미 ･ 중국의 에너지 및 전력수급 구조 변화
해외정보분석실 선임연구위원 양의석([email protected]), 전문연구원 김아름([email protected])
▶ 국제 에너지시장 환경변화 요인(셰일 혁명, 후쿠시마 원전사고, UN기후변화협약 등)으로 지난 수년간 세계 주요국들의 에너지수급 구조가 변화하고 있음. 2005년 이후 세계 에너지수급 구조 변화는 석탄 및 재생에너지(태양에너지, 풍력, 지열, 바이오 등) 역할 증대와 석유 의존도 감축 및 원자력 비중 감축으로 분석됨.
▶ 전세계 발전부문의 연료청정화는 천연가스 사용량의 증가로 시현되고 있으며, 발전부문에서 재생에너지 투입은 절대적인 규모는 낮지만, 성장률 측면에서는 매우 빠른 속도를 시현하고 있음.
▶ 미국 에너지수급 구조에서 석유･석탄･천연가스로 대표되는 화석에너지 의존도는 2005년 86.1%에서 2014년 83.0%로 3.1%p 감소하였음. 중국 역시 에너지수급 구조에서 동기간 석탄의존도가 다소 축소되었으나, 석탄소비 증가는 지속된 것으로 평가됨.
▶ 전세계 화석에너지 의존도는 1차에너지 및 최종에너지소비 기준에 큰 차이 없이 2005년 이후 미세하게 감소하였으며, 최종에너지소비 중 전력비중은 전 세계 총량 기준 2005년 이후 2014년까지 1.8%p 증가하여 에너지소비의 전력화가 진전된 것으로 분석됨.
1. 세계 에너지수급 구조 변화
¡
미국 發 셰일혁명,
중국경제 성장 둔화, 2014년 중반기부터 시작된 저유가 기조 , UN
기후변화 협약에 따른 화석에너지 감축 필요성 제기 등으로 세계 에너지수 급 구조는 크게 변화될 것으로 예견되어 왔음.
‒
세계 각국은 에너지 공급안정성 제고를 추진하는 한편, 화석에너지의 환경적 위 험을 극복하고자 에너지공급원 다각화,
신생에너지 보급 확대, 친환경기술 개 발･도입 ,
에너지 이용효율 증진 등을 위한 다양한 정책들을 추진하고 있음.
¡
국제 에너지시장 환경변화 요인(셰일 혁명 ,
후쿠시마 원전사고, UN기후변화협약
등
)으로 지난 수년간 세계 주요국들의 에너지수급 구조도 변화되고 있음.
‒
세계적으로 전개되고 있는 에너지수급 변화를 세계 에너지소비(총량적 )
기준으 로 분석할 경우,
에너지수급구조 변화는 매우 미소하게 발생하는 것으로 분석되 는 반면,
국가별 변화특성은 매우 상이한 것으로 분석되고 있음.
‒
특히,
중국으로 대표되는 급성장･다변화 국가의 에너지수급 구조 변화는 주목될
필요성이 제기되고 있음.
‒
본 현안분석의 목적은 2005년 이후 세계 에너지수급 구조 변화를 살펴보고,
특 히,
전 세계 에너지수요 및 온실가스 배출의 40%이상을 차지하는 미국과 중국 의 에너지수급 및 전력수급 구조변화를 살펴보는데 있음.“국제 에너지시장 환경변화
요인으로 지난 수년간 세계 주요국들의 에너지수급 구조가 변화”
▣
1차에너지수급 구조 변화¡ 2005년 이후 2014년까지 세계 1차에너지공급은 연평균 1.9%
증가하였으며,
세계 에너지 총소비(1차에너지공급 기준 )는 2014년 136억 9천 9백만 toe에 달하였음 .
1)‒ 2005년 이후 세계 에너지수급 구조 변화는 석탄 및 재생에너지 (태양에너지 ,
풍 력,
지열,
바이오 등)
역할 증대와 석유 의존도 감축 및 원자력 비중 감축으로 분석됨.
‒
세계 에너지수급 구조에서 석유･석탄 ･천연가스로 대표되는 화석에너지 의존도는 2005년 81.1%에서 2014년까지 거의 변화가 없는 상태로 유지되고 있음 .
‒
석유의존도는 2005년 34.7%에서 2014년 3.4%p 감축되었으나,
여전히 단일 에 너지원으로서는 가장 높은 에너지 분담률을 담당하고 있음.
¡
석탄의 세계 에너지 분담률은2005년 25.9%에서 2014년 28.6%로 증가하였고 ,
동 기간 중 연평균3.0%
증가율을 시현하였음.¡
세계 천연가스 사용은2005~2014년 기간 중 연평균 2.3%
속도로 증가하고 있 으나,
천연가스의 에너지 분담률은2005년 이래 20%~21.5%내외 수준에서 유지
되고 있음.
¡
한편,
태양･풍력･지열 에너지는 2005년 이래 연평균 11.1%의 높은 성장률을 기
록하고 있으나,
세계 에너지 분담률은 2014년 1.3%에 불과한 수준임.
연도 2005 2007 2009 2011 2013 2014 연평균
∆(%) 1차에너지공급(Mtoe) 11,533.0 12,203.0 12,267.5 13,150.5 13,549.1 13,699.1 1.9 석 탄
비 중 (%)
25.9 27.4 27.6 28.9 28.7 28.6 3.0
석 유 34.7 33.4 32.7 31.5 31.1 31.3 0.8 가 스 20.5 20.7 20.7 21.2 21.4 21.2 2.3
원자력 6.3 5.8 5.7 5.1 4.8 4.8 -1.0
수 력 2.2 2.2 2.3 2.3 2.4 2.4 3.2
태양/풍력/지열 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1.3 11.1 바이오/폐기물/기타 9.8 9.8 10.1 10.0 10.3 10.3 2.5
100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
주 : 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : OECDiLibrary, IEA World Energy Statistics and Balances를 기초로 도출
< 세계 1차에너지공급 구조 변화(2005~2014년) >
(단위: Mtoe, %)
‒
원자력 및 수력을 제외한 非화석에너지(태양에너지･풍력 ･지열 ･바이오 ･폐기물
등)의 에너지 분담률은 2005년 10.4%에서 2014년 11.6%로 1.2%p
확대되는1) 세계 에너지수급 구조 변화 분석은 IEA Energy Balance에서 제공하는 자료에 기초하여 분석하였 기에 IEA자료에서 계상되지 않는 비상업(Non –Commercial Energy) 에너지 소비는 분석대상에서 제외되어 있음.
