[스페셜 레포트] 녹색성장, 전력 인프라 : 스마트그리드 - 1

[구스닥]

녹색성장, 전력 인프라; 스마트그리드 

"새로운 전력時代, 발전·송전·소비에 지혜가 필요합니다"

■ Watt.com(대체에너지기업)과 Smart Grid(지능형 전력망)로 통칭되는 새로운 전력時代 본격화

■ 변화하는 전력시장과 함께 Smart Grid, 고압직류전송 등 차세대 전력 인프라에 대한 관심 제고

■ 전력 인프라 관심주 12 選 :

(대형株 7) LS, 한국전력, 현대중공업, 두산중공업, SK, OCI, LG 화학

(중소형株 5) 포스코 ICT, 일진전기, 누리텔레콤, 피에스텍, 안철수연구소

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실리콘밸리의 Dot.com로 대표되는 IT時代에 이어 Watt.com(대체에너지기업)과 Smart Grid(지능형 전력망)로 통칭되는 새로운 전력時代가 본격화되고 있다.

특히 BRICs 3국인 중국, 인도, 브라질의 에너지소비가 가파른 성장세를 지속하고 있는 가운데 2011년 3월 일본의 원전 사태로 원자력에 대한 안전성 문제가 가세하며 전세계적으로 가스(LNG)와 신재생에너지(태양광, 풍력) 등의 대체에너지 확보 및 효율적인 전력망 구축이 핫 이슈로 부각되고 있다.

또한 우리나라도 연료비 연동제 실시 및 전력요금 현실화, 용도별 차별화 축소, 계절별 및 시간대별 전기요금 차등제 시범실시 등 전기요금 체계가 개편되고, 4월 국회를 통과한 스마트그리드촉진법이 4분기부터 본격적으로 시행되며 2012년부터 RPS(신재생에너지 의무할당제)가 실시되는 등 전력산업 전반에 걸쳐 대변화가 불가피할 것으로 예상된다.

특히 차세대 전력 인프라에 대한 대규모 투자와 화석원료 가격급등 및 발전단가가 높은 대체에너지의 수요급증은 저렴한 전기時代의 종말과 함께 비싼 전력時代로의 전이가 불가피할 것으로 전망된다.

이와 같은 새로운 전력時代의 도래와 함께 산업계는 물론 증시에서도 Smart Grid, 스마트가전, 스마트미터, HVDC(고압직류전송), 초고압선, 해저케이블, RPS, 대체에너지, LED조명, ESS(에너지저장시스템), 전기차 등 전력 인프라와 관련된 다양한 이슈들이 부각되며 수혜기업에 대한 투자자들의 관심이 더욱 커질 것으로 예상된다.

따라서 국내외 전력산업의 현황 및 전망과 함께 차세대 전력 인프라로 부각되고 있는 스마트그리드, 고압직류전송, 초고압선, 해저케이블에 대한 주요 내용을 분석하고 관련기업들을 점검해 봄으로써 투자에 도움을 주고자 한다.

참고로 동 자료는 성장전략의 필수(2010.9.16), 태양광& 풍력(10.18), 스몰캡 Tree & 유망주(11.24), 골넣는 박지성을 찾아라(2011.1.24), 그린카 1(2.21), 그린카 2(3.28), LED조명(4.25)으로 이어지는 '신한 스몰캡 레이더'를 통해 공표된 녹색성장 시리즈의 1차 종결자로 평가할 수 있다.

당사는 2011년부터 본격적으로 부각되고 있는 전력 인프라와 관련하여 12개 종목을 관심株로 제시한다.

구체적으로 LS(구리/전력선/전력설비/스마트그리드/전기차), 한국전력(전기요금/스마트그리드/전기차/해외전력), SK(발전연료/스마트그리드/ESS), 현대중공업(대체에너지/전력설비/플랜트), 두산중공업(발전설비/플랜트/대체에너지), OCI(태양광), LG화학(태양광/전기차/ESS)의 대형株 7選과

포스코ICT(스마트그리드), 일진전기(전력케이블/전력기기), 누리텔레콤(전력기기/스마트그리드), 피에스텍(전력기기), 안철수연구소(보안)의 중소형株 5選이다.

