중국의 천연가스 화력발전 현황 및 전망
에너지국제협력본부 홍지연([email protected])
▶ 중국 정부는 대기오염 문제를 해결하기 위해 가스화력발전소 건설을 가속화하고 있으며, 정책적인 지원을 제공하고 있음. 천연가스 화력발전 설비용량은 연평균 14.7%로 빠르게 증가하고 있으며, 2013년 중국 전체 발전 설비용량의 3.4%를 차지하였고, 발전용 가스 소비량도 30.2Bcm로 기록하였음.
▶ 천연가스 화력발전은 주로 피크전력 조절용과 열병합 발전용으로 활용되며, 대도시에 소 재해 있음. 동절기, 하절기에 가스와 전력 사용량이 모두 피크에 달하는 경우 충분한 가 스공급 물량을 확보하기 어렵게 되고, 이는 경제활동에 부정적인 영향을 주게 됨.
▶ 향후에도 가스화력발전은 계속 빠른 증가세를 유지할 것이며, 2020년까지 연평균 증가 율은 약 6%에 이를 것으로 예상됨.
▶ 중국 정부는 천연가스 공급기업과 발전기업 간 긴밀한 협력을 통해 발전용 천연가스 공 급 능력을 강화하려고 함. 또한 중국 정부는 가스화력발전에 대한 가격 보조금 지원 등 추가적인 지원도 검토 중임.
1. 중국의 천연가스 화력발전 현황
1)□ 가스화력발전 설비용량 빠른 증가세 유지
ㅇ 중국의 천연가스 화력발전 설비용량은 빠른 증가세를 보이고 있음. 천연가스 화 력발전 설비용량은 2009년 2,403만kW에서 2013년 4,309만kW로 연평균 15.7%
증가했으며, 전체 발전설비에서 차지하는 비중은 1.9%에서 3.4%로 증가했음.
자료 : CNPC經濟技術研究院
< 2009~2013년 중국 천연가스 발전설비 용량 및 비중>
“현재 중국의 가스화력발전은 계속 증가하는 추세를 보이고 있음”
- 2013년 가스화력발전량은 1,143억kWh로, 전체 발전량의 2.19%를 차지함.
ㅇ 중국은 2000~2013년까지 천연가스 소비량이 연평균 15% 증가하였고, 2013년 현재 미국과 러시아에 이어 세계 3대 천연가스 소비국으로 되었음.
- 1차 에너지소비에서 차지하는 가스비중은 2000년 2.2%에서 2013년 5.9%로
증가하였음.
ㅇ 중국의 발전용 천연가스 소비량도 빠른 속도로 증가하였는데, 2000년 1Bcm에 서 2013년 30.2Bcm으로 증가하였고, 전체 가스소비에서 차지하는 비중도 4%
에서 17%로 증가하였음.
- 2000~2013년 동안 도시가스는 4.3Bcm에서 68.7Bcm으로, 공업연료용 가스 는 10.1Bcm에서 46.9Bcm, 화학원료용(비료) 가스는 10.1Bcm에서 21.8Bcm 으로 증가하였음.
자료 : CNPC經濟技術研究院
< 중국 천연가스 소비구조 >
ㅇ 중국 정부는 대기오염 문제 해결과 기후변화 대응을 위해 가스화력발전소 건 설을 가속화하고 있음.
- 정부의 환경보호정책 추진에 따라 베이징, 톈진, 허베이 등 대기오염이 심각 한 대도시 지역의 가스화력발전소 건설이 활발히 이루어지고 있음.
- 베이징市는 총 4개의 대규모 열병합 발전단지를 건설하고, 지역 내 모든 석 탄발전소를 폐쇄할 계획임.
･ 동남부지역의 열병합 발전단지는 이미 2012년에 가동 개시
･ 서남부지역의 열병합 발전단지는 2013년 3월에 가동 개시
･ 서북부지역과 동북부지역의 열병합 발전단지는 2014년 내 완공 예정
- 2014년 말부터 2020년까지 단계적으로 높은 오염유발 연료의 판매 및 이용
을 전면 금지할 계획임.