“2005년 이후 세계 에너지수급 구조 변화는 석탄 및 재생에너지 역할 증대와 석유 의존도 감축 및 원자력 비중 감축으로 분석”
데
9년의 기간이 소요되었음 .
‒
세계 에너지수급에서 원자력의 분담률은 축소되고 있으며,
유일하게 마이너스 성 장률(-1.0%)을 기록하여 2014년 현재 원자력 비중은 4.8%
수준에 머물러 있음.
▣
세계 최종에너지 수급 변화¡ 2005년 이후 세계 최종에너지 소비구조는 점진적인 변화를 시현하고 있으며 ,
석유의존도 감축과 석탄의 최종에너지 분담률 증가
,
전력의 역할 확대로 변화방향 을 분석할 수 있겠음.‒ 2014년 세계 최종에너지 소비는 94억 2천 5백만 toe로 2005년 이래 연평균 1.9%
속도로 증가하였으며
, 1차에너지공급 대비 비중은 68.8%에 달하며 , 2005년 비
중(69.2%)에 비하여 거의 변화가 없는 구조임 .
¡
최종에너지소비 기준으로 전 세계 국가들은2014년까지 40%
를 석유에 의존하 고 있으며,
이러한 의존도는2005년 이래 3.2%p가 감축된 것임 .
이는 석탄 분 담률이 동 기간 중1.5%p
증가된 것과 비교되며,
천연가스의 최종에너지 분담률 이15%
수준 내외에서 큰 변화 없이 유지되는 점도 특기할 만한 사항임.‒
화석에너지원(석유 ,
석탄,
천연가스)의 최종에너지소비 분담률은 2005년 67.9%
에서 2014년 66.4%로 1.5%p 축소된 것으로 분석되고 있음
.
연도 2005 2007 2009 2011 2013 2014 연평균
∆(%) 최종에너지소비(Mtoe) 7,976.6 8,433.0 8,429.9 9,018.0 9,301.1 9,424.7 1.9 석 탄
비 중 (%)
9.9 10.6 11.4 11.7 11.3 11.4 3.5
석 유 43.1 42.2 41.0 40.0 39.7 39.9 1.0 가 스 14.9 14.8 14.7 15.1 15.4 15.1 2.0 태양/풍력/지열 0.2 0.2 0.2 0.3 0.4 0.4 12.9 바이오/폐기물 12.3 12.2 12.6 12.2 12.3 12.2 1.8 전 력 16.3 16.9 17.1 17.6 18.0 18.1 3.0
열에너지 3.3 3.2 3.0 3.1 2.9 2.9 0.6
100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
주 : 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : OECDiLibrary, IEA World Energy Statistics and Balances를 기초로 도출
<세계 최종에너지소비 구조 변화(2005~2014년) >
(단위: Mtoe, %)
¡
전력소비는2005~2014년 기간 중 연평균 3.0%
증가하여 석탄 다음으로 높은 성장추세를 보여주고 있으며,
최종에너지 소비 분담률도1.8%p
증가한 것으로 산정되고 있음.
이는 전 세계적으로 에너지소비 구조가 전력화되고 있음을 시현 하는 것임.
¡
재생에너지(태양에너지･풍력 ･지열 )
최종에너지 소비는 연평균12.9%(1차에너지
“2005년 이후 세계 최종에너지 소비구조는 석유의존도 감축과 석탄의 최종에너지 분담률 증가, 전력의 역할 확대로 변화”
공급
: 11.1%
증가)의 증가율을 기록하였으나 ,
재생에너지(태양 ･풍력･지열 )
분담 률은2014년 0.4%로 2005~2014년 기간 중 단지 0.2%p
증가에 불과하였음. 이 는 재생에너지소비 절대 규모가 매우 낮기에 성장률이 높다하더라도,
최종에너 지소비 분담 기여도는 크게 개선되지 못하고 있음을 의미하는 것임.
‒
한편,
바이오･폐기물의 최종에너지소비 분담률은 12%에 초반 대에서 안정적으
로 유지되고 있으며,
성장속도(연평균 1.8%)도 최종에너지소비 증가 (연평균 1.9%)와 추세를 같이하고 있는 것으로 분석되고 있음.
▣
세계 발전부문 에너지투입 및 전력공급¡
전 세계 국가의 발전부문 에너지투입과 전력생산 구조도 변화가 기록되고 있음.
전력발전을 위한 에너지투입은2005년 이후 2014년까지 연평균 2.1%
증가하였 으며,
동 기간 전력생산량은 3.0% 증가한 것으로 산정되고 있음.‒ 2005~2014년 기간 중 세계 발전부문 석탄 소비는 연평균 2.4%
증가추세를 유 지하여 발전부문에서는 석탄의존도가 심화된 반면,
원자력 기여도는2005년 17.8%에서 2014년 13.5%로 크게 감축되고 있는 모습을 시현하였음.
