정부는 2021년부터 배출권 발생비용을 전력 발전단가에 반영시키는 '환경급전' 제도를 시행할 예정에 있다. 이에 따라 본 연구에서는 배출권거래제 제3차 계획기간('21~25년)의 N社를 비롯한 발전사의 화력발전의 유연탄, LNG의 급전순위 변동 시기를 살피고자 발전사의 온실가스배출량 및 원단위, 2021년부터 10년간의 예상 배출량 및 할당량, 발전량, 배출권가격, 유상할당 비중, 그리고 연료의 특별소비세 등을 토대로 급전순위 변동 시기와 예상되는 N社의 배출권 비용 등을 도출하였다.
먼저 선행연구를 조사하여 환경급전에 대한 연구사항을 보았는데 발전사에 대한 세부 분석내용이 없어 이에 의의를 두고 연구를 진행하였다. 또한 배출권거래제 및 유상할당, 환경급전과 급전순위 등에 대한 정의 및 이론적 배경을 밝혀 본 연구의 진행에 있어 정당성을 확보하였다. 분석에 있어서는 현 발전사의 온실가스 배출량과 원단위, 발전량, 그리고 배출권가격 등을 토대로 제3차 계획기간의 발전사 예상 할당량 및 배출권가격 등을 분석하였고, 유상할당 비율 및 연료별 개별소비세 변화에 따른 시나리오별 급전순위 변동을 분석하였다. 또한 추가적으로 N社의 외부감축사업을 추가하여 분석하였다.
결과적으로 N社 화력발전의 급전순위 변동 시기는 유상할당 비율이 10%일 때 마지막 해인 2030년 유연탄에서 LNG로 급전순위가 변동될 것으로 나타났다. 30% 유상할당시 2029년, 50% 2027년, 70% 2025년, 그리고 100%에는 2023년으로 그 시기가 단축되는 결과를 얻을 수 있었다. 여기에 연료별 개별소비세를 반영한 결과는 유상할당 10%에 2022년에 변동이 발생했으며 30% 이상인 경우 초년도인 2021년부터 이미 변동이 일어났다.
개별소비세 제외 시 발전단가는 유연탄 및 LNG가 105~108원/kWh 사이에서 급전순위 변동이 나타났으며, 개별소비세 포함시 80원/kWh 중반에서도 빠른 변동이 나타났다. 개별소비세 제외 시 N社가 부담해야 되는 배출권 비용은 약2조 5천억에서 3조원 수준이었으며 이는 2019년 N社 화력발전의 5조 4,393억인 매출액인 대비 향후 약 45~50%가 배출권비용으로 지출되는 것을 의미하였다. 추가로 현재 수행 및 계획 중인 외부감축사업 약 650만톤/년(2030년) 목표 수치를 적용해 본 결과 유상할당 10~30%의 경우 변동은 없으며, 50%의 경우 2029년, 70% 2027년, 그리고 100%는 2024년 변동 등 그 시기가 늦춰졌다.
결론적으로 '환경급전'의 방향이 환경비용의 시장원리의 반영과 함께 미세먼지 및 온실가스 감축을 위한 LNG발전으로의 전환, 그리고 국민의 에너지비용 부담의 최소화에 있다면, 연료별 개별소비세를 적용하고 배출권가격 5만원 이하, 그리고 유상할당 10~30%의 조건에서 발전단가가 낮은 수준인 약80원/kWh 중반대의 조건에서도 2021~2022년 초기 급전순위 변동이 발생하는 것을 시사점으로 삼았다. 또한 외부감축사업이 추가되었을 경우 보다 경제적인 온실가스 감축활동으로 이어진다는 점이 밝혀졌으나 변동시기가 늦춰지는 것에서 국가목표와 상반한 아이러니한 결과에 대한 추가 연구가 필요하다는 점도 밝혔다.
마지막으로 N社 화력발전이 향후 추진해야할 EERS, 신재생에너지, 지역사회공헌활동 등의 배출권 연계방안과 기후적응을 위한 기술확산 즉 내부 원단위 개선을 제시하였고, 각 항목별로 다양한 분석의 부족, 데이터 부족, 타 정책과의 상관관계 분석 등에 있어 본 연구의 한계점을 제시하는 것으로 마무리 하였다.