210501 [알기 쉬운 원자력 에너지 이야기] Week7 미래 원자력 기술 소개

■ 1차시 세계 원자력 현황

ㅇ 전력산업의 구분

- base load (기저부하)

: 항상 필요로 하는 전력

 

- peak load (첨두부하)

: 여름냉방, 겨울난방같은 일시적 전력 사용

 

- intermediate load (중간부하)

 

ㅇ 석탄, 원자력은 base load 담당

- 항상 100%출력

- 수요에 맞춘 공급

 

ㅇ 가스, 유류, 신재생, 양수, 수력등 발전은 peak load 담당

- 기상황경을 이용하는 경우 수요와 무관하게 공급을 하는 특징

 

ㅇ 산업의 구조가 제조업을 탈피하여 서비스, 금융등으로 옮겨가면서 base load의 비중이 낮아짐

- 개발도상국의 경우 제조업 비중이 높아 원자력등 base load의 비중 높음

 

ㅇ 원자력 발전소의 노후화

- 30~40년정도의 수명을 가진 원자력 발전소가 점차 증가함

- 탄소배출 없이 base load를 감당하기 위해서 원자력 발전소는 꼭 필요

 

 ㅇ 전 세계적으로 450개정도의 원자력 발전소 운영

- 34~35개국 정도 원자력 발전소 운영

- 전체의 20%정도는 중국

- 250기 이상은 가압경수로 형태, 2등은 비등경수로, 3등은 가압중수로

- 현재 운영되고 있는 원자력발전소의 10%정도는 항상 건설 진행중

 

ㅇ 한국의 원자력 발전 비중은 24%

 

ㅇ프랑스의 원자력 발전 비중은 70%

- 공급과잉이 되더라도 유럽 주변국가로 제공할 수 있음

 

ㅇ 미국은 원자력 발전 비중은 20%

 

ㅇ 1960년~70년대 전 세계적으로 원자력 발전소 건설이 가장 활발

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■ 2차시 원자력 에너지의 경제성

ㅇ 균등화 발전원가 = 생애주기 동안 발생하는 모든 비용/생애주기 동안의 발전량

 

ㅇ 발전소 단위 비용

- 자본비용

- 연료비용

- 연료외 운전유지비용(고정 및 변동)

 

ㅇ 시스템 비용

- 망 비용

- 계통수급안정화비용

- 프로파일비용

 

ㅇ 외부비용

- GHG 배출의 사회적 비용

- non-GHG 오염 영향

- 자연경관 및 소음 영향

- 생태계 및 생물다양성에 대한 영향

- 방사능 배출관련 외부 비

- 원전 사후처리 비용

- 사고발생 확률저감 비용

- 송전비용

- 홍보비용

- R&D 비용

- 사고위험대응비용

- 핵연료주기비용

- 양의 외부효과

 

ㅇ 원자력발전의 전력생산 원가

- KWh당 60~65원

- 석탄화력발전의 경우 80원

 

- 가스복합화력발전(peak load)의 경우 90원

: 건설비는 원자력대비 1/3수준이나 가스를 전량 수입

: 미국은 셰일가스때문에 가스발전이 원자력보다 저렴함

 

- 태양광발전의 경우 100~130원

: 패널의 가격은 많이 저렴해졌으나 패널을 서포트하는 다른 시스템(BOS, Balance of System)의 가격은 아직 부담

 

ㅇ 국민에게 파는 전력 가격

- kWh당 100원

 

ㅇ 원자력발전소에서 생산하는 전력

- 한 호기당 1.4GW

 

ㅇ 우리나라의 원자력 전력생산 원가가 저렴한 이유

- 거의 100% 기술자립 및 부품 국산화를 이뤄냈기 때문

- 70%를 원자력으로 사용하고 있는 프랑스보다 저렴

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■ 3차시 기후변화와 원자력

ㅇ 유럽, 미국, 중국만 합쳐도 전세계 이산화탄소 배출량의 절반을 차지

 

ㅇ 개발도상국에서 선진국으로 되어갈수록 에너지 소비가 점점 증가

 

ㅇ 이산화탄소 전체 생애주기 측면에 봤을때 신재생 또는 원자력은 석탄대비 매우 낮은 수준

 

ㅇ 노후화된 석탄화력발전소를 용량의 발전소로 대체하기 쉽지 않음

- 원자력만이 유일한 옵션