¡
발전부문의 연료청정화는 천연가스 사용량의 증가로 시현되고 있음. 2005년 천
연가스의 발전부문 소비비중은20.5%
에서2014년까지 연평균 3.0%
속도로 증 가하여2014년 소비비중은 22%에 달하게 됨으로써 세계 제 2위 (석탄 : 1위 . 46.4%, 2014년 )의 발전연료로서 위상을 가지게 되었음 .
¡
발전부문에서 재생에너지 투입은 절대적인 규모는 낮은 수준이나(2005년 : 1.4%
⇒
2014년 : 2.9%),
성장률 측면에서는 매우 빠른 속도(연평균 10.7%)를 시현하
였음.
‒
이는 전 세계적으로 전개된 신재생에너지 보급･확산 정책의 결과로 분석되고
있으며,
특히,
중국의 재생에너지 발전설비 증설이 크게 기여한 것으로 평가되 고 있음.
¡
전 세계 발전량은 2005년 이후 9년간 연평균 3% 속도로 증가하였으며,
이는 발 전부문 투입에너지 증가속도를 능가하여 발전부문 효율화가 진전되고 있음을 암 시하고 있음.“발전부문의 연료청정화는 천연가스 사용량의 증가로 시현”
“발전부문에서 재생에너지 투입은 절대적인 규모는 낮지만, 성장률
측면에서는 매우 빠른 속도를 시현”
연도 2005 2007 2009 2011 2013 2014 연평균
∆(%) 에너지원별
발전부문 투입(Mtoe) 4,055.9 4,336.1 4,324.6 4,698.5 4,845.7 4,905.2 2.1 석 탄
비 중 (%)
45.2 46.8 45.6 46.6 46.7 46.4 2.4
석 유 7.1 6.2 5.9 5.8 5.6 5.3 -1.1 가 스 20.5 21.1 21.8 22.1 22.1 22.0 3.0 원 자 력 17.8 16.4 16.3 14.3 13.4 13.5 -1.0 수 력 6.2 6.1 6.5 6.4 6.7 6.8 3.2 지열/풍력/태양 1.4 1.5 1.9 2.1 2.6 2.9 10.7
바이오/폐기물 1.8 1.8 2.1 2.5 2.9 3.1 8.5
100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
전력생산량(Mtoe) 1,575.9 1,707.4 1,733.4 1,908.6 2,009.8 2,048.1 3.0 주 : 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : OECDiLibrary, IEA World Energy Statistics and Balances를 기초로 도출
< 세계 발전부문 에너지투입 및 전력생산 구조 변화(2005~2014년) >
(단위: Mtoe, %)
2. 미국의 에너지･전력 수급구조 변화
▣
1차에너지 수급 구조 변화¡ 2014년까지 미국의 1차에너지 공급은 22억 1천 6백만 toe
수준으로2005년 이후
미미하게(연평균 – 0.5%)
감소를 시현하고 있음.
¡
에너지수급 구조에서 석유･석탄 ･천연가스로 대표되는 화석에너지 의존도는 2005
년 86.1%에서 2014년 83.0%로 3.1%p 감소하였음.
‒
석탄의1차에너지 분담률은 2005년 24.1%에서 2014년 19.5%로 감소하였고 ,
동 기간 중 석탄소비는 연평균 2.8% 감소를 시현하였음.
‒
석유의존도는 2005년 40.1%에서 2014년 4.8%p 감축되었으나,
여전히 단일 에 너지원으로서는 가장 높은 에너지 분담률을 담당하고 있음.
‒
미국의 천연가스 사용은 2005~2014년 기간 중 연평균 2.3% 속도로 증가하였으 며, 2014년 기준 천연가스의 1차에너지 분담률은 28.2%에 달하고 있음 .
¡
태양･풍력 ･지열 에너지는 2005년 이래 연평균 10.9%의 높은 성장률을 기록하고
있으나,
에너지 분담률은 2014년 1.3%에 불과함.
‒
한편, 바이오･폐기물 ･기타 에너지의 1차에너지 분담률은 2014년 5%에 달하고
있으며,
이는 2005년 이후 연평균 3.9% 속도로 증가하고 있음을 의미함.
“미국 에너지수급 구조에서
석유･석탄･천연가 스로 대표되는 화석에너지 의존도는 2005년 86.1%에서 2014년 83.0%로 3.1%p 감소”
연도 2005 2007 2009 2011 2013 2014 연평균
∆(%) 1차에너지공급(Mtoe) 2,318.8 2,337.0 2,164.8 2,190.4 2,182.6 2,216.2 -0.5 석 탄
비 중 (%)
24.1 23.7 22.4 21.9 19.8 19.5 -2.8
석 유 40.1 38.7 37.0 35.9 35.4 35.3 -1.9 가 스 21.9 23.2 24.7 26.0 27.8 28.2 2.3
원자력 9.1 9.3 10.0 9.8 9.8 9.8 0.3
수 력 1.0 0.9 1.1 1.3 1.1 1.0 -0.5
태양/풍력/지열 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.3 10.9 바이오/폐기물/기타 3.4 3.6 4.0 4.3 4.9 5.0 3.9
100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
주 : 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : OECDiLibrary, IEA World Energy Statistics and Balances를 기초로 도출
< 미국 1차에너지공급 구조 변화(2005~2014년) >
(단위: Mtoe, %)
▣
최종에너지 수급 구조 변화¡ 2014년 미국의 최종에너지소비 규모는 15억 3천 8백만 toe로 2005년 이래 연평균 0.2%
속도로 감소한 것으로 산정되고 있음.
‒
화석에너지원(석유 ･석탄 ･천연가스 )의 최종에너지소비 분담률은 2005년 75.7%
에서 2014년
72.9%
로2.8%p(1차에너지분담율 감축 : 3.1%p)
감축되었음.
‒
천연가스 분담률은 2005년 19.8%에서 2014년 23.1%로 증가하여, 미국의 에너 지공급이 자국의 셰일가스 기반의 천연가스 중심으로 서서히 전환되고 있음을 시현하였음.
