한국 전력시장에서 원자력 발전소는 항상 가장 먼저 전기를 공급합니다. 이것은 우연이 아닙니다. 경제급전(Economic Dispatch) 원칙에 따라 발전원가가 낮은 순서로 전력을 공급하도록 설계되어 있기 때문입니다.
경제급전과 발전원가
전력거래소(KPX)는 매 시간 필요한 전력량을 가장 저렴하게 공급할 수 있도록 발전기를 순서대로 가동합니다. 이를 경제급전(Economic Dispatch)이라고 합니다.
발전원별 발전원가(연료비 기준)는 대략 다음과 같습니다: 원자력(약 5원/kWh) → 석탄(약 50~70원/kWh) → LNG(약 100~200원/kWh). 재생에너지(태양광·풍력)는 연료비가 0이지만 출력이 변동하므로 별도로 취급합니다.
원자력이 기저 발전인 이유
원자력 발전소는 한 번 가동하면 출력을 쉽게 조절하기 어렵습니다. 기술적으로 출력 조절(부하 추종)이 가능하지만, 경제성과 안전성을 고려할 때 24시간 일정한 출력으로 운전하는 것이 최적입니다. 이를 기저 부하(Base Load) 운전이라고 합니다.
한국은 현재 24기의 원자력 발전소를 보유하고 있으며, 전체 발전량의 약 30%를 담당합니다. 용량은 약 24GW로, 이는 365일 24시간 전력망에서 최우선 공급됩니다.
SMP와 원자력의 관계
원자력은 발전원가가 낮아 항상 급전 순위 최상위에 위치하지만, 전력시장에서 받는 가격은 SMP(계통한계가격)입니다. 즉, 원자력은 5원/kWh로 만들어서 100원/kWh 이상인 SMP를 받는 구조입니다.
이 차익(마진)이 한국수력원자력(한수원)의 주요 수익원이 됩니다. 반대로 LNG 발전소는 발전원가와 SMP가 거의 일치해 마진이 매우 적습니다.
재생에너지 확대와 원자력 급전 순위 변화
태양광 발전이 급증하면서 낮 시간대 전력 공급 과잉 문제가 발생하고 있습니다. 이때 원자력 출력을 줄이면 경제적 손실이 크기 때문에, 대신 태양광 출력을 제한(출력 제어)하거나 ESS에 저장하는 방식을 씁니다.
향후 재생에너지 비중이 더 높아지면 원자력의 유연한 출력 조절 능력이 더욱 중요해질 전망입니다.
▶ 내일(제7회): LNG 발전이 SMP를 결정하는 이유