KETEP 세계에너지시장정보

제목 : 미국) 신규 발전소 건설을 가로막는 그리드 연결 비용: 증거와 송전 정책의 시사점

        (Grid Connection Costs as a Barrier to Building New Generation: Evidence and Implications for Transmission Policy)

계통 연계비용이 프로젝트 철회 가능성에 미치는 영향

* 가로축: 각 점과 선분은 “계통 연계비용이 프로젝트 철회에 얼마나 영향을 미치는가”를 나타내는 계수 추정치와 신뢰구간이다. 값이 0보다 오른쪽에 있으면 비용이 증가할수록 철회 확률이 높아진다는 의미이다.

* 세로축 (A~F 패널): 그림은 1차(기본 타당성 조사 단계), 2차(상세 영향 평가 단계), 3차(설비·공사 구체화 단계) 연구 단계별로 나뉘어 있다. 각 단계별로 비용의 발생 여부(Non-zero), 비용의 유형(통합 비용 Combined, 접속지점 비용 POI, 계통보강 비용 Network), 그리고 비용 규모를 로그 값(Log)으로 변환하여 분석한 결과를 보여준다. 예를 들어, 패널 C는 “2차 연구 단계에서 계통보강 비용이 철회 확률에 미치는 영향”을 보여준다.

* 분석: 계통보강 비용이 발생하면 프로젝트가 철회될 확률이 크게 올라간다. 비용이 단순히 발생하는 것뿐 아니라 규모가 커질수록 철회 가능성도 더 높아진다. 반면 접속지점 비용은 철회와 관계가 있지만, 영향력은 계통보강 비용보다 상대적으로 작다. 즉, 개발자가 프로젝트를 중단하는 가장 큰 요인은 “2차 연구 단계에서 드러나는 계통보강 비용”임을 보여준다.

1. 연구 개요

최근 미국 전력수요는 데이터센터, 제조업, 전기화 확산으로 빠르게 증가하고 있다. 이에 따라 신규 발전설비의 계통 연계가 필수적이나, 대기열 지연과 예측 불가능한 비용이 주요 병목으로 부상하고 있다. 본 연구는 PJM 사례를 기반으로 계통 연계비용이 프로젝트 철회에 미치는 영향과 그리드투자와의 상관관계를 분석하였다.

2. 연구 방법

PJM 대기열에 등록된 2008~2020년 프로젝트 데이터를 활용하였다. 접속지점 비용과 계통보강 비용을 단계별로 구분하여 수집하고, 송전투자 데이터와 지리적으로 매칭하였다. 회귀분석을 통해 비용과 철회율의 관계, 송전투자의 완화 효과를 추정하였다.

3. 주요 결과

3.1 계통보강 비용의 불확실성

동일 지역과 규모의 프로젝트라도 계통보강 비용이 크게 달랐다. 2차 연구 단계에서 비용 발생 확률이 높아졌고, 예측 가능성은 낮았다. 이는 개발자 의사결정에 큰 불확실성을 제공하는 요인으로 작용하였다.

3.2 비용과 철회율의 관계

계통보강 비용이 발생한 프로젝트는 그렇지 않은 프로젝트보다 철회 확률이 59% 높았다. 비용이 두 배로 증가할 경우 철회 확률도 추가 상승하였다. 반면 접속지점 비용은 철회에 미치는 영향이 상대적으로 작았다.

3.3 송전투자의 완화 효과

주변 지역에 송전투자가 활발히 이루어진 경우 고비용 발생 확률이 낮아졌다. 특히 보완적 성격의 ‘서플리멘털 투자’가 비용 리스크를 줄이는 데 더 효과적이었다. 이는 계획적 송전투자가 계통연계 병목을 해소하는 데 중요한 역할을 함을 보여준다.

3.4 비용 변동과 비용공유의 영향

2차에서 3차 연구로 진행될 때 비용이 크게 오르내리는 사례가 많았다. 비용공유 그룹에 포함될 경우 이러한 변동성이 더욱 커졌다. 이는 다른 프로젝트의 철회 여부가 남은 프로젝트의 비용에 직접적으로 영향을 준다는 점을 의미한다.

4. 해석과 시사점

발전기 연계 수요는 빠르게 늘어났으나 송전투자는 이에 보조를 맞추지 못하였다. 그 결과 보강비용이 뒤늦게 집중적으로 발생하며 프로젝트 철회를 유발하는 구조가 형성되었다. 발전기에 보강비용을 전가하는 방식은 사회 전체적으로 과소투자를 초래할 가능성이 크다. 반면 캘리포니아나 텍사스처럼 보강비용을 발전기에 전가하지 않는 지역은 설비 확충이 상대적으로 원활하게 진행되었다.

5. 정책·제도 개선 방향

5.1 선제적 송전계획과 비용배분 재설계

장기 송전계획을 통해 반복적으로 나타나는 병목을 사전에 해소해야 한다. 그 편익을 누리는 발전기와 부하가 합리적으로 분담하는 혼합형 비용 체계가 필요하다. 연구 결과는 부하가 부담하는 송전투자가 발전기 연계비용을 낮추는 효과가 있음을 보여준다.

5.2 규제개선 활용

FERC Order 2023은 절차 개선에 초점을 두었고, Order 1920은 장기 송전계획 수립을 요구하였다. 그러나 실행은 지역 운영자의 재량에 달려 있다. SPP의 ‘사전 계획 + 고정 기여금’ 방식은 예측 가능성을 높이는 대안으로 평가된다. PJM도 유사한 모델을 도입할 경우 철회율과 사회적 비용을 줄일 수 있다.

* FERC Order 2023: 미국 연방에너지규제위원회(FERC, Federal Energy Regulatory Commission)가 2023년 7월에 발표한 전원 계통연계(interconnection) 제도 개혁 명령

* Order 1920: 장기 송전계획 수립과 합리적 비용배분을 의무화하여 송전망 투자 부족 문제를 해소하려는 FERC의 규제 명령

* SPP: 미국 남서부 전력망을 운영하는 지역 송전망 운영자

6. 실무적 권고

(입지 선택) 최근 송전투자가 집중된 지역을 우선 검토하면 비용 리스크를 줄일 수 있다.

(포트폴리오 관리) 2차 연구 결과를 중대한 분기점으로 인식하고, 이에 따른 중단 여부를 사전에 규정해야 한다.

(비용공유 관리) 그룹 편입은 변동성을 높이므로, 철저한 시나리오 분석과 계약적 헤지가 필요하다.

(규모 최적화) 소규모 프로젝트는 단위비용이 높아질 수 있으므로 규모와 접속지점 변경 효과를 비교하는 것이 바람직하다.

7. 결론

계통보강 비용의 불확실성과 높은 철회율은 송전투자 부족과 비용배분 방식의 한계에서 비롯된다. 선제적 송전계획과 합리적 비용배분 체계가 필요하다. 이를 통해 연계비용을 낮추고 프로젝트 완공률을 높이는 것이 전원 확충과 에너지 전환 목표 달성의 핵심이다.