‒
반면,
미국의 최종에너지소비에서 석유의존도(48.4%, 2014년 )는 높은 수준을
유지하고 있으나, 2005년 이래 5.5%p
감축이 실현되었고,
석탄의존도 또한2005년 2.0%에서 0.6%p
감소하여2014년에는 1.4%를 기록하였음 .
연도 2005 2007 2009 2011 2013 2014 연평균
∆(%) 최종에너지소비(Mtoe) 1,563.0 1,576.0 1,451.9 1,498.8 1,509.7 1,537.6 -0.2 석 탄
비 중 (%)
2.0 2.0 1.6 1.6 1.5 1.4 -3.8
석 유 53.9 52.6 50.7 49.9 48.6 48.4 -1.4 가 스 19.8 19.9 21.0 21.5 22.5 23.1 1.6 태양/풍력/지열 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 1.9
바이오/폐기물 3.5 3.9 4.5 4.7 5.4 5.3 4.7
전 력 20.5 21.0 21.6 21.7 21.5 21.2 0.2
열에너지 0.2 0.5 0.5 0.4 0.4 0.4 6.2
100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
주 : 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : OECDiLibrary, IEA World Energy Statistics and Balances를 기초로 도출
< 미국 최종에너지소비 구조 변화(2005~2014년) >
(단위: Mtoe, %)
“미국의
최종에너지소비에 서 석유의존도는 높은 수준을 유지하고 있으나, 2005년 이래 5.5%p 감축이 실현”
¡
전력소비는2005~2014년 기간 중 미미하게 (연평균 0.2%)
증가하였고,
최종에너 지소비 분담률은 동 기간 0.7%p 증가하였음.‒
미국의 전력수요는2005년 이후 정체상태를 유지하고 있으며 ,
이는 미국의 최 종 소비단계의 에너지소비 특성이 더 이상 급속하게 전력화률이 진전될 수 없는 상황임을 나타내고 있음.
▣
전력부문 에너지투입 및 전력공급 변화¡
미국의 전력발전을 위한 에너지투입은2005년 이후 2014년까지 연평균 0.7%
감소한 반면, 동 기간 전력생산량은 연평균
0.1%
증가하였음.
‒ 2005~2014년 기간 중 미국의 발전부문 석탄 소비는 연평균 2.6%
감소하여 발 전부문에서는 석탄 기여율은 점차 감소하였음.
‒
원자력 기여도는 2005년 22.1%에서 2014년 24.0%로 연평균 0.3% 증가에 불 과하여,
원자력 발전이 큰 증가 없이 현상 유지되고 있음을 보여주고 있음.
‒ 2005년 천연가스의 발전부문 연료투입 비중은 16.2%
에서2014년까지 연평균 3.3%
속도로 증가하여 2014년 22.9%에 달하였음.
미국에서 천연가스의 위상은2014년 기준 석탄 (44.0%),
원자력(24.0%)에 이어 3위를 기록하였음 .
‒
발전부문에서 지열･풍력･태양 에너지 투입은 절대적인 규모는 낮지만 (2005년 : 1.0%
⇒ 2014년: 3.0%),
성장률 측면에서는 매우 빠른 속도(연평균 12.3%)를
보이고 있음.
이는 세계 발전부문 지열･풍력 ･태양에너지 이용 증가율 (연평균 10.7%)을 상회하는 것으로 평가됨 .
연도 2005 2007 2009 2011 2013 2014 연평균
∆(%) 에너지원별
발전부문 투입(Mtoe) 956.9 963.2 897.6 915.4 896.1 900.7 -0.7 석 탄
비 중 (%)
52.6 52.2 49.0 47.6 44.3 44.0 -2.6
석 유 3.5 1.9 1.3 1.0 1.0 1.0 -13.1 가 스 16.2 18.0 19.2 20.7 23.1 22.9 3.3 원 자 력 22.1 22.6 24.1 23.4 23.9 24.0 0.3 수 력 2.5 2.2 2.6 3.0 2.6 2.5 -0.5 지열/풍력/태양 1.0 1.1 1.6 2.1 2.8 3.0 12.3
바이오/폐기물 2.3 2.0 2.1 2.2 2.4 2.6 0.6
100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
전력생산량(Mtoe) 367.1 371.9 358.2 372.1 368.7 371.4 0.1 주 : 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : OECDiLibrary, IEA World Energy Statistics and Balances를 기초로 도출
< 미국 발전부문 에너지투입 및 전력생산 구조 변화(2005~2014년) >
(단위: Mtoe, %)
“미국의
전력발전을 위한 에너지투입은 2005년 이후 2014년까지 연평균 0.7%
감소한 반면, 동 기간
전력생산량은 0.1% 증가”
▣
미국의 발전설비 및 원별 발전량¡ 2015년 기준,
미국의 발전설비용량은 1,064.1GW 규모로서 가스 및 석탄 기반의 화력발전이 약71.3%를 차지하고 있으며 ,
수력과 원자력은 각각 약7.5%와 9.3%를 차지하였음 .
‒
화력발전설비 중 석탄 및 석유 화력 설비용량은 지속적으로 감소한 반면, 가스 발전 설비는 2005년 385GW에서2014년 434GW
규모로 증가하였음.
¡
풍력발전 설비용량은2015년 64.2GW
규모로2005년 대비 7.4배로 증가하였으
며,
특히, 2010년대 들어 태양열 및 태양광 발전설비의 증가가 부각되고 있음 .
¡ 2015년 미국의 전력발전량은 4,087.4TWh
규모로서2005년 (4,055.4TWh)이후
큰 변화 없이 유지되고 있으나,
발전원별 전원구성은 청정에너지 체제가 심화되 고 있는 것으로 분석되고 있음.
