[Economist] 20170222 Clean energy’s dirty secret

Clean energy’s dirty secret  환경 에너지의 불편한 진실

The renewables revolution is wrecking the world’s electricity markets.
Here’s what to do
신재생 에너지 혁명이 세계의 전기 시장을 무너뜨리고 있다. 여기 무엇을 해야할지 살펴보자. 

ALMOST 150 years after photovoltaic cells and wind turbines were invented, they still generate only 7% of the world’s electricity. Yet something remarkable is happening. From being peripheral to the energy system just over a decade ago, they are now growing faster than any other energy source and their falling costs are making them competitive with fossil fuels. BP, an oil firm, expects renewables to account for half of the growth in global energy supply over the next 20 years. It is no longer far-fetched to think that the world is entering an era of clean, unlimited and cheap power. About time, too.

태양전지 셀과 풍력 터빈이 발명된지 거의 150년이 지났지만, 그로인한 전기 생산량은 아직 전 세계 7%에 불과하다. 그런데 주목할만한 일이 벌어지고 있다. 이들 에너지원은 10여년 전만해도 에너지 시스템의 주변부에 있었지만 다른 어떤 에너지원보다도 현재 빠른 성장률을 보이고 있으며, 계속되는 원가 하락으로 화석연료와 경쟁할 수 있는 수준이 되고 있는 것이다. 원유 회사 BP 는 향후 20년 내에신재생 에너지가 전세계 에너지 공급의 절반을 차지할 것으로 전망했다. 환경 친화적이고, 무한대로 공급되며, 싼 에너지의 시대가 오는 것은 더이상 믿기 어려운 사실이 아니다.

There is a $20trn hitch, though. To get from here to there requires huge amounts of investment over the next few decades, to replace old smog-belching power plants and to upgrade the pylons and wires that bring electricity to consumers. Normally investors like putting their money into electricity because it offers reliable returns. Yet green energy has a dirty secret. The more it is deployed, the more it lowers the price of power from any source. That makes it hard to manage the transition to a carbon-free future, during which many generating technologies, clean and dirty, need to remain profitable if the lights are to stay on. Unless the market is fixed, subsidies to the industry will only grow.

그런데 여기에는 20조원의 문제가 있다. 그러한 시대로 가기 위해서는 가스를 뿜어내는 구식 파워 플랜트를 교체하고 소비자에게 전기를 공급하는 철탑과 전선을 업그레이드 하는 데에 향후 몇 십년간의 막대한 투자가 요구된다. 보통 투자자들은 안정적인 수익을 주기 때문에 그들의 돈을 전기에 투자하기를 좋아한다. 그러나 환경 에너지에는 숨기고 싶은 비밀이 존재한다. 환경 에너지가 도입되면 도입될 수록, 모든 종류의 에너지 가겨을 낮추게 된다. 이것이 탄소로부터 자유로운 미래로의 변화를 어렵게 만든다. 전력을 계속 공급하기 위해서는,  깨끗하던 오염이 되었던 많은 발전 기술이 수익성을 낼 수 있어야 하기 때문이다. 마켓이 유지되지 않는다면 산업에 투입되는 보조금만 올라갈 것이다.

Policymakers are already seeing this inconvenient truth as a reason to put the brakes on renewable energy. In parts of Europe and China, investment in renewables is slowing as subsidies are cut back. However, the solution is not less wind and solar. It is to rethink how the world prices clean energy in order to make better use of it.

정책 입안자들은 이런 불편한 진실이 재생 에너지의 발목을 잡는 이유라는 것을 이미 알고 있다. 일부 유럽과 중국에서 재생 에너지에 대한 보조금이 삭감됨에 따라 투자가 둔화되고 있다. 그러나 바람과 태양열을 줄이는 것이 솔루션은 아니다. 어떻게 세계가 환경 에너지를 더 잘 쓰기 위해 가격을 책정할 것인지를 다시 생각해보아야 한다.

 

Shock to the system 시스템에의 충격

At its heart, the problem is that government-supported renewable energy has been imposed on a market designed in a different era. For much of the 20th century, electricity was made and moved by vertically integrated, state-controlled monopolies.From the 1980s onwards, many of these were broken up, privatised and liberalised, so that market forces could determine where best to invest. Today only about 6% of electricity users get their power from monopolies.

근본적인 문제는 정부 지원의 재생 에너지가 다른 시대에 형성된 마켓에 도입된 것이다. 20세기의 상당한 기간 동안,  전기는 수직 통합된, 정부 주도의 독점기업에 의해 생산되고 공급되었다. 1980년대 이후, 많은 독점 기업들이 쪼개지고, 민영화되고, 자유주의화 되었다. 따라서 마켓은 가장 투자하기 좋은 방향으로 재편될 수 있었다. 오늘날 단 6%의 전기 사용자들만이 그들의 전력을 독점기업으로부터 공급받는다.