전력산업의 이해와 국내외 현황 및 전망

● 중국 등 개도국과 신흥국의 소비증가로 2000~2020년 전세계 전력소비 연평균 2.8% 증가 전망

● 우수한 전력 인프라로 경쟁력 확보한 우리나라, 2024년까지 연평균 전력수요 1.9~3.1% 증가

● 전기요금에 대한 다양한 이슈 부각: 연료비 연동제 및 요금인상, 용도별 차별화 축소, 차등제 등

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1. 전력소비

2010년 전세계 GDP(국내총생산)기준 13위의 경제강국으로 성장한 우리나라는 전력소비에 있어서도 세계 10위권을 유지하고 있다. 특히 1인당 전력소비량에 있어서는 세계 7~8위권을 차지하고 있다.

전력 생산량 또는 소비량은 해당국가의 경제척도를 가장 잘 나타내는 GDP와 밀접한 관련성을 가진다.

참고로 전력 생산량과 GDP간의 상관관계가 99%로 높게 나타나고 있는 미국은 경기 회복세가 본격화될 경우 전기車 활성화와 함께 전력소비도 급증할 것으로 예상된다.

또한 우리나라도 GDP성장률과 전력 판매량이 높은 상관관계를 보이고 있다.

다만 기후변화로 인한 겨울추위의 영향으로 그 동안 하절기(2006.8.16, 2007.8.21, 2008.7.15, 12~13時)였던 우리나라 전력의 최대수요(Peak load) 발생일시(Peak time)도 2009년과 2010년에는 동절기(2009.12.18, 2010.12.15 각각 18時)로 바뀐 상황이다.

한편 2009년에 미국을 추월하여 세계 1위 에너지 소비국가로 부상한 중국은 조만간 전력분에서도 글로벌 리더로 도약할 것으로 기대된다.

참고로 2011년 1~4월 동안 중국의 전력 사용량은 1,467.5TWh로 전년동기대비 12.4% 증가했으며 2분기 이후 계절적 성수기 도래와 함께 전력 부족난이 심화될 것으로 예상된다.

따라서 에너지 多소비업종에 대한 성장 억제정책 시행과 함께 산업 구조조정이 지속될 전망이다.

또한 최근 경제성장이 돋보이고 있는 인도와 브라질의 전력소비도 증가세가 지속될 전망이다.

따라서 중국, 인도 등 개도국에서의 인구증가 및 경제성장과 함께 소비증가로 전세계 전력소비는 2000~2020년 동안 연평균 2.8% 증가할 것으로 전망된다.

특히 개도국/신흥국가의 소비증가율은 5.0%로 OECD/CIS/동유럽국가들의 증가율 1.6%를 크게 상회할 것으로 예상된다.

2. 전력생산

일반적으로 전력은 저장이 불가능한데다 인프라 등을 이유로 국가간 거래가 제한적인 관계로 개별국가의 전력생산은 경제성장 및 발전능력 증가로 인한 수요와 비례하게 된다.

따라서 전력소비와 마찬가지로 생산에 있어서도 미국 등 선진국의 경제성장과 함께 중국 등 이머징국가들의 생산증가를 주목할 필요가 있다.

다만 생산된 전력은 송전과 배전과정에서 일정부분 손실로 나타나 전력생산량은 소비량보다 크다. 예를 들면 2009년기준으로 우리나라의 발전량은 433,604MW이며 전력 거래량과 판매량은 각각 405,691MW, 394,475MW이다.

특히 중국과 인도의 생산증가가 전세계 전력생산을 주도할 것으로 예상된다.