‒
발전량 기준2005년 화석에너지(석유 ･석탄 ･천연가스)
전원비중은71.7%에 달
하였으나, 2015년 66.9%로 4.8%p
하락을 기록하였음.
‒
특히,
석유 및 석탄 전원 비중은2005년 38.0%에서 2015년 29.8%(8.2%p
감축
)로 하락하였고 ,
풍력발전 전원이 석유･석탄발전 전원을 대체함으로서 발전부
문의 에너지청정화가 부문적으로 시현되었음
.
비고 2005 2010 2012 2013 2014 2015 연평균**
∆(%) 설비용량(GW) 978.0 1,039.1 1,063.0 1,060.1 1,068.4 1,064.1 0.8 화력
(%)
77.4 75.3 73.5 73.0 72.5 71.3 0.0
석탄 32.0 30.5 29.1 28.6 28.0 26.3 -1.1 석유 6.0 5.4 4.4 4.1 3.9 3.5 -4.5 가스 39.4 39.4 39.9 40.3 40.6 41.5 1.4
원자력 10.2 9.7 9.6 9.4 9.2 9.3 -0.1
수력 7.9 7.6 7.4 7.5 7.5 7.5 0.3
태양광/태양열 0.0 0.1 0.3 0.6 1.0 1.3 42.3
풍력 0.9 3.8 5.6 5.7 6.0 6.8 23.6
지열 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 1.1
바이오/폐기물 1.0 1.1 1.2 1.3 1.3 1.3 3.7
기타* 2.3 2.2 2.3 2.3 2.4 2.3 0.9
주 : * ‘기타’에 ‘양수식 수력발전’ 포함
** ‘설비용량(GW)×원별비중(%)’의 2005~2015년 연평균 변화율 *** 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : EIA, Electric Power Annual, Nov 2016
< 미국 발전설비 구조 변화 추이(2005~2015년) >
(단위 : GW, %)
“2014년 말 기준, 미국의
발전설비용량은 1,064.1GW 규모로서 가스 및 석탄 기반의 화력발전이 약 73%를 차지”
비고 2005 2010 2012 2013 2014 2015 연평균**
∆(%) 발전량(TWh) 4,055.4 4,125.1 4,047.8 4,066.0 4,093.6 4,087.4 0.1 화력
(%)
71.7 69.9 68.6 67.5 67.2 66.9 -0.6
석탄 49.6 44.8 37.4 38.9 38.6 33.2 -3.9
석유 3.0 0.9 0.6 0.7 0.7 0.7 -13.6
가스 19.1 24.2 30.6 28.0 27.8 33.0 5.7 원자력 19.3 19.6 19.0 19.4 19.5 19.5 0.2
수력 6.7 6.3 6.8 6.6 6.3 6.1 -0.7
태양광/태양열 0.0 0.0 0.1 0.2 0.4 0.6 47.3
풍력 0.4 2.3 3.5 4.1 4.4 4.7 26.8
지열 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 1.3
바이오/폐기물 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 1.6 1.7
기타* 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 2.7
주 : * ‘기타’에 ‘양수식 수력발전’ 포함
** ‘발전량(TWh)×원별비중(%)’의 2005~2015년 연평균 변화율 *** 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : EIA, Monthly Energy Review, Nov 2016
< 미국 발전량 구조 변화 추이(2005~2015년) >
(단위 : TWh, %)
3. 중국의 에너지･전력 수급구조 변화
▣
1차에너지 수급 구조¡ 2014년 중국의 1차에너지 공급은 30억 5천 2백만 toe
규모로서2005~2014년 기간
중 연평균5.9%
로 증가하였으며,
전세계1차에너지 공급의 22.3%(2014년 )를 점
하였음.
‒
중국의 1차에너지 공급에서 석탄의존도는2005년 66.2%에서 다소 축소되었으
나(65.9%, 2014년 ),
동 기간 중 석탄소비 증가(연평균 5.9%)는 지속되었음 .
연도 2005 2007 2009 2011 2013 2014 연평균
∆(%) 1차에너지공급(Mtoe) 1,817.0 2,148.4 2,367.6 2,804.5 3,004.9 3,051.5 5.9 석 탄
비 중 (%)
66.2 68.1 68.6 69.0 67.2 65.9 5.9
석 유 17.5 16.5 15.9 15.8 16.2 16.5 5.3
가 스 2.1 2.8 3.2 3.9 4.7 5.0 16.5
원자력 0.8 0.8 0.8 0.8 1.0 1.1 10.7
수 력 1.9 1.9 2.2 2.1 2.6 3.0 11.4
태양/풍력/지열 0.3 0.4 0.5 0.8 1.2 1.3 25.5 바이오/폐기물/기타 11.2 9.5 8.8 7.6 7.2 7.1 0.7
100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
주 : 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : OECDiLibrary, IEA World Energy Statistics and Balances를 기초로 도출
< 중국 1차에너지공급 구조 변화(2005~2014년) >
(단위: Mtoe, %)
“중국의 1차에너지 공급에서
석탄의존도는 다소 축소되었으나 석탄소비 증가는 지속”
‒
석유는 연평균 5.3% 성장추세를 시현하고 있으나, 1차에너지 공급에서의 분담
률은 2005년17.5%
에서2014년 16.5%로 소폭 감소하였음 .
‒
천연가스는 2005년~2014년 기간 중 연평균 16.5%로 증가하여 2005년 이후 태
양광･풍력 ･지열 등 재생에너지원에 이어 가장 빠른 속도로 증가하는 에너지원
으로 역할하고 있으며, 1차에너지 분담률은 2014년 5.0%까지 증가하였음 .
이는 청정에너지 사용을 증대시키려는 정부의 정책방향과 일치하는 것임.
¡
원자력은 연평균10.7%,
수력은 연평균11.4%로 높은 증가세를 보이고 있으나 , 2014년 기준 전체 1차에너지 소비에서의 분담률은 각각 1.1%, 3.0%
수준에 달 한 상황임.