Yet everywhere the pressure to decarbonise power supply has brought the state creeping back into markets. This is disruptive for three reasons. The first is the subsidy system itself. The other two are inherent to the nature of wind and solar: their intermittency and their very low running costs. All three help explain why power prices are low and public subsidies are addictive.

그러나 모든 지역에서 탈탄소 전력 공급에 대한 압력이 국가를 마켓으로 다시 불러들였다. 이것은 세 가지 이유로 파괴적이다. 첫째는 보조금 제도 그 자체이다. 다른 두 가지는 바람과 태양에너지의 특성에 기인한 것인데, 간헐적인 특성과 매우 낮은 운영비이다. 세 가지 모두 전력의 가격이 낮은 것과, 정부 보조금에 중독되는 것을 설명한다.

First, the splurge of public subsidy, of about $800bn since 2008, has distorted the market. It came about for noble reasons—to counter climate change and prime the pump for new, costly technologies, including wind turbines and solar panels. But subsidies hit just as electricity consumption in the rich world was stagnating because of growing energy efficiency and the financial crisis. The result was a glut of power-generating capacity that has slashed the revenues utilities earn from wholesale power markets and hence deterred investment.

먼저, 2008년 이래 거의 800조에 달하는 과도한 보조금 투자가 시장을 왜곡시켜왔다. 사실 이것은 고귀한 이유에서 발생한 것이었다. 즉 기후 변화에 대응하고, 풍력 터빈과 태양 전지판을 포함한 새롭고 값비싼 기술에 투자하기 위한 것이었다. 그러나  에너지 효율의 증가와 경제 위기로 인해 부자 국가의 전력 소비가 정체되고 있는 시점에 마침 보조금이 부과되었다. 그 결과 전력 생산 능력(Capacity)의 과잉을 초래했고, 이는 도매 전력 시장이 벌어들이는 매출을 대폭 감소시켰으며 따라서 투자가 위축되었다.

Second, green power is intermittent. The vagaries of wind and sun—especially in countries without favourable weather—mean that turbines and solar panels generate electricity only part of the time. To keep power flowing, the system relies on conventional power plants, such as coal, gas or nuclear, to kick in when renewables falter. But because they are idle for long periods, they find it harder to attract private investors. So, to keep the lights on, they require public funds.

둘쨰로, 환경 에너지는 간헐적이라는 특성을 가지고 있다. 이는 바람과 태양의 예상치 못한 변화, 특히 날씨가 좋지 않은 국가에서의 변화는 터빈과 태양 전지판이 특정 시간에만 전기를 생산할 수 있음을 의미한다. 전력의 흐름을 유지하기 위해서는재생 에너지가 불안정할 때 가동할 수 있는 석탄, 가스, 원자력과 같은 전통적인 파워 플랜트에 의지해야 한다. 그러나, 오랜 기간동안 가동되지 않는 상태로 있기 때문에 민간 투자자들을 끌어들이는 것이 어렵다. 따라서 전력을 유지하기 위해서는 공공의 자금이 불가피하다.

Everyone is affected by a third factor: renewable energy has negligible or zero marginal running costs—because the wind and the sun are free. In a market that prefers energy produced at the lowest short-term cost, wind and solar take business from providers that are more expensive to run, such as coal plants, depressing power prices, and hence revenues for all.

모든 사람들이 다음의 세 번째 요소에 영향을 받는데, 바람이나 태양은 공짜로 얻을 수 있는 것이므로, 재생 에너지의 운영비는 무시할만한 수준이거나, 아예 들지 않는 다는 것이다. 단기적으로 시장은 최소 비용으로 생산되는 에너지를 선호할 것이고,바람과 태양이석탄 플랜트와 같이 더욱 운영비가 많이 드는 공급자로부터 시장을 가져올 것이다. 이것이 전력의 가격을 낮추게 되고 따라서 전체 수입도 낮아지게 된다.

 

Get smart 똑똑해지기

The higher the penetration of renewables, the worse these problems get—especially in saturated markets. In Europe, which was first to feel the effects, utilities have suffered a “lost decade” of falling returns, stranded assets and corporate disruption. Last year, Germany’s two biggest electricity providers, E.ON and RWE, both split in two. In renewable-rich parts of America power providers struggle to find investors for new plants. Places with an abundance of wind, such as China, are curtailing wind farms to keep coal plants in business.