OECD에 따르면 1998년부터 2015년까지 연평균 3.6% 증가할 것으로 예상되는 전세계 전력 생산량은 2015~2030년 동안에도 2.3%의 증가율을 기록할 것으로 예상되어 최근 일본발 원전사태 및 중국발 전력난과 함께 전력 인프라 확대 문제는 핫 이슈로 부각될 것으로 전망된다.

3. 전력시스템

화력(석탄, 가스, 석유), 원자력, 신재생에너지(태양광, 태양열, 풍력, 바이오, 연료전지 등) 등의 발전소에서 생산된 전기(발전)는 송전과 배전 과정을 거쳐 공장, 공공기관, 상업용 건물, 가정 등에서 사용된다.

특히 전력산업의 경쟁력을 평가할 때 주목되는 부분이 송배전 인프라인데 우리나라의 경우 765kV, 345kV, 754kV가 송전선로에, 154kV와 22.9kV가 배전선로에 주로 사용되고 있다.

2009년기준 총선로길이 42.0만C-km, 총전선길이 117.9만km의 송배전 인프라를 보유하고 있는 우리나라는 고압비율이 각각 48.6%, 58.4%에 달해 짧은 정전시간과 낮은 손실률(1980년 6.7%, 2006년 4.0%, 2007년 4.0%, 2008년 4.0%, 2009년 4.1%)을 기록하고 있다. 

이와 같이 우수한 우리나라의 송배전 인프라망은 독점적 전력사업자인 한국전력(KEPCO)이 최근 10년 동안 송배전망에 연평균 3,500억원씩을 투자한데 주로 기인하며, 한국전력의 계획에 따르면 투자규모가 2012년까지 증가세가 지속될 전망이다.

참고로 제5차 전력수급계획상 송배전선로 및 초고압 변전설비 용량 확대와 한국전력의 2015년까지 분야별 투자 계획은 다음과 같다. 

4. 우리나라 전력산업 현황 및 전망

2006년부터 2010년까지 우리나라의 발전량은 연평균 5.6% 증가했으며 원별로는 대체에너지 67.1%, 석탄 8.6%, 유류 7.2%, 수력 5.5% 順으로 증가했다.

그러나 석탄과 함께 우리나라의 기저발전을 담당하고 있는 원자력은 2008년을 정점으로 절대적인 발전량이 오히려 감소하여 발전비중도 2008년 35.7%에서 2010년 31.3%로 낮아졌다.

지식경제부가 2010년 12월 발표한 제5차 전력수급기본계획(2010~2024년)에 따르면 2024년까지 우리나라 전력수요는 연평균 3.1%(BAU 기준 1.9%) 증가할 것으로 예상되고 이와 관련된 설비예비율은 2013년까지 6.6~8.6%(BAU 기준 5.0~3.7%)로 타이트할 것으로 예상되어 단기적인 수급측면에서 적극적인 대응이 요구되며, 2014년 이후에는 13.9~20.4%(BAU기준 4.5~10.1%) 수준으로 안정적인 수급이 유지될 것으로 예상된다.

이와 같은 전력 수요 및 설비 전망과 함께 2024년까지 원별 발전량을 분석해 보면 최근 발전비중이 크게 감소했던 원자력이 2010년 31.3%에서 2024년 48.5%로 급증하는 반면 대표적인 화석연료인 석탄과 LNG비중은 각각 41.7%, 20.4%에서 31.0%, 9.7%로 낮아질 전망이다.

한편 신재생에너지는 2012년부터 정부의 RPS(신재생에너지 의무할당제 또는 의무공급제) 시행 등에 힘입어 2010년 1.3%에서 2024년 8.9%로 확대되며 중장기적으로 LNG수준의 발전 기여도가 예상된다.

또한 신재생에너지를 원별로 구체적으로 살펴보면 2010년 풍력 13.0%, 태양에너지 11.5%, 해양에너지 0.0%, 바이오 8.5%, 연료전지 3.8%, 기타(수력, 폐기물소각, 부생가스, 지열, IGCC/CCT) 63.1%에서 2011년에는 풍력 40.4%, 태양에너지 10.1%, 해양에너지 10.5%, 바이오 6.3%, 연료전지 8.1%, 기타 24.6%가 예상된다.