‒
수력 및 원자력을 제외한 태양광･풍력 ･지열 에너지는 25.5%로 빠르게 증가하
고 있으나, 2014년 기준 분담률은 1.3%에 불과한 수준임 .
▣
최종에너지 수급 구조 변화¡ 2014년 중국의 최종에너지소비 규모는 19억 8천 8백만 toe
규모로2005~2014년
기간 중 연평균5.6%
증가하였으며,
최종에너지소비의 1차에너지공급 대비 비중 은 65.1%를 차지하였음.
‒
최종에너지소비 중에서 석탄 소비는 2005년 이후 2014년까지 연평균 4.3% 속 도로 증가하고 있으나,
석탄의존도는 2005년 40.7%에서 2014년 36.5%로 감소 되었음.
‒
석유는2005년 이후 연평균 5.7%
로 증가하고 있으며,
석유의존도는 22%내외 에서 일정하게 유지되고 있음.
이는 수송부문 연료수요의 지속적인 증가로 석유 소비 증가율과 최종에너지소비 증가 속도가 유사하기 때문임.
연도 2005 2007 2009 2011 2013 2014 연평균
∆(%) 최종에너지소비(Mtoe) 1,219.9 1,419.7 1,551.5 1,779.8 1,918.6 1,987.8 5.6 석 탄
비 중 (%)
40.7 40.3 41.0 39.8 36.9 36.5 4.3
석 유 22.4 22.2 21.6 21.7 22.6 22.7 5.7
가 스 2.3 2.9 3.2 4.1 4.9 5.3 16.1
태양/풍력/지열 0.4 0.5 0.7 0.8 1.2 1.2 19.4 바이오/폐기물 16.5 14.2 13.0 11.2 10.3 9.9 -0.3 전 력 14.1 16.2 17.0 18.7 20.2 20.4 10.0
열에너지 3.6 3.6 3.5 3.7 3.9 3.9 6.8
100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
주 : 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : OECDiLibrary, IEA World Energy Statistics and Balances를 기초로 도출
< 중국 최종에너지소비 구조 변화(2005~2014년) >
(단위: Mtoe, %)
“2014년 중국의 최종에너지소비 규모는 19억 8천8백만toe 규모로 2005~2014년 기간 중 연평균 5.6% 증가”
‒
최종에너지 소비에서 천연가스는2005년 이후 연평균 16.1%
에 달하는 높은 수요증가를 보이고 있으며,
최종에너지 분담율은 2005년 2.3%에서 2014년 기 준5.3%까지 증가하였음 .
‒
바이오･폐기물 비중은 2005년 16.5%에서 2014년 9.9%로 6.6%p감소하였는데,
중국의 최종에너지소비를 구성하는 에너지원 중 유일하게 감소추세(-0.3%, 연 평균)를 시현하였음.
¡
최종에너지소비에서 전력 분담률은2005년 14.1%
에서2014년 20.4%까지 증가
를 기록하였음.
이는 중국이 고도성장을 달성하고,
생활수준이 개선됨에 따라 에 너지소비의 고급화가 급속하게 진전되고 있음을 시현하는 것임.
‒
전력소비 증가율은 2005년 이후 연평균 10.0%에 달하고 있으며, 특히,
전력의 분담률은 석탄의 최종에너지 기여도 감소를 대체하는 것으로 분석되고 있음.
이 는 석탄소비가 전력소비로 급속하게 대체되어 에너지고급화가 진전되고 있음을 보여주는 것임.
‒
최종에너지소비에서 전력비중이 급속도로 증가(6.3%p
증가, 2005~2014년 )하는
것은 성장경제의 전형적인 에너지 소비변화 패턴이며,
미국(0.7%p
증가, 2005~2014년 )과 크게 대비되는 차이점임 .
‒
한편, 중국의 최종에너지소비 중 전력비중이 2013년 이후 20%내외에서 안정화 되고 있다는 점은 전력소비가 최종에너지 소비증가율과 비슷한 속도로 증가하 고 있으며, 최종에너지소비에서 에너지원간 대체현상이 크게 발생하지 않고 있 음을 암시하고 있음.
▣
발전부문 에너지투입 및 전력공급¡
중국 발전부문의 에너지투입은2005년 이후 2014년까지 연평균 7.2%
증가하여,11억 8백만 toe가 투입되었음 .
‒
발전연료의 석탄 비중은 2005년 89.1%에서 2014년 83.4%로 5.7%p 감소하였 으나, 여전히 석탄투입은 증가추세(6.4%)를 기록하고 있음.
‒
석유의 발전부문 기여도는 연평균16.9%로 위축 (2.1%: 2005년 ⇒ 0.2%:2014
년
)되어 석유발전은 이제 의미를 상실한 것으로 분석되고 있음.
¡
반면,
전력생산 부문에서 모든 에너지원의 연료투입은 급속한 증가를 기록하였 음.
이는 전력생산량이2005년 이후 9.5%
증가를 기록한 반면,
절대적인 비중을 차지하는 석탄(89.1%, 2005년 )
투입이 2005~2014년 기간 중 연평균 에너지투입 증가(7.2%)에 미치지 못한 결과로 분석됨 .