“2013년 천연가스 화력발전 소비량은 30.2Bcm, 비중은 17%로 증가함 ”
･ ‘2013~2017년 베이징市 공기정화계획’에 따라 2017년까지 석탄 사용량을 2012년 대비 약 1,300만 톤 감소시켜 1,000만 톤 이하로 제한할 계획임.
ㅇ 중국의 천연가스 화력발전은 주로 피크조절용과 열병합발전용으로 활용됨.
- 열병합발전의 경우, 특히 북부지역은 난방부하 위주, 남부지역은 공업용 열 부하 위주로 가동됨.
- 피크 조절용 가스화력발전소는 초기에 내륙지역인 장쑤省, 허난省 등에 주 로 건설되었으나, 이후에는 연해지역에 LNG 인수기지가 건설되면서 광둥 省, 푸젠省 등 점차 동부연안지역으로 확장되었음. 그 외 대도시가 밀집되어 있는 징진지(京津冀)(베이징, 톈진, 허베이省 등을 포괄하는 명칭) 지역에도 소재함.
자료 : CNPC經濟技術研究院
< 중국 천연가스 발전설비 분포 >
자료 : CNPC經濟技術研究院
< 省별 가스화력발전소의 설비용량 및 개수 >
“중국의 천연가스 화력발전은 주로 피크조절용과 열병합발전용으로 활용됨”
- 현재 중국 5대 전력기업인 화뎬집단(華電集團), 화넝집단(華能集團), 다탕 집단(大唐集團), 궈뎬집단(國電集團), 중국전력투자집단(中國電力投資集 團)에서 천연가스 화력발전소 건설 프로젝트를 진행하고 있으며, 그중 화뎬 집단이 가장 많은 사업을 추진하고 있음.
ㅇ 중국 정부의 꾸준한 정책적 지원으로 중국 천연가스 화력발전이 확대될 수 있 었음.
- ‘12.5계획’에서 천연가스 화력발전의 체계적인 확대계획을 제시하였고, ‘12.5
계획’ 기간 내 전국에 3,000만kW 용량의 천연가스 화력발전소가 신설될 계 획임.
- 2012년 ‘천연가스 이용정책’을 발표하여 천연가스 화력발전소 건설 프로젝 트 관련 규제를 완화함.
- 2013년 발표한 ‘대기오염 예방 행동계획’에서 피크조절용 천연가스 발전소 의 체계적인 확대를 포함하였음.
2. 천연가스 화력발전의 문제점
□ 발전용 천연가스 확보 문제
ㅇ 천연가스 화력발전은 천연가스 공급에 따라 발전량이 제한됨. 가스와 전력사용 량이 모두 피크에 달하는 동계, 하계의 경우 충분한 가스를 확보하기 어려워 피크 시간 조절기능을 원활하지 못하게 함.
- 가스 공급량이 부족하면, 발전시간과 전력생산량도 영향을 받기 때문에 발전 소의 경제적 효율이 떨어지게 됨.
ㅇ 또한 중국의 천연가스 수요가 생산보다 더 빠르게 증가하고 있어 수급 격차가 벌어짐.
- 2014년 중국 천연가스 생산량은 132.5Bcm, 수입량은 60Bcm으로 총 공급량 은 192.5Bcm로 예상되나, 천연가스 수요량은 206.1Bcm으로 13.6Bcm 정도 격차가 벌어질 것으로 전망됨.
□ 석탄화력발전에 비해 크게 낮은 경쟁력
ㅇ 천연가스 발전은 석탄발전에 비해 높은 비용이 소요됨. 연료비용만 비교할 때, 석탄발전 연료비용보다 70~130% 비쌈.
- 천연가스 가격 조정(2013년 7월) 전에 가스화력발전의 연료비용은 약 0.36~0.48위안/kWh이지만, 석탄화력발전(설비용량 660MW 경우)의 연료비 용은 약 0.2114위안/kWh임.