특히 풍력은 2024년에 신재생에너지의 40.4%(전체발전량의 3.6%)를 차지하며 원자력과 함께 화석연료를 대체하는 중심이 될 것으로 예상되어 향후 해상풍력에 대한 관심이 지속될 전망이다.

한편 2010년에 신재생에너지의 54.6%를 차지하고 있는 수력은 2024년에는 6.8%로 대폭 낮아질 것으로 예상된다.

결론적으로 우수한 송배전망과 원가가 저렴한 기저발전비중이 높은 우리나라의 경우 중장기적으로도 전력분야에서 현재와 같은 경쟁력을 가질 것으로 예상된다.

다만 장기적으로 50% 가까운 발전기여를 가정한 원자력이 최근 일본 원전사태 이후 안전성 이슈(수명연장, 신규설치, 안전설계 강화)가 부각되어 있어 추이를 주시할 필요가 있으며, 발전원가가 저렴한 석탄비중이 크게 낮아지는 반면

원가가 절대적으로 높은 신재생에너지비중이 확대되는 점은 2011년 7월 연료비 연동제 시행, 2012년 RPS 시행 등과 함께 전기요금 상승 압력으로 작용할 전망이다.

5. 전기요금 Issue: 연료비 연동제와 요금인상, 용도별 차별화 축소, 차등제 시범실시

최근 전기요금 인상이 투자자는 물론 산업계와 국민들의 핫이슈로 부상하고 있다.

이와 관련 핵심은 원가상승 요인을 반영하여 생산원가를 보전할 수 있는 수준으로 인상하는 전기요금 현실화와 용도별로 차별화되었던 요금체계의 개편으로 요약되며 정부는 전기료 현실화 로드맵을 6월초에 발표할 계획이다.

전기요금 현실화는 금년 7월부터 시행되는 연료비 연동제와 함께 연료비 급등에도 불구하고 최근 86.1%로 낮아진 원가보상률에 근거한다.

이와 관련 지식경제부는 현재 상태로는 차세대 에너지 기반 구축, 스마트그리드 등을 위한 국가재원을 마련할 수 없으며 조속한 시일내에 산업계와 국민들이 부담가능한 수준에서 전기요금을 현실화하겠다는 입장이다.

이는 향후 3~4년간 20~30% 가량 전기요금을 올려야 전력생산에 들어가는 원가를 보전할 수 있다는 점에 근거한다.

또한 용도별 차별화 해소는 그 동안 각각 다른 전기요금을 적용받았던 산업용ᆞ일반용ᆞ교육용 전기요금을 이르면 금년부터 하나로 묶어 동일한 전기요금을 부과한다는 방침이다.

이와 관련 지식경제부는 산업용 전기요금의 현실화율이 높을 것이라며 호황을 지속하고 있는 산업계가 부담을 져야 한다고 밝혀 산업용과 교육용의 전기요금 상승폭이 상대적으로 클 것으로 보인다.

다만 주택용과 농사용은 기존 용도별 요금체계를 그대로 유지하되 원가회수율을 높이기 위해 판매단가를 인상할 계획이며 누진세를 적용받고 있는 주택용의 경우 현행 6단계인 누진제 요금을 3~4단계로 줄이고 누진율도 현재 11.7배에서 절반 이하로 낮추는 등 누진제 부담을 줄이는 방안을 추진할 것으로 알려지고 있다.

참고로 산업용과 가정용의 전기요금 차등제와 관련 대부분의 국가들이 대규모 전력을 사용하는 산업용을 우대하는 요금정책을 시행하고 있는 것으로 나타나고 있다.

한편 금년 2월 지식경제부가 오는 7월부터 旣보급된 89만가구의 스마트미터(전자식 전력량계)를 대상으로 전기요금 차등제(계절별 2단계: 봄·가을철, 여름·겨울철, 시간대별 3단계: 최대·중간 ·경부하)를 시범적으로 실시할 계획이라고 밝혀 소비자들의 전력요금 절감에 대한 관심 제고와 함께 가전업계들의 스마트가전 출시도 본격화될 것으로 예상된다.