“석유의 발전부문 기여도는 연평균 16.9%로 위축되어 석유발전은 이제 의미를 상실한 것으로 분석”
연도 2005 2007 2009 2011 2013 2014 연평균
∆(%) 에너지원별
발전부문 투입(Mtoe) 595.0 741.6 794.5 989.2 1086.6 1108.8 7.2 석 탄
비 중 (%)
89.1 89.8 88.0 87.6 85.2 83.4 6.4
석 유 2.1 0.9 0.4 0.3 0.2 0.2 -16.9 가 스 0.4 0.9 1.4 1.9 1.8 1.9 26.5 원 자 력 2.3 2.2 2.3 2.3 2.7 3.1 10.7 수 력 5.7 5.6 6.7 6.0 7.2 8.2 11.4 지열/풍력/태양 0.1 0.1 0.3 0.7 1.3 1.5 56.7 바이오/폐기물 0.3 0.5 0.9 1.3 1.6 1.8 30.6
100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
전력생산량(Mtoe) 215.0 282.2 319.5 404.6 467.5 487.3 9.5 주 : 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : OECDiLibrary, IEA World Energy Statistics and Balances를 기초로 도출
< 중국 발전부문 에너지투입 및 전력생산 구조 변화(2005~2014년) >
(단위: Mtoe, %)
‒
이에 따라 수력의 역할이 증대되어 수력전원 비중(8.2%, 2014년 )은 석탄에 이
어2위를 차지하였음 .
중국은2005년 이후 2014년까지 수력전원 증대 (11.4%)
를 통해 석탄전원 축소를 수력전원으로 대체하는 성과를 기록하였음.
‒
원자력은 연평균 10.7% 증가하고 있으며, 2014년 기준 3위 (3.1%)의 비중을 차
지하였음.
‒
재생에너지의 전원 비중은 높지 않으나, 2005년 이후 연평균 56.7%의 기록적인
증가를 시현하고 있음.
특히, 2014년 지열･풍력･태양 에너지의 발전부문 투입
규모는 2005년 대비 29배에 해당함.▣
중국의 발전설비 구성¡
중국의 발전설비용량 규모는2005년 508GW에서 2015년까지 1,508GW
수준으로
10년 만에 3배정도 증가하였고 ,
석탄화력 설비의 상당 비중이 천연가스 발전설비로 대체되었음
.
‒ 2005~2015년 기간 중 발전설비 규모가 3배 증가한 것은 중국의 경제성장 속도와
소득수준 향상,
전력중심의 에너지공급 구조 전환 등이 얼마나 크게 진전되었는지 를 암시하고 있음.
¡
화력발전 설비 비중은2005년 75.6%에 달하였으나 , 2015년 65.6%까지 하락하였으며 ,
화력발전 설비 구성은 부분적으로 천연가스 전원으로 전환되는 구조를 시현하였음.
‒ 2015년 화력발전 설비용량은 전년대비 7.8%
증가한 990GW 규모로,
그 중 석탄 화력 설비용량은880GW로 전체 화력발전 중에서 89.3%를 차지함 .
‒
천연가스 발전설비의 화력발전 기여율은2010년 2.7%에서 2015년 5년 만에
“중국의 빠른 발전설비용량 증가는 중국의 경제성장 속도와 소득수준 향상, 전력중심의 에너지공급 구조 전환 등을 암시”
4.4%까지 증가하는 변화를 나나내고 있음 .
¡
화력발전설비 다음으로 높은 설비 비중을 보유하고 수력설비는2005~2015년 기
간 중 22% 내외의 비중을 점하고 있으며,
수력발전 규모는2005년 119GW에서 2015년 319GW
수준으로 증가하였음.
‒
중국의 수력발전 설비는 석탄전원 다음의 중요한 전원설비로 정부가 지속적으 로 개발, 확충코자 하는 전원설비이므로 2010년대에 들어서도 지속적으로 증가 추세를 유지하여 왔음.
‒
그러나 2013년 이후 최근 년에 들어 수력발전 설비 증가추세는 다소 둔화되고 있 으며,
향후 수년간 수력발전설비는 소폭으로 증설될 것으로 분석되고 있음.
¡ 2005년 이후 가장 크게 증가한 재생에너지 전원설비는 세계 재생에너지 발전설
비 증가를 중국이 주도하고 있음을 보여주고 있음.
‒ 2015년 풍력발전 (계통연계 )
신규 설비용량은 역대 최고치(130GW)를 기록했으 며, 2010년 29.6GW에서 5년 만에 4.4배 확충된 것으로 추산되고 있음 . 2015년
기준 중국의 총 발전설비 중 풍력설비 비중은 3.3%에 해당하고 있으나,
원자력 을 능가하는 설비규모에 해당함.‒
총 발전설비 중 태양에너지 발전설비의 비중은 낮으나(2013년 : 1.2%), 2010년 0.3GW
규모에서2013년 14.8GW
까지 증가하여 세계 태양에너지 발전부문을 주도하는 위치에 있음.‒
중국 정부는12.5계획 기간의 신에너지발전 설비용량 확대를 추진하였으며 ,
특 히,
동부지역과 서북지역의 분산형 태양광발전 설비용량이 급속도로 증가하였음.¡
중국의 원전설비 용량은2015년 전년대비 29.9%
증가하여 총26.1GW를 기록
하여 역대 최대치를 기록하였으며, 원전설비 비중은2.9%
에 달하고 있음.
‒ 2015년에 총 600GW의 원전 설비가 완공되어 상업 운영에 돌입했으며 , 12.5계
획 기간의 원전 설비용량 증가율은 연평균19.2%
에 달하였음.▣
중국의 발전량 및 전원구조 변화¡ 2015년 중국의 발전량은 5,600TWh로 2005
년 발전량 규모(2,474TWh)보다 2.3배 증
가하였음.
발전량 규모는 미국의 2014년 발전량(4,094TWh)를 1.4배 능가하고 있음 .
‒
전원구성은 화력발전 의존도가2015년 현재 72.7%에 달하고 있으나, 2005~2015년 기간 중 화력발전 의존도는 8.9%p
하락을 보여주고 있음.
석탄의 존도 감축은 화력발전 연료가 천연가스로 대체되는 한편,
재생에너지의 발전기 여도 증가에 기인하였음.