- 2013년 7월 중국 정부는 천연가스 가격 결정방식을 조정하였는데(인사이트
“중국 정부의 정책적 지원으로 천연가스 화력발전이 확대되었음”
14-23호(6.27일자) p.19~20참조), 이로 인해 발전용 천연가스 가격은 인상될 것임. 동남부 연해지역 기준 가스화력발전의 연료비용은 0.53~0.66위안/kWh 로 증가하게 됨.
- 그러나 중국 내 석탄가격은 계속 하락세를 보이며 현재 570위안/톤까지 떨어 졌음.
자료 : CNPC經濟技術研究院
<조정 전･후 발전용 가스가격 비교 (2013년 기준)>
ㅇ 천연가스 가격조정 전에 가스화력발전의 연료비 비중은 65~79%였으나, 가격 조정 후 69~81%로 증가함.
ㅇ 이에 따라 발전용 천연가스 가격 인상분을 반영한 전력판매 가격 인상과 피크 시간대 전력가격제 도입이 요구되고 있음.
- 선진국에서는 피크 시간대 전력가격이 평균 전력가격보다 1.8~2배, 전력사용 이 적은 시간대의 경우 3~5배 부과하는 피크시간 전력가격 제도를 운영하고 있음.
- 그러나 중국 가스발전소 전력 판매가격은 지방정부 발전개혁위원회에서 책 정하고 이를 국가발전개혁위원회의 심사를 거쳐 결정되는데, 현재 상하이市 에서만 전력가격 2부제를 운영하고, 그 외 지역은 고정가격제를 운영하고 있 음.
※ 전력가격 2부제란 전력가격 계산 시 기본가격과 kWh당 전력가격을 합산하여 계산하는 것을 말함. 기본가격은 변압기 용량 또는 최대 수요량을 토대로 계산 하는 고정가격이며, kWh당 전력가격은 실제 소모된 kWh 값을 계산한 것임.
- 예를 들어, 특정 가스화력발전소의 연간 이용시간이 4,850시간이고 천연가스 가격이 1.81위안/㎥인 경우, 전력판매 가격은 반드시 0.48위안/kWh을 초과 해야 이윤을 창출할 수 있음.
- 천연가스 가격 인상 후 저장省 등 소수 지역에서만 전력 판매가격이 인상되
“발전용 가스가격이 발전가격보다 더 빠르게 상승하고 있음”
“중국 천연가스 화력발전소의 전력판매 가격 인상이 요구됨”
지 못했음.
- 결과적으로 이러한 상황이 발전기업들의 가스화력발전부문에 대한 투자를 위축시키고 있음.
ㅇ 중국은 환경보호와 대기 질 개선을 위해 천연가스 화력발전 보급을 지원하고 있지만, 현재 전력판매 가격으로는 천연가스 화력발전의 현저한 증가를 실현시 키기에 크게 부족한 실정임.
- 천연가스 화력발전의 이산화탄소 배출량은 석탄발전 대비 약 47%, 질소산화 물은 약 10%에 불과하기 때문에 환경보호 및 대기 질 개선에 효과적임.
3. 천연가스 화력발전 전망 및 제안
ㅇ 2020년까지 중국 전력수요는 지속적으로 빠른 증가세를 유지하여 연평균 증가
율은 약 6%에 이를 것으로 전망됨. 2020년 전국 전력수요는 7~8조kWh, 2030 년에는 10~11조kWh에 이를 것임.
- 전력수요가 빠르게 증가하는 가운데 동부지역에서는 석탄발전 규제가 강화 되고, 수력발전 확충도 점차 어려워지고 있음. 또한 풍력 및 태양에너지 등 신에너지원 발전 증대로도 향후 전력공급 부족 문제를 해결할 수 없음.
- 또한 최근 들어 동절기 및 하절기에 전력피크 조절과 전력망 안정성에 대한 필요성이 점차 증대되고 있음.