특정 시기와 시간대에 전력 사용량이 집중되는 피크로드를 완화하기 위해 프랑스, 일본 등 선진국에서 실시하고 있는 선택요금제인 전기요금 차등제가 실시될 경우 소비자는 기존 주택용 단일요금제와 차등 요금제도 하나를 선택할 수 있으며 전력 부하량이 많을 때 기준요금이 비싼 구조임을 감안하면 상대적으로 저렴한 시간대에 전기사용을 늘려 전기요금 절감효과를 누릴 수 있을 것으로 기대된다.

이와 같은 전기요금 차등제 시범실시와 관련 글로벌 가전 리더인 삼성전자와 LG전자는 24시간 전기를 사용하는 냉장고를 대상으로 시간대별로 가동률을 조정, 전력요금에 맞춰 최적운전을 할 수 있는 스마트그리드 냉장고를 우선 출시할 계획이다.

참고로 LG전자에 따르면 스마트그리드 냉장고에는 서버에서 전기요금 정보를 실시간으로 받아 전기요금이 비싼 시간대에 스스로 절전 운전하는 기능이 탑재되고 소비자가 자신의 환경에 맞춰 자동 절전, 심야 절전, 사용자 절전 등 3가지 모드 중 하나를 선택할 수도 있다.

또한 스마트그리드 세탁기에는 `예약세탁을 설정하면 저렴한 전기요금 시간대에 자동으로 작동하는 방법을 통해 전력요금 절감 작동 기능이 들어갈 예정이고 작동음을 스마트폰으로 분석해 서비스 기사가 방문하지 않고도 원격으로 고장 여부를 알아내는 방식의 제품도 출시할 계획이다.

2010년 기준 우리나라의 용도별 전력 판매비중을 살펴보면 제조업 48.7%, 공공서비스 34.5%, 주택 14.1% 등이며 업종별로는 석유화학, 1차금속(철강&비철금속), 영상음향통신장비(반도체 등)의 비중이 절대적으로 높다.

따라서 차별화된 요금구조와 함께 2010년기준 전체 전기사용량의 14.1%를 차지하는 주택용은 판매금액의 19.7%를 부담하고 있다.

참고로 제5자 전력수급기본계획에 따르면 2024년까지 부문별 연평균 판매증가율은 공공 4.6%, 주택 2.7%, 생산 2.2%가 예상된다.

한편 우리나라의 전기요금은 주요 선진국에 비해 절대적으로 낮은 수준으로 2009년기준 일본과 미국의 전기요금은 우리나라대비 각각 2.4배, 1.4배에 달한다.

이와 같이 우리나라의 전기요금이 주요 선진국가대비 절대적으로 낮은 것은 독점적 사업자인 한국전력이 정부 소유인데다 최근 인플레이션 우려로 발전원가를 현실화하지 못한 요금체계와 함께 발전단가가 저렴한 원자력과 석탄의 발전비중이 절대적으로 높은데 기인한다.

참고로 우리나라(2010년)와 일본(2009년)을 비교할 경우 원자력 31% vs 28%, 화력 68% vs 63%로 큰 차이가 없으나 일본은 LNG비율이 26%(석탄 28%)로 상대적으로 높은 반면 우리나라는 석탄비율이 42%(LNG 20%)로 절대적으로 높다.

한편 인구대국과 함께 경제성장 속도가 빨라 전력수요가 급증하고 있는 BRICs 가운데서도 중국과 인도의 경우 화력발전의 의존도가 절대적인 가운데 브라질은 수력비중이 매우 높다.

따라서 향후 전세계 원자력발전과 신재생에너지 시장규모에 미치는 영향이 클 것으로 예상되는 BRICs의 정책 추이에 주목할 필요가 있다.

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