 수 있다.

둘째, 이행수단 조합을 정한다. 곡선 아래의 구간 구분([그림 1]의 이행수단 선택 결과)을 그대로 읽으면 "탄소감축분은 PPA, 그 다음 구간도 PPA, 나머지는 녹색프리미엄"처럼 RE100 전체 물량을 어떤 수단으로 채울지 한 번에 설명할 수 있다.

셋째, 적정 용량을 올바르게 해석한다. 곡선에서 도출한 적정 PPA 용량은 흔히 다음과 같이 오해된다.

출처: KEI Consulting 정리.

넷째, 도입 시점을 나눈다. PPA는 수익을 내기 위한 수단이 아니라 재생에너지를 안정적으로 구매하기 위한 수단이다. 적정 용량 전체를 특정 시점에 한꺼번에 계약하면 그 시점의 가격으로 장기간 고정되어, 시장 평균보다 높은 가격에 묶일 위험이 있다. 도입 기간에 걸쳐 물량을 나누어 계약하면 물량 가중 평균 가격이 기간 평균 가격에 가까워져 가격 리스크를 분산할 수 있다.

다섯째, 연도별 포트폴리오로 연결한다. RE100 이행비용 곡선을 연도별로 추정하면 특정 연도에 어떤 이행수단을 얼마나 도입해야 하는지가 나온다. 여기에 연도별 PPA 계약가격 전망, PPA에 대한 내부 방침 등 대내외 조달 환경을 반영하면 기존 PPA·신규 PPA·REC 등의 연도별 조달 비중을 담은 RE100 포트폴리오를 수립할 수 있다. 적정 용량이 시장 환경에 따라 변하므로 곡선도 주기적으로 갱신하는 것이 바람직하다.

기업·사업자에게 주는 시사점

1. 배출권거래제 대상 기업: PPA를 녹색프리미엄 단가와만 비교하면 PPA가 유리한 구간을 좁게 판단할 수 있다. 배출권 가치를 포함한 기준선으로 비교하는 것이 적절하다.
2. 배출권거래제 비대상 RE100 기업: 탄소감축 목표 물량과 단순 RE100 이행 물량을 구분해, 감축분은 REC, 잔여분은 녹색프리미엄과 각각 비교해야 PPA 도입 규모를 과대 또는 과소 산정하지 않을 수 있다.
3. 다수 사업장 보유 기업: 사업장마다 곡선의 유형이 다를 수 있으므로, 전사 단일 기준보다 사업장별 곡선을 먼저 확인한 뒤 PPA 물량을 배분하는 것이 비용 측면에서 유리할 수 있다.
4. 경영진·의사결정 부서: 적정 PPA 용량은 고정된 목표치가 아니라 시장 환경에 따라 갱신되는 상한으로 관리하고, 분할 도입 일정과 함께 의사결정하는 것이 바람직하다.
5. PPA 공급사업자: 수요기업의 곡선 유형과 비교 기준선을 이해하면 수요기업이 수용할 수 있는 물량과 가격 범위를 가늠하는 데 참고할 수 있다.

KEI Consulting의 지원 영역

• 사업장별 RE100 이행비용 곡선 도출과 적정 PPA 용량 분석을 제공합니다.
• 배출권거래제 대상 여부와 탄소감축 목표를 반영한 RE100 이행수단 비교 분석을 수행합니다.
• 연도별 RE100 조달 포트폴리오 수립과 PPA 분할 도입 전략 자문을 지원합니다.
• 다수 사업장 대상 PPA 물량 배분 최적화 분석을 제공합니다.
• PPA 계약 구조와 정산방식 검토 등 PPA 체결 실무 자문을 지원합니다.

문의

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