재생에너지의 점유율이 증가할 수록 이런 문제들은 심각해 진다. 특히 포화 시장에서 말이다. 이러한 영향력을 가장 먼저 감지한 유럽의 경우, 전력 회사들이 수익 하락, 자산가치 하락, 회사의 붕괴로 이어지는 “잃어버린 10년”을 겪고 있다. 작년에 독일에서 가장 큰 두개의 전력회사인 E.ON과 RWE 가 모두 두개의 회사로 분사했다. 재생에너지 비중이 큰 미국 전력 회사 일부는 새로운 플랜트에 투자할 투자자들을 찾는 데에 어려움을 겪고 있다. 중국과 같이 바람이 풍부한 지역들은 석탄 플랜트 사업을 보호하기 위해 풍력 발전 단지를 줄이고 있다.

The corollary is thatthe electricity system is being re-regulated as investment goes chiefly to areas that benefit from public support. Paradoxically, that means the more states support renewables, the more they pay for conventional power plants, too, using “capacity payments” to alleviate intermittency. In effect, politicians rather than markets are once again deciding how to avoid blackouts. They often make mistakes: Germany’s support for cheap, dirty lignite caused emissions to rise, notwithstanding huge subsidies for renewables. Without a new approach the renewables revolution will stall.

결과적으로 투자가 주로 공공의 지원으로부터 이익을 얻는 방향으로 이루어짐에 따라 전력 시스템이 재 규제되고 있다. 이것은역설적으로,더 많은 국가가 재생 에너지를 지원할 수록, 전통적인 파워 플랜트에도 더 많은 돈을 지불함을 의미한다. 간헐적 생산을 방지하기 위한 “용량 요금”을 사용하기 때문이다. 사실상, 시장보다는 정치인들이 다시금 정전을 어떻게 방지할 것인지를 결정하고 있다. 그들은 종종 실수를 한다: 독일 정부의 싸고 더러운 갈탄에의 지원은, 재생에너지에 대한 엄청난 보조금에도 불구하고  배기가스 배출량을 증가시켰다.

The good news is that new technology can help fix the problem. Digitalisation, smart meters and batteries are enabling companies and households to smooth out their demand—by doing some energy-intensive work at night, for example. This helps to cope with intermittent supply. Small, modular power plants, which are easy to flex up or down, are becoming more popular, as are high-voltage grids that can move excess power around the network more efficiently.

긍정적인 소식은 새로운 기술이 문제를 해결할 수 있다는 것이다. 디지털화, 스마트 계량기와 배터리는 회사와 가정이 그들의 수요를 유연하게 조정할 수 있게 해줄 것이다. 예를 들어 에너지가 많이 드는 작업을 저녁에 할 수 있을 것이다. 이것이 간헐적인 공급을 해결하는 데에 도움이 될 수 있다. 충분한 전력을 더욱 효율적으로 공급할 수 있는 고압 송전망과 함께 용량을 쉽게 올리고 내릴 수 있는 작은 모듈화된 발전 장치가 더욱 많이 활용될 것이다.

The bigger task is to redesign power markets to reflect the new need for flexible supply and demand. They should adjust prices more frequently, to reflect the fluctuations of the weather. At times of extreme scarcity, a high fixed price could kick in to prevent blackouts. Markets should reward those willing to use less electricity to balance the grid, just as they reward those who generate more of it. Bills could be structured to be higher or lower depending how strongly a customer wanted guaranteed power all the time—a bit like an insurance policy. In short, policymakers should be clear they have a problem and that the cause is not renewable energy, but the out-of-date system of electricity pricing. Then they should fix it.

더 큰 과제는 유연한 공급과 수요를 새롭게 반영하기 위해 전력 시장을 다시 디자인하는 것이다. 날씨 변화를 반영하기 위해서는 더욱 빈번한 가격 조정이 필요하다. 에너지원이 극도로 부족한 시간에는 정전을 방지하기 위해 높은 가격이 책정되어야 할 것이다. 시장은 전기를 더 많이 생산하는 이들을 보상하듯, 전력망의 균형을 유지하기 위해 전기를 덜 사용하고자 하는 이들에게 보상을 해야 할 것이다. 요금제는 마치 보험 정책과 비슷하게, 소비자들이 전력을 얼마나 보장받기를 원하는지에 따라 더 높게, 혹은 더 낮게 책정될 수 있도록 구조화 될 수 있을 것이다. 다시 말해서, 정책 입안자들은 문제가 있다는 것을 인식하고, 그 원인이 재생에너지가 아니라 전기 요금제의 낡은 가격 체계에 있다는 것을 명확히 인지해야 한다. 그리고 그것을 해결해내야 한다.

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