‒
특히,
중국의 화력발전량은 2013년을 정점(4,190TWh)으로 하여 이후 감소추세
“석탄의존도 감축은 화력발전 연료가
천연가스로 대체되는 한편, 재생에너지의 발전기여도 증가에 기인”
로 전환되었으며
,
발전량 증가는 수력･원자력 ･풍력 발전량의 증가로 대체되었음 .
¡
수력발전 전원비중은2005년 16%에서 2015년 19.8%로 증가하였으며 ,
발전량 기준으로1,110TWh의 전력을 공급하였음 .
수력발전량은2005년 395TWh에서 10년만 2.8배 증가를 시현하였음 .
비고 2005 2010 2012 2013 2014 2015 연평균**
∆(%) 설비용량(GW) 508 966 1,141 1,247 1,360 1,508 11.5 화력
(%)
75.6 73.4 71.4 69.1 67.6 65.6 9.9
석탄 - 67.8 65.7 63.0 61.0 58.4 -
가스 - 2.7 3.3 3.4 4.1 4.4 -
석유 - - - -
원자력 - 1.1 1.1 1.2 1.5 1.7 -
수력 22.8 22.4 21.8 22.5 22.1 21.2 10.6
태양광/태양열 - 0.0 0.3 1.2 - - -
풍력 - 3.1 5.3 6.1 7.0 8.6 -
주 : * “-” 표시는 Not Available을 의미함.
** ‘설비용량(GW)×원별비중(%)’의 2005~2015년 연평균 변화율 *** 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : 中國電力企業聯合會
< 중국 발전설비 구조 변화 추이(2005~2015년)* >
(단위 : GW, %)
비고 2005 2010 2012 2013 2014 2015 연평균**
∆(%) 발전량(TWh) 2,474 4,230 4,970 5,350 5,550 5,600 8.5 화력
(%)
81.6 80.9 78.7 78.3 75.1 72.7 7.3
석탄 - 76.8 74.4 73.8 - - -
가스 - 1.8 2.2 2.1 - - -
석유 - - - -
원자력 2.1 1.8 2.0 2.1 2.3 2.9 11.9
수력 16.0 16.2 17.2 16.8 19.3 19.8 10.9
태양광/태양열 - 0.0 0.1 0.2 - - -
풍력 - 1.2 2.1 2.6 2.8 3.3 -
주 : * “-” 표시는 Not Available을 의미함.
** ‘발전량(TWh)×원별비중(%)’의 2005~2015년 연평균 변화율 *** 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료 : 中國電力企業聯合會
< 중국 발전량 구조 변화 추이(2005~2015년)* >
(단위 : TWh, %)
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화석에너지 의존도 비교¡
전 세계 에너지소비 총량으로 평가한 화석에너지 의존도는1차에너지 및 최종에너
지소비 기준에 큰 차이 없이2005년 이후 미세하게 감소하고 있는 것으로 분석되
고 있음.
‒
그러나 지난 9년간 중국 1차에너지의 화석에너지 의존도는 증가추세에서 최근“전세계 화석에너지 의존도는 1차에너지 및 최종에너지소비 기준에 큰 차이 없이 2005년 이후 미세하게 감소”
연도에 하락으로 전환되고 있는 것으로 보임
.
‒
특히, 발전부문의 에너지투입 중 화석연료 비중은 전 세계 기준과 다르게 미국 과 중국에서 현격하게 감소하고 있음.
이는 미국과 중국이 전력부문의 청정에너 지화 노력을 선도하고 있다는 점을 암시함.¡
최종에너지소비 중 전력비중은 전 세계 총량 기준으로 볼 때 2005년 이후 2014년 까지1.8%p
증가하여 에너지소비의 전력화가 진전되고 있음을 볼 수 있고,
특히,
동기간 중 중국의 전력화률은 6.3%p 심화된 것으로 평가되고 있음.
비고 2005 2010 2012 2013 2014 2015 1차에너지 소비 중 화석에너지 비중
전세계 81.1 81.5 81.0 81.6 81.2 81.1 미국 86.0 85.6 84.2 83.7 82.9 82.9 중국 85.9 87.4 87.6 88.7 88.1 87.5 최종에너지 소비 중 화석에너지 비중
전세계 67.9 67.6 67.1 66.8 66.4 66.4 미국 75.7 74.5 73.3 73.0 72.6 72.9 중국 65.4 65.4 65.8 65.6 64.4 64.5 발전 부문 중 화석에너지 비중
전세계 72.8 74.2 73.3 74.6 74.4 73.7 미국 72.2 72.0 69.5 69.3 68.4 67.9 중국 91.6 91.7 89.8 89.8 87.3 85.5 최종에너지 소비 중 전력 비중
전세계 16.3 16.9 17.1 17.6 18.0 18.1 미국 20.5 21.0 21.6 21.7 21.5 21.2 중국 14.1 16.2 17.0 18.7 20.2 20.4 주 : 반올림 오차로 인해 총합이 일치하지 않을 수 있음.
자료: OECDiLibrary, IEA World Energy Statistics and Balances를 기초로 도출
< 화석에너지 의존도 변화 추이 및 최종에너지 전력화 추이 >
(단위 : %)
참고문헌
EIA
홈페이지, Electric Power Annual, Nov 2016, www.eia.gov/electricity/annual (검색일: 2016.12.4)
____________, Monthly Energy Review, Nov 2016, www.eia.gov/
totalenergy/data/monthly (검색일: 2016.12.4)
OECDiLibrary
홈페이지, IEA World Energy Statistics and Balances, www.oecd-ilibrary.org (검색일: 2016.11.27)
中國電力企業聯合會 홈페이지, 1066760.2at.com.tw (검색일: 2016.11.25)
“최종에너지소비 중 전력비중은 전 세계 총량 기준 2005년 이후 2014년까지 1.8%p 증가하여 에너지소비의 전력화가 진전된 것으로 분석됨”