- 이러한 이유로 인해서 화둥, 화난 등 주요지역에서 천연가스 화력발전 확대 가 크게 예상되고 있음.
ㅇ 향후 발전용 가스소비량은 2015년 34Bcm, 2020년 52Bcm, 2025년 67Bcm,
2030년 86Bcm로 전망됨. 향후 몇 년 동안 기존 천연가스 화력발전소의 피크
조절 기능은 증대되겠지만, 발전시간은 줄어들 것으로 예상됨.
ㅇ 중국 정부의 적극적인 환경보호 정책 시행으로 천연가스 화력발전은 더욱 증 가될 것으로 예상됨.
- 정부의 ‘대기오염방지 행동계획’에서는 종합적인 관리와 오염물질 배출 감축 을 강조하였고, 에너지소비 구조조정과 청정에너지 공급 증가를 명시함.
･ 오염물질 배출 감축을 위한 석탄 사용제한은 전력 및 난방공급 부족 문 제를 야기하였고, 이에 천연가스 열병합발전 등 방식을 활용하게 됨.
･ 징진지, 장강 삼각주, 주강 삼각주 등 지역에 신설되는 사업장에서는 자 가용 석탄화력발전소의 건설이 금지되고, 열병합발전소 건설만 허가됨.
- ‘징진지 및 주변 지역 대기오염 방지 행동계획 실시 세칙’에서는 석탄발전 소형보일러를 전면 철폐하고, 화북지역 신설 발전소 프로젝트의 대기오염물 질 배출을 제한함.
“중국 정부의 환경보호 정책 시행으로 천연가스 화력발전은 더욱 증가할 것임”
ㅇ 중국전력기업연합회는 ‘13.5계획 천연가스 화력발전 수요 예측’ 보고서에서
2020년에 천연가스 화력발전 설비규모는 1억kW로 전체 발전설비에서
4.71%(2013년 현재 3.4%)를 차지할 것으로 전망함.
- 집약형 천연가스 발전설비는 지난 5년간 평균 15%의 증가율을 보였으나 향 후에는 점차 감소하여 2020년까지 8.5%, 2020~2030년까지 약 4%에 이를 것임.
- 그러나 분산형 천연가스 발전설비의 증가율은 집약형 보다 더 빠를 것임.
피크조절 + 열병합 (만kW)
증가율 (%)
분산형 (만kW)
증가율 (%)
2015년 4,950 9 550 7
2020년 7,450 8.5 970 12
2025년 9,050 4 1,630 11
2030년 11,030 4 2,760 11
자료 : CNPC經濟技術研究院
< 중국 천연가스 발전설비 규모 전망 >
ㅇ 천연가스 기업의 가스공급 및 파이프라인 건설 계획과 전력기업의 투자전략을 상호 긴밀히 연계하여 가스공급 부족 위험을 줄일 수 있음.
- 천연가스 기업과 전력기업이 공동으로 천연가스 화력발전소 건설 사업을 추 진함.
- 천연가스 기업의 중국 내 가스(전통 가스와 비전통 가스) 개발을 촉진하고, 수송인프라(파이프라인, LNG 인수기지 등) 건설을 확대함.
ㅇ 또한, 천연가스 화력발전을 위한 정부 차원에서의 정책적 지원이 필요함. ‘가 스 화력발전 기금’ 신설을 해서 가스화력발전 전력가격에 대해 정부 보조금을 지급함.
참고문헌
에너지경제연구원, 「세계 에너지시장 인사이트」 각 호 能源網, “五大电企发力共谋天然气发电市场”, 2014.1.15
中電新聞網, “中电联：2020年天然气发电装机规模达1亿千瓦”, 2014.4.4 CNPC 經濟技術研究院, “中国天然气发电市场”, 2014.7.25.
經濟參考報，“我国天然气供需矛盾突出”, 2014.8.18
“천연가스 화력발전에서 공급기업과 발전기업의 협력을 강화해야 함”
